ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЪЕКТ И ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ - 6
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ЦУНАМИ В СРЕДИЗЕМНОМ МОРЕ 6
1.1 Г еографическое положение Средиземного моря 6
1.2 Геоморфологическое строение моря 8
1.2.1 Моря 9
1.2.2 Реки 10
1.3 Г идрологический режим 11
1.4 Климат 13
1.5 Метеорологические цунами 13
1.5.1 Образование метеоцунами 14
1.5.2 Факторы возникновения метеоцунами 15
1.5.3 Последствия от метеоцунами 19
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЯВЛЕНИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ЦУНАМИ В СРЕДИЗЕМНОМ МОРЕ 21
2.1 Область применения ПК CARDINAL 21
2.2 Использование расчетов программы CARDINAL 21
2.2.1 Синоптические карты давления в дни опасных метеоцунами в
Средиземном море 22
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ 30
3.1 Пошаговый анализ формирования метеоцунами в программном
комплексе CARDINAL 30
3.2 Анализ временного хода колебаний уровня на о.Менорка 40
3.3 Анализ временного хода колебаний уровня о.Сардиния 44
3.4 Анализ временного хода колебаний уровня на о. Сицилия 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 52
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].
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.
