Публикации
И.С. Зверев, Р.Э. Здоровеннов, Г.Э. Здоровеннова, Н.И. Пальшин, С.Р. Богданов, Г.Г. Гавриленко, С.Ю. Волков, Т.В. Ефремова, С.Д. Голосов, А.Ю. Тержевик.
Реакция мелководного озера на ветровую нагрузку в период открытой воды (по данным численных экспериментов на 3D-модели)
Ключевые слова: бореальное озеро; период открытой воды; 3-D модель, течения; температура воды; летняя стратификация
По результатам численных расчетов на трехмерной гидродинамической модели изучена реакция мелководного озера на ветровую нагрузку в период открытой воды. Атмосферное воздействие на озеро задано по данным ре-анализа ERA5. Проанализированы поля течений и температуры воды для периода с мая по декабрь при чередующихся недельных интервалах штиля и действия ветра с постоянной скоростью 3 м/с (первая и третья недели месяца – западный и восточный ветер, соответственно, вторая и четвертая – штиль). Модельный расчет показал, что этап весенне-летнего нагревания озера продолжался с начала мая до середины августа, при этом водная толща озера постепенно прогревалась. Периоды обострения и ослабления стратификации чередовались на фоне усиления ветровой нагрузки и изменения температуры воздуха. С середины августа озеро охлаждалось в состоянии гомотермии. Согласно модельным расчетам, устойчивая циркуляция формируется в озере уже в первые сутки действия ветра. Во вторые и третьи сутки скорости течений увеличиваются, достигая максимума (5-15 см/с), и практически не меняются на протяжении следующих 4-7 суток действия ветра. При штиле скорости течений затухают в течение 2-3 суток. При гомотермии ветровая циркуляция охватывает всю водную толщу, скорости течений больше, чем при стратификации. В периоды стратификации под действием ветра происходит формирование поверхностного перемешанного слоя, толщина которого достигает 3-4 м к седьмым суткам ветровой нагрузки. Cкорости течений в перемешанном слое заметно больше, чем под термоклином. К концу первых суток штиля стратификация начинает восстанавливаться. Чередование периодов действия ветра и штиля на этапе весенне-летнего нагревания озера способствуют накоплению тепла в поверхностных слоях водной толщи и передаче его в гиполимнион, а затем – в донные отложения. Сопоставление модельных и наблюденных данных по температуре воды и скоростям течений в озере показывает хорошее соответствие.
Индексируется в РИНЦ
Последние изменения: 5 октября 2020