Файл: Абузяров З.К. Морские гидрологические информации и прогнозы учеб. для гидрометеорол. техникумов.pdf

методика расчета течений в данном случае аналогична методике расчета элементов ветровых волн. При этом расчет можно вести, когда течения отсутствуют (от нуля) н когда течения развились к моменту наблюдения.

28 у зл о в за 4 ч а с а . Т а к и м о б р а з о м , э ф ф е к т и в н а я п р о д о л ж и т е л ь н о ст ь б у д е т р ав н а 6 + 4 = 1 0 ч . Э ф ф е к т и в н а я п р о д о л ж и т е л ь н о ст ь н и сп о л ь зу ет ся д л я п р о г н о з а . В ы ч и ­

Течения в проливах с целью их прогнозирования изучались мно­ гими учеными. Первая попытка прогнозировать эти течения была сделана Лоидисом в 1901 г. Он связывал проекции градиентов ат­ мосферного давления над Азовским морем на меридиан с течениями в Керченском проливе. Позднее такие разработки проводились

137

Ю . В. Визе, Т. М . Марютпным, К. П. Васильевым, А. А. Теодорови­ чем и др. Все разработки сводились к поискам связен между пока­ зателями атмосферной циркуляции и течениями в проливе. Так, К. П. Васильев в 1949 г. сопоставлял проекции течений на парал­ лель и меридиан с проекциями градиента давления на эффективное направление (49—229°). Скорости п направление суммарных тече­ ний получались простым геометрическим сложением вычисленных проекций. Ошибки по скорости составляли 50 см/с, а по направле­ нию 10°. С. И . Кан и Б. Л. Лагутин, кроме разностей давления, в качестве второго аргумента брали разность уровней между Та­ ганрогом II Жуковкой. Сопоставление изменения течений с каждым из аргументов показало, что изменения течений запаздывают по сравнению с изменением аргументов примерно на 12 часов. Таким

и разности уровней, снятых за 12 часов до измерения уровня. Коэф­ фициент корреляции составил 0,96. Средняя ошибка по скорости ±21 см/с. Обеспеченность метода 90%.

А . А. Теодорович проверил методы вышеназванных авторов и показал, что ошибки связаны с недостаточно объективной оценкой показателей атмосферного давления, так как они не отражали всех ситуаций. Автор использовал те же аргументы, однако в таком виде, чтобы они полнее отражали синоптические условия, определяющие устойчивые азовские и черноморские течения. Определялась раз­ ность давления в пяти пунктах: 1) Генпческ, 2) Осипенко, 3) Та­ ганрог, 4) Феодосия, 5) Анапа, расположенных на побережьях Чер­ ного и Азовского морей

Уравнения регрессии для устойчивых азовских и черноморских

где Ah — разность уровней между северным и южным побережьем моря.

§ 4. П Р О ГН О ЗЫ Т Е Ч Е Н И Й , О С Н О В А Н Н Ы Е НА УЧЕТЕ П О Л ЕЙ А Т М О СФ Е Р Н О ГО Д А В Л Е Н И Я

Метод прогноза течений на основе связи их с барическими по­ лями, разложенными в ряды по полиномам Чебышева, впервые был разработан Н. А. Белинским и М . Г. Глаголевой для Черного моря в 1960 г.

В 1958— 1959 гг. была организована междуведомственная экспе-

138

диціія на Черном и Азовском морях, которая провела наблюдения за течениями на многосуточных станциях, а также выполнила не­ сколько повторяющихся через 3—5 диен пятидесятнмильных разре­ зов с измерениями течении электронно-магнитными измерителями течений (ЭМ ИТ).

Полученные данные позволили проанализировать изменения те­ чении во времени не только по глубине, но и по площади, а также сопоставить эти изменения с полем распределения атмосферного давления, которое разлагалось в ряды по полиномам Чебышева.

Область аппроксимации полей атмосферного давления, взятых за основные синоптические сроки (3, 9, 15 и 21 час мск), ограничи­ валась 41 и 45° с. ш. и 29 и 41° в. д. Значения давления в отклоне­ ниях от 1010 мб снимались в 35 точках, расположенных в узлах пе­ ресечений параллелей и меридианов, проведенных через 1 и 2° соот­ ветственно.

Так как над Черным морем имеют место сравнительно простые барические ситуации вследствие его небольших размеров, то для их характеристики оказалось достаточным вычислить лишь шесть пер­ вых коэффициентов разложения: А оо, А lOj Аои А а, А іо, /1о2При этом коэффициент /Іоо представляет собой среднее отклонение атмосфер­ ного давления над морем; коэффициенты Ао\ и Аог определяют по­ токи воздуха вдоль параллели, направленные в зависимости от знаков с запада на восток пли с востока па запад; коэффициенты Лю, Лоо определяют потоки воздуха вдоль меридианов, направлен­

А и

Нетрудно видеть, что наибольший удельный вес будут давать коэффициенты, которые более соответствуют реальной барической ситуации. Например, при равномерном меридиональном потоке воз­ духа решающую роль будут играть коэффициенты Лю и Л2о. Однако если барическая ситуация сложна, развитие течений будет в основ­ ном определяться тем коэффициентом, в поле влияния которого на­ ходится данная точка.

Было показано, что течения не зависят от местного ветра, а фор­ мируются под влиянием ветрового режима над всем морем. По­ этому, казалось бы, поле течений должно вполне соответствовать полю ветра над морем. Однако в действительности течения по-раз­ ному изменялись как по скорости, так и по направлению в различ­ ных точках моря. Это объясняется тем, что поле ветра и поле тече­ ний имеют неустаноБившийся характер, т. е. они непрерывно ме­ няют свою интенсивность и направление, вследствие чего поле течений не успевает приспособиться к полю ветра. Кроме того, на­ кладываются и локальные особенности физико-географических ус­ ловий. Из сказанного следует,, что для учета влияния барического поля на развитие течений в каждой конкретной точке характер ба­ рического поля должен рассматриваться специально. Поэтому, для отдельных точек были построены зависимости вида

139

лах 0,72—0,91. Несколько меньшие значения коэффициентов корре­

циент корреляции в этом случае равен 0,85. С помощью таких за­ висимостей, построенных для точек, в которых проводились наблю­ дения за течениями, были рассчитаны поля скоростей течений и оценены их изменения во времени. При этом получилось хорошее соответствие между фактическими н вычисленными течениями.

В дальнейшем рассмотренный выше метод нашел применение

с различной изменчивостью течений. В районах, где отсутствуют по­ стоянное течение и наблюдаются вихреобразиые движения воды, прогнозируются проекции течения на меридиан и параллель, что дает возможность получить величину скорости и направление тече­ ния. В районах относительно постоянного потока типа струи Гольф­ стрима, где направление за сутки меняется мало, прогнозируется только величина скорости без учета направления.

где и„ач — начальная скорость (или проекция скорости); и — про­ гнозируемая скорость течения (или проекция скорости); Л,-,- — ко­ эффициенты разложения поля атмосферного давления по ортого­ нальным функциям. Такие уравнения получены для горизонтов от 25 до 1000 м. По ним можно последовательно рассчитывать течения в отдельных точках на 3—5 суток вперед.

140