Введение 2
Глава 1. Физико-географическое описание объекта 5
1.1. Балтийское море 5
1.2. Гданьский залив 8
1.3. Балтийская коса 15
Глава 2. Разрывные течения 17
2.1. Приборы и оборудование 21
2.1.1. Дрифтеры 21
2.1.3. Инклинометр 24
2.1.4. Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) и лагранжевые частицы (ЛЧ) 26
2.2. Реанализы, прогнозы, математические модели, базы данных 27
2.2.1. Выбор полигона 27
2.2.2. Реанализ, прогноз, математическая модель, метеоданные 28
2.3. Соц. опрос и информационные источники 29
2.4. Определение тренда 30
3. Разрывные течения по натурным данным и случаям из СМИ 32
3.1. Разрывные течения в работе Островского 32
3.2. Прибрежная практика 34
3.3. Случаи из СМИ и опроса 45
4. Межгодовая и сезонная изменчивость разрывных течений по данным реанализа 51
Заключение 63
Приложение 1 70
Приложение 2 71
Балтийская коса является одним из интереснейших мест Калининградской области. Расположение между Калининградским заливом и Гданьским заливом Балтийского моря, обусловленное аккумулятивными геоморфологическими процессами, а также принадлежность к двум государствам - России и Польше, обуславливает историческая важность и рекреационный потенциал района. Особое внимание стоит уделить песчаному пляжу, который тянется ровной полосой со стороны открытого моря. Приезжие любят это место за небольшие глубины близ берега, где, казалось бы, можно не волноваться за плавающих на мелководье детей. Однако, основываясь на рассказах местных жителей, на пляжах часто возникает такое опасное явление, как разрывное течение.
Водные потоки в прибрежной зоне Балтийской косы быстро меняются, как по времени, так и в пространстве. Они сильно зависят от ветровых условий. Течения на мелководье, могут создаваться как непосредственно ветром, так и волнами. На их динамику влияет сложная морфология дна. Встречаются как вдольбереговые, так и разрывные течения (РТ).
Разрывные течения в российской части Гданьского залива — это относительно новое направление исследований гидрофизических особенностей Балтийского моря. В 2020 году была проведена работа по определению условий формирования разрывных течений на Балтийской косе в 2020 году. Для этого использовалось различное оборудование. Также для обработки полученных измерений производились различные расчеты и сравнения. Так как для выполнений этой работы требовались не только научные источники, то дополнительная информация была получена с помощью опросов и информационных сайтов.
Возможность прогнозирования такого опасного явления, как разрывное течение, а также информирование об этом местных жителей и отдыхающих, приведет к уменьшению бессмысленных жертв.
Цель работы:
Определить условия формирования разрывных течений в районе Балтийской косы...
Прибрежная часть Балтийской косы представляет собой песчаный пляж с подводными барами на мелководье. Берег имеет большое количество мысов. И если выполняются волновые условия, то все это вместе способствует возникновению РТ. Необходимые условия были определены как Hs > 0.7 метра, Т > 4.4 секунды, направление волны от 277.5 до 322.5°. Также, случаи между которыми разрыв по времени был менее 12 часов, объединялись в одно событие.
Проведя сравнение рассчитанных при помощи модели SWAN данных с даннымт полученными в ходе эксперимента Островского в районе Любятово 3 ноября 2017 года, когда были зафиксированы РТ. Реанализа показали, что условия для формирования разрывных течений было. Следующее сравнение проводилось с данными полученными в августе 2020 года на Балтийской косе. Измерения проводились 19, 23 и 24 числа. Сравнение
натурных данных от 19 августа с реанализом подтвердили отсутствие условий для формирования разрывных течений.. 23 августа натурные измерения и реанализ показали, что условия для РТ были подходящие. И только 24 августа были частичные расхождения, реанализ показал, что условия формирования РТ подходящие, а комплексные исследования показали, что хотя и присутствовал компенсационный поток на дне в сторону моря, но было и течение вдоль берега.
По данным СМИ и соцопросу были определены 4 случая, которые относили к разрывным течениям. Определив по данным реанализа волновые условия для этих дат, только два случая можно было отнести к РТ. В двух других случаях, вероятно, было сильное вдольбереговое течение, которое намного чаще встречается на Балтийском побережье, и имеет бо'льшие скорости.
Проведенные сравнения показали, что расчеты, выполненные с помощью модели SWAN, дают возможность с достаточно большой достоверностью определять условия для формирования разрывных течений. Поэтому был проанализирован полученный по реанализу ряд данных за 43 года, с 1.01.1979 63
по 31.12.2021гг. При использовании всех выбранных условий для формирования РТ получилось, что за 43 года таких случаев 1958, и в среднем в год могут возникнуть 45 случаев РТ. Но были «аномальные» года, когда количество случаев было меньше 35 или больше 60. Проверка ряда межгодовой изменчивости на наличие тренда показала его отсутствие. В годы с минимальным количеством случаев, как минимум в трех месяцах вообще не возникало подходящих для РТ условий. В годы с максимальным количеством случаев в 69% они были больше среднемесячных значений. Также среднемесячные значения показали, что максимум случаев приходится на зимний период, декабрь - январь, а минимум на период с апреля по июнь.
Для определения связи количества случаев с атмосферной циркуляцией, была проведена корреляция между количеством случаев и индексами NAO, AO и SCAND. Для этого использовались среднемесячные значения. Самая большая корреляция за весь рассматриваемый период была с индексом SCAND - 48.9%. С индексом АО было 33.2%, с NAO всего 16.4%. При корреляции с «аномальными» годами, SCAND лучше коррелирует с минимальными годами 54.7-64.9%. АО с максимальными, в 2017 и 2019 годах был 71%. Надо отметить, что индекс SCAND имеет обратную корреляцию...
