Тема: МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ЦУНАМИ В СРЕДИЗЕМНОМ МОРЕ

Метеорологические цунами являются опасным явлением для жителей Средиземноморья и интересной научной проблемой. В районе Средиземного моря прослеживаются интенсивные масштабные атмосферные возмущения, идущие в конкретном направлении и с конкретной скоростью, которые вызывают существенные колебания уровня в определенных акваториях.
Необходимые условия наблюдаются лишь летом, поэтому все знаменитые метеорологические цунами возникали в промежуток времени c 25 мая по 15 сентября [1,17]. Исследования, касающиеся метеорологических цунами, активизировались примерно 20 лет назад.
Проблема возникновения метеорологических цунами до сих пор является актуальной, так как постоянные метеоцунами наносят разрушения в бухтах и заливах, что оказывает негативное влияние на жизнь человека.
Оказалось, что небольшой перепад атмосферного давления может вызвать резкий подъем уровня воды в местах удаленных от атмосферного возмущения, напоминающие цунами от геологических явлений в океане . Метеорологические цунами наносят иногда ущерб, сравнимый с разрушениями от обычных цунами.
Цель работы - изучение механизма и моделирование непериодических колебаний уровня, вызванных метеорологическими цунами в Средиземном море.
Задачи работы:
- проанализировать случаи возникновения метеорологических цунами;
- подобрать синоптические карты для случаев метеорологических цунами в Средиземном море;
- выбрать параметры и траекторию характерного циклона в
Средиземном море, вызывающего метеоцунами;
- провести численные эксперименты с параметрами и траекторией
характерного циклона;
- провести анализ результатов.
Для подбора синоптических карт использован архив берлинского сайта [20].
Численные эксперименты по моделированию метеоцунами проводились на Программном комплексе CARDINAL, который позволяет задавать аналитически поле атмосферного давления с циклоном, с заданными параметрами и движущимся по заданной траектории [8].

Купить

Метеорологическое цунами опасное морское явление, вызывающее значительные, а иногда катастрофические колебания уровня в бухтах и заливах. Наблюдаются в Средиземном, Адриатическом, Белом, Охотском, Черном морях, также на Великих озерах в США.
Метеоцунами возникают в результате резонанса собственных колебаний относительно небольшого бассейна и длинной волны или группы волн (цуга), приходящих из другой, обычно значительно удаленной акватории. Там исходный импульс вызван статическим или нагонным подъемом уровня в результате действия интенсивного циклона.
С целью изучения некоторых механизмов формирования метеорологических цунами были изучены случаи проявления этого явления в Средиземном море. Затем были подобраны синоптические карты из берлинского архива за соответствующие даты и заданы параметры экстремального модельного циклона, который мог бы вызвать колебания уровня в определенных акваториях, напоминающих метеоцунами.
Наиболее близкие параметры были у циклона IMELDA, наблюдавшегося 23-27 июня 2014 года и вызвавшего значительные разрушения в бухте Сьютаделлья, у берегов Хорватии и в Одессе.
Проведены серии численных экспериментов с модельным циклоном и отслежен временной ход уровня в точках с координатами
39О56'10.3" с.ш 3°42'45'' в.д - бухта Сьютаделлья;
39°15'00'' с.ш 9°4'30.1'' в.д - о. Сардиния;
38°00'46.4'' с.ш 12°22'37.3'' в.д - о. Сицилия.
Эксперименты показали, что циклон с перепадом давления 57 мб между центром и периферией и скоростью ветра до 40м/с на удалении 390 км от центра, находящийся в точке с координатами 39°56'10.3" с.ш 3°42'45'' в.д, вызывает колебания уровня в бухте Сьютаделлья до 4,3 м.
Колебания уровня типа цунами вблизи острова Сардиния, с координатами в исследуемой точке 39°15'00'' с.ш 9°4'30.1'' в.д, достигают 3,3 метра. А также колебания уровня на юго-западном побережье острова Сицилия, с координатами в исследуемой точке 38°00'46.4'' с.ш 12°22'37.3'' в.д, достигают 4 метров.
Необходимо отметить, что учтены не все механизмы, вызывающие метеорологическое цунами, можно предположить, что в реальных условиях колебания уровня могут достигать больших величин.

Купить