Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Горизонтальный перенос и макротурбулентный обмен в озере Байкал

Диссертация: Горизонтальный перенос и макротурбулентный обмен в озере Байкал
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Ветер над акваторией оз. Байкал, определяющий развитие ветровых течений, отличается значительной пространственной неоднородностью и большой временной изменчивостью. Ветровой режим в пределах Байкала формируется под воздействием атмосферной циркуляции над Восточной Сибирью. Основные особенности синоптических процессов над Восточной Сибирыо связаны с переносом воздушных масс с запада на восток… Читать ещё >

Горизонтальный перенос и макротурбулентный обмен в озере Байкал (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ОЗ. БАЙКАЛ
    • 1. 1. Краткая характеристика природных особенностей
    • 1. 2. Изученность течений и процессов водообмена
    • 1. 3. История исследований процессов турбулентности
  • ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
    • 2. 1. Теоретические основы изучения турбулентности в водоемах
    • 2. 2. Методы измерений, приборы и первичная обработка данных
    • 2. 3. Общая характеристика экспериментальных данных
    • 2. 4. Методы выделения турбулентных пульсаций скорости течения
    • 2. 5. Выбор периода сглаживания для оз. Байкал
  • ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА ТЕЧЕНИЯ В БАЙКАЛЕ
    • 3. 1. Ветер
    • 3. 2. Атмосферное давление
    • 3. 3. Плотностная неоднородность байкальских вод
  • ГЛАВА 4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ТЕЧЕНИЙ
    • 4. 1. Пространственные различия течений
    • 4. 2. Особенности течений в придонной зоне
    • 4. 3. Течения на термобаре
    • 4. 4. Сезонные изменения течений
    • 4. 5. Течения в подледный период
    • 4. 6. Спектральный анализ течений
  • ГЛАВА 5. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ МАКРОТУРБУЛЕНТНЫЙ ОБМЕН И СКОРОСТЬ ДИССИПАЦИИ ТУРБУЛЕНТНОЙ ЭНЕРГИИ В ПЕЛАГИАЛИ ОЗЕРА БАЙКАЛ
    • 5. Л. Коэффициент горизонтального турбулентного обмена (К[)
      • 5. 2. Пространственно-временная изменчивость KL
      • 5. 3. Зависимость Kl от масштабов вихрей турбулентности
      • 5. 4. Зависимость Kl от средней скорости течения
      • 5. 5. Скорость диссипации турбулентной энергии (е)

Актуальность работы. Байкал — крупнейшее по объему пресноводное озеро мира. Редкая чистота и исключительные свойства байкальской воды определяются условиями ее формирования, а также жизнедеятельностью животного и растительного мира озера. Жизнь озера во многом зависит от динамики водных масс Байкала. Перемещение вод влияет на распределение потоков энергии в водной толще, ее термический режим, расселение донных организмов, перенос соединений биогенных элементов, фитопланктона и зоопланктона, обогащение кислородом придонных слоев воды и многие другие явления в жизни озера. Поэтому для понимания изменений, происходящих в экосистеме Байкала, необходимы четкие представления о взаимосвязи физических и биологических процессов в озере.

Изучение динамики водных масс озера приобрело четко выраженную практическую направленность в связи со строительством каскада ГЭС и интенсивным хозяйственным освоением территории водосбора озера. Это обусловлено, прежде всего, большим влиянием течений на разбавление и перенос в озере различных растворенных и взвешенных веществ. С другой стороны, научные представления об условиях формирования, характере и структуре течений, процессах адвективного и турбулентного переноса вод Байкала позволят продвинуться в направлении создания общей теории движения водных масс в крупных глубоководных водоемах. При оценке динамики состояния качества вод Байкала важное значение приобретает прогнозирование, которое, как правило, осуществляется на основе результатов математического моделирования. Многие модели основаны на решении системы уравнений гидродинамики. Результаты решения указанных уравнений зависят от правильного задания компонент тензоров кинематического коэффициента турбулентного обмена, оценок коэффициентов турбулентной диффузии и скорости диссипации турбулентной энергии. При этом особое значение приобретает уточнение представлений о крупномасштабной турбулентности озера, ее статистических характеристиках и их пространственновременной изменчивости.

Целью работы является исследование закономерностей формирования крупномасштабной циркуляции вод, а также горизонтального макротурбулентного обмена в Байкале, определяющих распространение химических и биологических компонентов в озере.

Для ее достижения были поставлены следующие задачи:

— выбрать оптимальные методы обработки данных по течениям, для чего провести критический анализ существующих аппаратуры и методов обработки натурных данных;

— выделить основные факторы, определяющие горизонтальный обмен в пелагиали и в прибрежных зонах Байкала в разные сезоны;

— на основе полученных ранее и новых натурных данных исследовать пространственно-временную изменчивость течений;

— определить значения основных характеристик (коэффициентов горизонтального турбулентного обмена и скорости диссипации? турбулентной энергии) крупномасштабной турбулентности в Байкале, исследовать их пространственно-временную изменчивость.

Исходные данные. Для решения поставленных задач были использованы: 1) многолетние. наблюдения за течениями оз. Байкал, полученные автором с использованием автономных цифровых измерителей температуры и течений (АЦИТТ), морской вертушки ВММ-48 и буквопечатающих вертушек БПВ-2р в 1984 -1997 гг.- 2) данные электромагнитного измерителя течений в подледный период 19 961 997 гг., использовавшегося при совместных работах с учеными Великобритании- 3) данные, полученные акустическим Доплеровским и измерителем течений ААКВЕЛА при совместных работах с сотрудниками швейцарского института ЕА? АО в 19 961 997 и 2001;2003 гг.- 4) материалы по течениям, полученные к.г.н. В. И. Верболовым самописцами течений БПВ-2 и БПВ-2р в 1968 — 1977 гг.- 5) данные температурных съемок озера в 1995;2003 гг. с применением высокоточного комплексного м. гидрофизического зонда 8ВЕ — 25 производства США- 6) метеорологические характеристики за 1961;2003 гг., полученные в пос. Лйствянка сотрудниками лаборатории- 7) данные о ветровой активности в истоке р. Ангары за 2001;2004 гг., предоставленные к.г.н. В. А. Оболкиным.

Экспедиционные работы проводились на научно — исследовательских судах «Верещагин» и «Титов», зимой — на автомашинах и вездеходе. Всего было обработано 296 рядов наблюдений за течениями продолжительностью измерений от 0.5 до 738 суток, включающих около 300 тыс. единичных измерений.

При анализе данных использованы широко применяемые в океанологии и лимнологии методы статистической обработки результатов наблюдений. Они описаны в каждой главе отдельно, так как диссертационная работа охватывает широкий круг вопросов динамики вод оз. Байкал.

Научная новизна работы заключается в том, что.

• применение высокоточного современного оборудования позволило выявить изменчивость придонных течений в разные гидрологические сезоны;

• впервые исследована пространственно-временная изменчивость коэффициентов горизонтального турбулентного обмена и скорости диссипации турбулентной энергии в озереполучены первые данные о сезонной изменчивости скорости диссипации турбулентной энергии;

• впервые проведены исследования режима подледных течений, позволившие получить первые данные о течениях в периоды установления и вскрытия ледового покрова;

• впервые установлен механизм генерации подледных течений, связанный с возбуждением геострофических течений при неравномерном прогреве вод подо льдом с разной степенью заснеженности.

Защищаемые научные положения. Большой объем полученной информации позволил уточнить статистические характеристики и существенно детализировать картину пространственной структуры и сезонной динамики поля течений в Байкале. В период открытой воды интенсификация течений, как в верхнем, так и в придонном слое обусловлена ветровой активностью.

2. Определены значения коэффициентов горизонтального обмена и скорости диссипации турбулентной энергии в различных областях Байкала и в различные сезоны года. Оценены их зависимости от скоростей ветра, течения и пространственных масштабов вихрей. Показано, что интенсивность турбулентных процессов наиболее сильно связана со скоростью течения и масштабами вихрей.

3. Установлен факт усиления течений в подледный период. Предложен объясняющий это явление физический механизм, основывающийся на неравномерном прогреве верхнего слоя воды вследствие наличия существенных неоднородностей в распределении снежно-ледового покрова по акватории озера.

Практическая значимость работы. Полученные результаты находят применение при изучении переноса тепла, химических и биологических компонентов в озере. Рассчитанные в работе характеристики течений, коэффициентов турбулентного обмена и скорости диссипации турбулентной энергии и их пространственно-временной изменчивости, могут применяться при разработке математических моделей динамики водных масс и процессов формирования качества воды оз. Байкал. В работе даны практические рекомендации по использованию полученных результатов. Рекомендуется для исследования крупномасштабной турбулентности оз. Байкал использовать фильтрацию осредненной скорости с перидом 12 часов.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на: II, III и IV Верещагинских конференциях (Иркутск, 1995, 2000, 2005), III Сибирском Конгрессе по прикладной и индустриальной математике (Новосибирск, 1998), XXVII SIL Congress (Dublin, Ireland, 1998), Joint International Symposium on lake Baikal (Yokohama, Japan, 1998), Международной научно-технической конференции «Современные методы и средства океанических исследований» (Москва, 1999), III International Symposium Ancient Lakes: speciation, development in time and space, natural history (Irkutsk, 2002), международном гидрофизическом рабочем совещании (Иркутск, 2002), International «BAIK-SED-2» Workshop- (Gent, Belgium, 2003), VI Всероссийском гидрологическом съезде «Гидрофизические явления и процессы. Формирование и изменчивость речного стока, гидрологические и водохозяйственные расчеты» (С — Петербург, 2004), II международной конференции «Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов» (Иркутск, 2005) и опубликованы в сборниках трудов и тезисов, а также материалах конференций.

Публикации и личный вклад автора. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 13 статей в рецензируемых журналах.

Работа выполнена в рамках научно-исследовательских тем ЛИН СО РАН, а также интеграционных проектов СО РАН, проектов РФФИ № 04−05−64 397 и № 00−565 058, грантов ИНТАС № 96−1937 и № 9515. Автор более 20 лет непосредственно участвовал в экспедиционных работах по сбору данных о динамике и термйке озера, осуществлял обработку первичных данных и анализ исходных материалов, проводил расчеты коэффициентов турбулентного обмена, спектров течений. Программы для обработки данных о течениях, в частности программы расчета течений различной обеспеченности, распределения направлений, векторного осреднения, расчета коэффициентов горизонтального турбулентного обмена написаны автором в средах MATLABhEXCEL.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложенных на 127 страницах машинописного текста, иллюстрирована 35 рисунками и 12 таблицами. Список цитируемой литературы содержит 163 наименования.

Основные выводы:

1. анализ частотных характеристик рассматриваемых фильтров показал, что наименьшими недостатками по сравнению с идеальным фильтром обладает косинус-фильтр Тьюки, который и был использован нами для расчетов;

2. построение спектров течений после применения косинус-фильтра с периодами 3−36 ч показало, что для характеристики крупномасштабной турбулентности пелагиали оз. Байкал наиболее предпочтительна фильтрация с периодом 12 ч.

ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА.

ТЕЧЕНИЯ В БАЙКАЛЕ.

Основные факторы, определяющие динамику озерных вод, можно подразделить на внешние (постоянно и временно действующие) и внутренние. К постоянно действующим относятся вращение Земли вокруг своей оси, приливообразующие силы, долгопериодные климатические колебания с временными масштабами 20−30 и 6−8 лет, которые проявляются в изменчивости уровня и элементов водного баланса озера. Колебания уровня озер с этими временными масштабами выявлены на многих больших озерах по данным длительных (порядка 100 лет) наблюдений за уровнем озер, их притоком и стоком (Федоров, 1981, Филатов, 1983, 1991).

К нерегулярно-действующим внешним источникам относятся напряжение трения ветра, градиенты атмосферного давления, сток рек. Именно эти факторы определяют вероятностный, стохастический характер изменчивости динамики озерных вод. Касательное напряжение трения ветра о водную поверхность дает энергетический вклад во много раз больший, чем градиенты атмосферного давления. Поэтому скорости течения осенью в десятки раз больше, чем при наличии на озере ледяного покрова зимой (Верболов, 1978). Стоковые течения проявляются в сравнительно небольших приустьевых зонах рек и не могут оказать заметного — влияния на общую циркуляцию в водоеме. Расчеты (Верболов, 1972) показали, что стоковые течения имеют исчезающее малые скорости и практически недоступны для инструментальных наблюдений.

Внутренними источниками динамических процессов являются неоднородности полей плотности (бароклинность) в сочетании с бароклинно, й и баротропной неустойчивостью, сейшевые колебания, а также влияние морфометрии дна и берегов (Филатов, 1991). Кроме того, к внутренним источникам можно отнести явление уплотнения при смешении вод с разной плотностью в районах развития термобара, вызывающим понижение уровня воды в месте смешения, что создает сточное течение к месту понижения, а на нем конвективные вертикальные токи (Сокольников, 1964).

Взаимодействие внешних и внутренних факторов приводит к формированию сложного спектра динамики вод с несколькими максимумами. Стохастический характер колебаний позволил Р. В. Озмидову (Озмидов, 1968) трактовать спектры движений с позиций турбулентности с выделением крупно-, среднеи мелкомасштабных движений. Это так называемый турбулентный подход к описанию гидродинамических явлений в море и озере (Филатов, 1991).

Спектры движений в озере можно рассматривать и с позиции «волнового подхода» (Saylor, 1980). Спектр наблюдающихся в озерах вихревых и волновых движений широк и простирается от диссипирующих микровихрей до крупномасштабных вихрей — циркуляций, охватывающих все озеро. Описание крупномасштабных топографических вихрей возможно с использованием закона сохранения потенциального вихря (Гилл, 1986). Согласно обобщению H.H. Филатова (Филатов, 1991), максимальные временные масштабы циркуляций вод в озерах ограничиваются движениями с временными масштабами от нескольких суток до нескольких десятков суток. В самых крупных озерах мира движений с большими временными масштабами нет, как нет и подобных океаническим циркуляций типа Гольфстрим или Куросио (Wunsch, 1973). Динамика вод озера представляется суперпозицией явлений (волновых, вихревых) синоптического и меньшего масштабов, хотя климатическая изменчивость может проявляться в колебаниях уровня и элементов водного баланса. Вклад различных факторов в формирование динамики вод озер варьирует в зависимости от формы и размеров бассейна, особенностей стратификации, изменчивости полей ветра и давления.

Совокупное энергетическое воздействие нескольких факторов на водную среду может проявляться одновременно, поэтому бывает трудно выделить и особенно оценить вклад каждого из них на формирование суммарного течения. Более легко обычно установить основную причину, возбуждающую движение водных масс. Поэтому, применительно к крупным водоемам, в том числе и к оз. Байкал, оценить вклад того или иного фактора в формировании суммарного течения удается в лучшем, случае только качественно. Рассмотрим основные факторы, формирующие общую циркуляцию водных масс оз. Байкал.

3.1. Энергетическое воздействие ветра.

Ветровые течения в озерах могут быть чисто дрейфовыми, градиентными либо представлять собой сумму дрейфового и градиентного течений. Дрейфовое течение возбуждается непосредственным влекущим действием ветра на поверхностный слой озера, при этом течения быстро возникают и так же быстро затухают как по времени, так и по глубине. В результате продолжительного воздействия ветра на акваторию озера помимо дрейфовых течений (за счет образования уклона водной поверхности) возникают градиентные ветровые течения.

Первые теоретические работы по ветровым течениям были выполнены Экманом (Ектап, 1905), показавшим, что скорость их убывает с возрастанием глубины горизонта в геометрической прогрессии. Направление поверхностного течения отклоняется от направления возбуждающего ветра на 45°, вне зависимости от широты места. С глубиной скорость течения быстро убывает, при этом направление течения отклоняется в северном полушарии вправо, в южном — влево. На некоторой глубине, названной Экманом глубиной трения, вектор течения оказывается направленным в противоположную сторону. Экман предложил простую зависимость для связи поверхностного течения ип со скоростью ветра ]?:

3.1) где ф — широта места, а Кв — ветровой коэффициент, который обычно определяется на основании натурных измерений скорости ветра и течений. А. С Судольский (Судольский, 1982), проанализировав материалы наблюдений различных авторов по ветровым течениям в прибрежных зонах, пришел к выводу, что средние ветровые коэффициенты, полученные при незначительном влиянии течений других видов, сходны между собой для разных водоемов. Средний Кк оказался равным 0.0162.

Исследованиям взаимодействия ветра с водной поверхностью, в результате которого возникают ветровые течения, обуславливающие перемещение водных масс, посвящены труды многих авторов (\^е1апс1ег, 1968, Филипс, 1969, Сэапаёу, 1975, Течения, 1977, Айбунд, 1988, и др.).

Недавние исследования (1тЬос1еп е!.а1., 1995) показали, что напряжение г0, создаваемое ветром параметризуется квадратом скорости ветра ¡-Ф''^, на высоте Юм: ,.

3−2) где ра&- - плотность воздуха (-1.2 кг-м" 3 при 20°С), С|0 -ветровой коэффициен т, для которого основываясь на данных работы (АтогосИо еЫ., 1980) выявлено три режима в зависимости от скорости ветра: при 1?10 < 7 м-с" 1 С|() является константой и равен 0.001- при увеличении скорости ветра от 7 до 17 м-с" 1 СК1 растет от 0.001 до 0.0025- при больших скоростях ветра С|0 становится постоянен и равен 0.0025. Поток энергии из атмосферы на поверхность воды определяется выражением ^ = гд10 = /90(ГсХо, (3.3).

Обнаружено (1тЬос1еп е^а!., 1995), что только 1−2% от потока ветровой энергии Р]0 передается в воду и обеспечивает перемешивание поверхностного слоя. Таким образом, поток кинетической энергии, определяемой ветром равен: р",*=чк, (3−4) где т] = ХРш? ъ обычно находится в пределах 1−5 кг-м" 3.

По формуле (3.4) для первого режима (при 1?10 < 7 м-с" 1) было рассчитано внутригодовое распределение потока кинетической энергии ветра по 3-х часовым данным метеостанции «Исток Ангары», показавшее наличие максимумов потока энергии ветра в апреле и декабре (рис. 3.1), с максимальными среднемесячными значениями порядка 300 мвт-м". е | —в— скорость ветра ! I. кинетическая энергия ветра ¦ месяцы.

Рис. 3.1. Средние за 2001;2004 гг. скорость ветра? (м-с" 1) и кинетическая энергия ветра РШп (мвт-м") на ст. Исток Ангары.

Для расчета потока ветровой энергии в разных котловинах озера использовались средние величины скорости ветра, полученные А. Н. Афанасьевым (Афанасьев, 1967). В открытой части озера максимумы поступления ветровой энергии обычно приходятся на май и ноябрь (рис. 3.2).

Среднегодовые значения Рш составили 64, 74 и 27 мвт-м" 2 для южной, средней и северной котловин соответственно. Максимальные значения Рш для южной, средней и северной котловин составили 141, 216 и 104 мвт-м" «соответственно, что примерно в 2 раза меньше, чем по 3-х часовым данным.

Л/, Южный Байкал.

— Л/, Средний Байкал.

—-Л/, Северный Байкал.

— - о — • Рк1п, Южный Байкал.

Рис. 3.2. Среднемесячные скорость ветра Ж (м-с") и Л кинетическая энергия ветра Ркш (мвт-м").

В Байкале дрейфовые течения в эпилимнионе большую часть года развиваются как в мелком водоеме и направлены по вектору касательного напряжения ветра из-за малой толщины этого слоя (Верболов,.Жданов, 1986). При этом благодаря сгонам и нагонам происходит перестройка эпилимниона и возбуждаются градиентные течения (Верболов, 1991), которые, распространяются и ниже эпилимниона. Особенно интенсифицируются градиентные течения сразу после очищения озера ото льда (май), когда верхние слои быстро прогреваются и гомогенизируются (Верболов и др., 1965; Течения, 1977), а после установления прямой температурной стратификации (конец июня-июль) движения в глубинных слоях ослабевают. Так как эпилимнион приобретает заметную толщину (Верболов,.Жданов, 1986) только в августе-октябре, именно в это время в глубинных слоях снова обнаруживаются заметные скорости течений. Около берегов перестройки эпилимниона происходят заметнее, чем в открытом озере, поэтому движения глубинных вод там интенсивнее.

Ветер над акваторией оз. Байкал, определяющий развитие ветровых течений, отличается значительной пространственной неоднородностью и большой временной изменчивостью. Ветровой режим в пределах Байкала формируется под воздействием атмосферной циркуляции над Восточной Сибирью. Основные особенности синоптических процессов над Восточной Сибирыо связаны с переносом воздушных масс с запада на восток (Верболов и др., 1965). Вторжения воздушных масс на Байкал возможны при этих процессах как с запада и северо-запада, так и с севера. Основное влияние на изменение направления и скорости ветровых потоков над Байкалом оказывает рельеф берегов и простирание озера. Высокие прибрежные горные хребты ограничивают проникновение внешних воздушных масс в его котловину и вызывают местные циркуляционные процессы, в основном поперечного и продольного направлений.

Сильные ветра вносят наибольший вклад в формирование общей циркуляции в озере. На Байкале преобладают четыре типа штормовых ветров — 2 продольных ветра и 2 ветра с берегов. Преобладающие продольные ветры известны под названием «верховик» (в северной части озера — северный и северо-восточныйв среднейсеверо-восточныйв южной — северо-восточный и восточный) и «култук» (в южной части озера — западный и юго-западныйв средней — юго-западныйв северной — юго-западный и южный). В Среднем Байкале нередко дует «баргузин» — ветер, направленный из долины р. Баргузин в сторону о. Ольхон. В этой части он имеет направление восток-северо-восток, но уже на широте южной оконечности о. Ольхон принимает северо-восточное направление — такое же, как и «верховик».

Верховик" чаще отмечается на западном берегу, чем на восточном, особенно в зимние месяцы. По данным В. М. Сокольникова (Верболов и др., 1965), в январе «верховик» вдоль восточного побережья Южного Байкала наблюдается в 4−9% случаев, а вдоль западного — в 10−36%.

В открытой части озера (Большой Ушканий остров) повторяемость «верховика» мало меняется в течение года. Сезонный ее ход близок к сезонному ходу в районе дельты Селенги и на участках западного берега, не испытывающих влияния бризовой и горно-долинной циркуляции. Тенденция к смещению области наибольшей повторяемости «верховика» к западному берегу видна как по наблюдениям береговых станций, так и судов в открытом озере (Шимараев, 1964).

Наибольшая повторяемость «култука» отмечается вдоль восточного побережья, где он преобладает над другими ветрами в течение большей части года.

Сравнительно реже (чем у восточного берега) «култук» наблюдается вдоль западного берега. Сезонное изменение повторяемости «култука» характеризуется ее повышением от декабря (минимум) к июлю (максимум).

Средняя повторяемость «култука» в июне-августе составляет для западного берега Южного Байкала около 20%, а для восточного — примерно 50%. Наибольшая повторяемость «култука» в Южном и Среднем Байкале вдоль западного берега не превышает 30%, а на восточном берегу достигает 70% и более (Верболов и др., 1965).

В навигационный период отмечается сравнительно небольшая повторяемость «култука» вдоль западного берега и над центром озера по сравнению с восточным берегом. Это объясняется (Шимараев, 1964) очертаниями берегов и их ориентировкой, влиянием силы Кориолиса, а также термобарическим градиентом между озером и его восточным побережьем.

Сильные ветры с северо-западного берега («горные») возникают при переваливании холодного воздуха через Приморский и Байкальский хребты в момент прохождения через район Байкала ядер высокого давления, идущих вслед за серией циклонов, реже — прохождения передней части антициклонов. Обычно в момент развития горных ветров над Забайкальем располагается хорошо развитый циклон, в тыловую часть которого затекает холодный воздух.

Повторяемость ветров, дующих на озеро с северо-западного берега (со склонов Приморского и Байкальского хребтов, имеет четко выраженную сезонную изменчивость. Наиболее часто ветры наблюдаются в декабре, реже всего летом, в июле. Исключительно мала повторяемость северо-западных ветров в южной (10%) и северной (20%) оконечностях озера. Для участков берегов мало изрезанных падями среднегодовая повторяемость доходит до 40%, а для станций против долин рек и падей превышает 50% (в Б. Котах достигает 75%).

Горные ветры на западном берегу отмечаются примерно в три раза чаще, чем на восточном, из-за трансформации скорости и направления северо-западного ветрового потока.

Менее часто наблюдается сильный ветер с юго-восточного побережья («шелонник»), возникающий при переваливании холодного воздуха через склоны хребтов Хамар-Дабан, Улан-Бургасы и Баргузинского. Появление этого ветра чаще всего связано с присутствием мощного барического гребня над Забайкальем и наличием над Западной Сибирью и Прибайкальем области пониженного давления (Верболов и др., 1965).

Н.В. Савинова (Атлас, 1977, Савинова, 1975) провела специальные исследования для выявления характерных закономерностей в изменении атмосферного давления и формировании ветрового режима. По данным, полученным в результате обработки метеорологических наблюдений с мая по декабрь 1959;1968 гг., составлены и обработаны 9800 карт мгновенных полей давления, выполнена классификация полей ветра с детальным описанием выделенных при этом типов. Основные характеристики типовых полей ветра приведены в табл. 3.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Во всех котловинах в присклоновой зоне озера происходит интенсификация течений. У западного берега это происходит в 3−7 км от берега, у восточного в 3−12 км. В таких зонах обычно увеличивается устойчивость течений, а направление течений соответствует направлению циклонической крупномасштабной циркуляции. В центре озера течения неустойчивы. Исключением являются районы, где замыкаются крупномасштабные циркуляции и существуют потоки, пересекающие озеро в поперечном направлении.

Формирование системы течений оз. Байкал определяется рядом факторов, основным из которых в навигационный период является ветер, создающий во всех котловинах озера устойчивые циклонические циркуляции, действие которых усиливается от лета к осени. Максимума скорости течения достигают в декабре при наибольшей интенсивности ветра. Второе по значимости усиление течений происходит в мае при вскрытии озера. Такое распределение скорости течения характерно как для верхнего слоя водной толщи, так и для придонной зоны.

После установления ледового покрова постепенно происходит затухание осенней циркуляции. К концу февраля скорости течения становятся минимальны в верхнем слое, в придонном слое течения достигают минимума позжек апрелю.

Ранней весной (конец марта-апрель) задолго до вскрытия озера в верхнем слое начинается генерация геострофических течений за счет неравномерного прогрева вод подо льдом с разной степенью заснеженности.

После вскрытия озера (май) начинают генерироваться ветровые дрейфовые течения, которые в отдельных местах усиливаются за счет геострофических течений, обусловленных развитием термобара.

В июне-августе течения становятся слабыми вследствие уменьшения роли ветрового воздействия. Иногда в июле горизонтальные неоднородности плотности воды бывают значительшы, что приводит к кратковременному усилению течений. В течение осени (сентябрь-декабрь) течения постепенно усиливаются в основном за счет увеличения скорости ветра над акваторией.

Спектральный анализ скорости течений позволил выявить максимумы в крупнои мезомасштабной области спектра на частотах синоптических (с периодами 4−8 суток), инерционных (15 и 7 часов) и сейшевых движений (4.6 и 2.5 часа), которые проявляются как в верхнем слое, так и в придонной зоне.

Турбулентный обмен в прибрежных районах анизотропен. С удалением от берега степень анизотропии убывает, и в центральной части озера процесс обмена можно считать практически изотропным.

В верхнем слое скорость диссипации турбулентной энергии возрастает вблизи берега и уменьшается к центру озера. Скорость диссипации турбулентной энергии повышена в верхнем и придонном слоях. Минимальные значения наблюдаются над границей придонного слоя. Сезонная изменчивость скорости диссипации турбулентной энергии в верхнем слое характеризуется ее возрастанием от лета к осени. В придонном слое отмечается два минимума (в августе и апреле) и два максимума (в мае и декабре), что соответствует экстремумам скорости течений.

Анализ натурных данных с применением принятых в настоящей работе методов позволил существенно расширить представления о крупномасштабной турбулентности и циркуляции вод озера. Полученные в работе характеристики течений, коэффициентов турбулентного обмена и скорости диссипации турбулентной энергии, могут применяться при разработке математических моделей динамики водных масс и процессов формирования качества воды оз. Байкал. Рекомендуется для исследования крупномасштабной турбулентности оз. Байкал использовать фильтрацию осредненной скорости с периодом 12 часов.

Основным фактором, сдерживающим изучение течений и турбулентности оз. Байкал по-прежнему является недостаток натурных данных. Поэтому одной из актуальных задач является внедрение надежных и достаточно простых в эксплуатации серийных автономных приборов. Наряду с совершенствованием натурных исследований существенное значение для углубления представлений о характере и природе течений и турбулентности в оз. Байкал имеет дальнейшее развитие расчетных методов на основе математического моделирования.

Показать весь текст

Список литературы

  1. М.М. Результаты натурных исследований течений в Южном Байкале / М. М. Айнбунд // Тр. / Гос. гидрол. ин-т. 1973. Вып. 203. — С. 49−70.
  2. М.М. Состояние гидрометрических работ на озерах и водохранилищах и задачи приборостроения / М. М. Айнбунд, В. А. Знаменский // Вопросы гидрологического приборостроения. Л. — Гидрометеоиздат, 19 776. — С.36−41.
  3. М.М. Течения и внутренний водообмен в озере Байкал / М. М. Айнбунд Л.: Гидрометеоиздат, 1988. -248 с.
  4. Л.П. Натурные исследования турбулентности Баргузинского залива оз. Байкал Л. П. Алексеев // Тр. / Гос. гидрол. ин-т. 1978. — Вып. 249. — С. 76−93.
  5. Л.П. Изучение и методы расчета крупномасштабной турбулентности глубоководного водоема/ Л. П. Алексеев Л. — Гидрометеоиздат, 1989. — 128 с.
  6. Э.Н. Турбулентный обмен в Керченском проливе / Э. Н. Альтман // Тр. / Гос. океан. ин-т. 1976. — Вып.132. — С. 29−36.
  7. В.Г., Воскресенский К. П., Глущенко Н. Я. Исследование повторяемости и продолжительности периодов различной водности на реках СССР / В. Г. Андреянов, К. П. Воскресенский, Н. Я. Глущенко // Тр. / Гос. гидрол. ин-т. 1965. — Вып. 127. — С. 221−212.
  8. Атлас Забайкалья / Ред. кол. В. Б. Сочава, K.M. Продай-вода, H.H. Тартышев и др. М. Иркутск: Гл. управл. геодезии и картографии при Сов. Мин-ов СССР, 1967. — 176 с.
  9. Атлас волнения и ветра озера Байкал / Ред. Г. В. Ржеплинский, А. И. Сорокина Л. -Гидрометеоиздат, 1977. — 117 с.
  10. А.Н. Колебания гидрометеорологического режима на территории СССР (в особенности бассейна Байкала) / А. Н. Афанасьев М. — Наука, 1967. — 229 с.
  11. А.Н. Водные ресурсы и водный баланс бассейна оз. Байкал / А. Н. Афанасье Новосибирск. — Наука, 1976. — 238 с.
  12. Бай Ши-и. Турбулентное течение жидкостей и газов / Бай ши-и М. — Изд-во иностр. лит-ры, 1962.-344 с.
  13. P.A. Автономный цифровой измеритель течения, температуры, электропроводности морской воды, глубины погружения АЦИТ / P.A. Балакин //
  14. Руководство по гидрологическим работам в океанах и морях. Л. — Гидрометеоиздат, 197^ -С. 537−547.
  15. А.П. Корреляционный тензор и тензор спектральной плотности как вероятностные характеристики векторных случайных процессов / А. П. Белышев, В. А. Рожков // Тр. / Гос. океан, ин-т. 1975. — Вып. 126. — С. 17−32.
  16. А.П. Вероятностный анализ морских течений / А. П. Белышев, Ю.П. Клеванцс
  17. B.А. Рожков Л. — Гидрометеоиздат, 1983. — 264 с.
  18. В.В. Определение водных масс в озере Байкал методом Т, Б анализа / В. В. Блинов, Н. Г. Гранин, Р. Ю. Гнатовский, А. А. Жданов, С. Римкус // География и природные ресурсы, 2006. — № 2. — с. 63−69.
  19. А.К. Об оценке направлений экстремальных значений горизонтального турбулентного обмена/А.К. Богданова, Т. П. Коваленко // Биология моря, 1977. Вып. 41.1. C. 27−30.
  20. В.М. О спектрах скорости течения и коэффициентах горизонтальной турбулентной вязкости в Атлантическом океане /В.М. Василенко, А. П. Мирабель, Р.В. Озмидов// Океанология, 1976.-Т. 16.-Вып. 1.-С. 55−61.
  21. В.И. К вопросу о течениях на Байкале / В. И. Верболов // ДАН. 1957. -Т. 112. — № 2. С. 307−310.
  22. В.И. О течениях в малом море / В. И. Верболов // Тр. / Лимнол. ин-т СО АН СССР.-т. 17, — 1959. С. 34−53.
  23. В.И. Гидрометеорологический режим и тепловой баланс озера Байкал / В. И. Верболов, В. М. Сокольников, М. Н. Шимараев Новосибирск, 1965. — 373 с.
  24. В.И. О коэффициентах горизонтального макротурбулентного обмена в прибрежной зоне Южного Байкала / В. И. Верболов // Течения и диффузия вод Байкала.. -Наука, 1970а.-С. 122−131.
  25. В.И. Перенос вод и структура течений в прибрежной зоне Южного Байкала / В. И. Верболов // Течения и диффузия вод Байкала. Л. — Наука, 19 706. — С.45−68.
  26. В.И. О водообмене в оз.Байкал / В. И. Верболов, М. Н. Шимараев // Докл. ин-1 географии Сибири и Дальнего Востока. Иркутск, 1972. — Вып. 36. — С. 41−47.
  27. В.И. Об особенностях течений в оз. Байкал / В. И. Верболов // Тр. / IV Всесоюз. гидрол. съезда. JL, 1975. — Т. 5. — С. 205−212.
  28. В.И. Динамика вод / В. И. Верболов // Тр. / Лимнол. ин-т СО АН СССР, 1978 -Т. 16 (36).-С. 55−63.
  29. В.И. Течения и их сезонный режим / В. И. Верболов, А. И. Руденко // Лимнология Северного Байкала. Новосибирск, 1983. — С. 34−42.
  30. В.И. Формирование и динамика байкальских вод / В. И. Верболов, Т. Н. Покатилова, М. Н. Шимараев, В. Н. Федоров, A.A. Жданов //Новосибирск. Наука, 1986. -120 с.
  31. В.И. Некоторые итоги и перспективы изучения термодинамики Байкала / В .Г Верболов // Гидрология и гидрофизика водоемов. Новосибирск. — Наука, 1991. — С. 4−13.
  32. В.И. Оценка гидрофизического состояния деятельного слоя по материалам полигонных наблюдений на Байкале. / В. И. Верболов, Н. Г. Гранин, A.A. Жданов и др. // Водные Ресурсы, 1992. № 5. — С. 74−86.
  33. В.И. Течения и водообмен в Байкале / В. И. Верболов / Водные ресурсы. топ 23.-№ 4.- 1996.-с.413−423.
  34. Г. Ю. Основные черты вертикального распределения динамики водных мас< на Байкале / Г. Ю. Верещагин М. — 1936,1228 с.
  35. К.К. Гидрохимические условия в глубинной области озера Байкал / К. К. Вотинцев // Лимнологические исследования Байкала и некоторых озер Монголии. М. -Наука, 1965.-С. 71−114.
  36. Л.М. Об одной возможности измерения компонент тензора коэффициентов турбулентной диффузии методом аэрофотосъемки пятен индикатора / Л. М. Галкин, A.A. Рогозин // Тр. / Гос. гидрол. ин-т, 1977. Вып. 232. — С. 49−54.
  37. Л.М. Прямой метод вычисления компонент тензора коэффициентов турбулентной диффузии / Л. М. Галкин, А. И. Корнейчук // Динамика эколого-экономических систем. Новосибирск, 1981. — С. 18−31.
  38. Л.М. Физические основы диффузии / Л. М. Галкин // Моделирование переноса вещества и энергии в природных системах. Новосибирск, 1984. — С. 5−56.
  39. А.Н. О горизонтальном макротурбулентном обмене в Черном море / А. Н. Гезенцвей // Тр. / ин-та океанологии АН СССР, 1961. Т. 52. — С. 115−132.
  40. А. Динамика атмосферы и океана/ А. Гилл//В 2-х т. -М., 1986. Т. 1. -400 с. -Т.2.-416 с.
  41. А.Д. Уравнение диффузии с конечной скоростью в двух- и трехмерном пространствах / А. Д. Гиргидов // Известия АН СССР. сер. ФАО, 1973. — Т. 9. — № 1. — С. 91−93.
  42. В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В. Е. Гмурман // М., 2002.-480 с.
  43. В.А. Геотермия Байкала / В.А. Голубев/ Наука. Новосибирск. — 1982. — 140 с.
  44. Н.Г. Турбулентное перемешивание вод озера Байкал в слое, непосредственно примыкающем ко льду, и его роль в развитии диатомовых водорослей. / Н. Г. Гранин, Д. Джусон, A.A. Жданов и др.// ДАН, 1999а. 366(6). — С. 835−839.
  45. Н.Г. Конвекция и перемешивание подо льдом озера Байкал. / Н. Г. Гранин, Р. Ю Гнатовский, A.A. Жданов и др. // Сибирский Экологический Журнал, 19 996. № 6. — С. 59' 600.
  46. Ю.И. Спектральный анализ случайных процессов /Ю.И. Грибанов, B.JI. Мальков М. — Энергия, 1974. — 374 с.
  47. Г. Спектральный анализ и его приложение / Г. Дженкинс, Д. Ватте М. -1971. — Вып. 1. — 316 с. — 1972. — Вып. 2. — 287 с.
  48. A.A. О механизмах генерации подледных течений в Байкале / A.A. Жданов, Н. Г. Гранин, М. Н. Шимараев //ДАН, 2001. 377(3). — С. 392−395.
  49. A.A. Подледные течения Байкала (на основе новых экспериментальных данных) / A.A. Жданов, Н. Г. Гранин, М. Н. Шимараев // География и Природные Ресурсы, 2002. -№ 1. -С. 79−83.
  50. В.В. Пространственно-временное распределение хлорофилла, А в водах озера Байкал в зимний период / В. В. Заворуев, JI.A. Левин, A.A. Жданов и др. // Гидробиол. Журнал, 1992. 28(1). — С. 17−24.
  51. Зац В. И. Характеристика среднемасштабной горизонтальной турбулентной диффузии? Черном море / В. И. Зац // Океанографические аспекты самоочищения моря от загрязнения. Киев, 1970. С. 50−68.
  52. Зац В. И. Зависимость среднемасштабного обмена от определяющих факторов и его пространственная изменчивость у приглубых шельфов / В. И. Зац, В. В. Кандыбко // Биология моря, 1972. Вып. 27. С.96−110.
  53. Зац В. И. Турбулентность и перемешивание в Черном море / В. И. Зац, Р. В. Озмидов // Исследования по динамике и гидрохимии Черного моря. М. — 1978. — ч. 2. — С. 237−291.
  54. В.А. К вопросу о процессах внутреннего теплообмена и турбулентности н- озере Байкал / В. А. Знаменский // Тр. / Гос. гидрол. ин-т, 1973. Вып. 203. — С. 71−79.
  55. В.Н. Оценка скорости диссипации турбулентной энергии и коэффициента горизонтальной турбулентной диффузии в Балтийском море / В. Н. Иванов, Ю. Д. Михайлов //Тр./Гос. океан. ин-т, 1972.-Вып. 112.-С.107−113.
  56. К.К. Характеристики макротурбулентности в прибрежной зоне Черного моря / К. К. Иванов // Океанология, 1981. Т. 21. — № 1. — С. 30−37.
  57. A.B. Проблемы динамики естественных водных потоков / A.B. Караушев Л — Гидрометеоиздат, 1960. — 392 с.
  58. Т. Механическое подобие и турбулентность / Т. Карман М. — Л. — Изд-во научн. техн. лит-ры, 1936. — С. 271−286.
  59. Коденев Г. Г Определение времени обновления вод Байкала с использованием химических трассеров / Г. Г. Коденев, М. Н. Шимараев, А. Т. Шишмарев // Геология и геофизика. 1998. — т.39, № 6. — с. 842−850.
  60. К.А. Экспериментальные исследования процессов турбулентной диффузии вещества в Южном и Среднем Байкале /К.А. Коротенко, А. Л. Сухов // Гидрофизика и гидрология водоемов / Новосибирск. Наука. — 1991. — с. 30−36.
  61. А.Н. Локальная структура турбулентности в несжимаемой вязкой жидкост при очень больших числах Рейнольдса // ДАН СССР, 1941. т. 30. — № 4. — с. 299−303.
  62. А.Н. Уравнения турбулентного движения несжимаемой жидкости / А. Н. Колмогоров // Известия АН СССР. Сер.физ., 1942. — 6. — № 1−2. — С. 56−58.
  63. Г. Справочник по математике / Г. Корн, Т. Корн М. — Наука, 1973. — 831 с.
  64. В.А. Распределение атмосферного давления на уровне моря в районе озера Байкал / В. А. Кротова, Л. И. Лут / Климат озера Байкал и Прибайкалья. М. — 1966. — с. 1434.
  65. В.А. Геострофическая циркуляция вод Байкала в период прямой термической стратификации / В. А. Кротова // Тр. / Лимнол. ин-т СО АН СССР. т. 14 (34), 1970. — С. 1144.
  66. Н.П. Климат / Н. П. Ладейщиков // Тр. / Лимнол. ин-т СО АН СССР, 1978. -Т. 16(36).-С. 55−63.
  67. Н.П. Особенности климата крупных озер / Н. П. Ладейщиков М. — Наука, 1982. -136 с.
  68. И.В. Основные результаты исследования зимнего гидрологического режима Селенгинского мелководья оз. Байкал / И. В. Лебедев // Сб. работ Иркутской ГМС. -Иркутск. 1970. — Вып 5. — С. 50−53.
  69. О.И. Морская турбулентность / О. И. Мамаев М., 1970. — 204 с.
  70. В.И. Прибор для определения скорости и направления медленных течени: и температуры воды / В. И. Маньковский // Тр./ МГИ. 1961. — Т.23. — С. 122−130.
  71. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения / С. Л. Марпл. М. — Ми. — 1990.-584 с.
  72. В.В. Гидрология подледного слоя воды в Байкале / В. В. Меншуткин // Тр., Лимнол. ин-т СО АН СССР, т.5 (25). 1964, — С. 52−63.
  73. Н.Ю. Исследования динамики снежного покрова озера Байкал использованием многоспектральных изображений АУНЯШ Н.Ю. Могилев, С.В.Семовскк
  74. География и Природные Ресурсы. 1999. — № 4.
  75. A.C. Статистическая гидромеханика / A.C. Монин, A.M. Яглом М. — Наука, 1965, — 4.1. -640 е.-4.2.-720 с.
  76. A.C. Океаническая турбулентность / A.C. Монин, Р. В. Озмидов Л. -Гидрометеоиздат, 1981.- 320 с.
  77. С.Р., Филатов H.H. Изменчивость течений и коэффициенты горизонтального турбулентного обмена в озерах Ладожском, Гурон и Онтарио / С. Р. Мюрти, Н. Н. Филатов /, Океанология, 1981. -Т.21. № 3. -С.447−451.
  78. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам / Л. Гидрометеоиздат, 1973 Вып. 7.-4.1.-476 с.
  79. М.А. Термобар как структурный фронт в больших озерах / М. А. Науменко // Вопросы гидрологии суши. Л. — Гидрометеоиздат, 1982. — с. 183−188.
  80. A.M. О распределении энергии в спектре турбулентного потока / A.M. Обухов / Известия АН СССР. Сер. Геогр. и геофиз. — 1941. — № 4−5. — С. 453−463.
  81. Р.В. Некоторые данные о крупномасштабных характеристиках поля горизонтальных компонент скорости в океане / Р. В. Озмидов // Известия АН СССР Сер. Геофиз.- 1964.-№ 11.-С. 1708−1719.
  82. Р.В. Горизонтальная турбулентность и турбулентный обмен в океане / Р. В. Озмидов М. — Наука, 1968. — 200 с.
  83. Определение параметров для расчета зон теплового загрязнения в подогреваемых водоемах / Т. Н. Филатова, М-Р. Ципперт, И.А. Заир-Бек и др. // Труды ГГИ, 1977. вып. 246.-е. 97−112.
  84. А.Н. Опыт применения динамического метода к изучению циркуляций Ладожского озера / А. Н. Охлопкова // Океанология, 1961. Т. 6. — С. 1025−1033.
  85. В.В. Опыт определения коэффициента горизонтального турбулентного обмена в Карском море / В. В. Панов // Тр. / Аркт. Антаркт. НИИ, 1961. Т.210. — Вып. 1. — С. 185−19:
  86. В.В. Об интенсивности горизонтальной турбулентности вод Северного Ледовитого океана / В. В. Панов //Тр. / Аркт. Антаркт. НИИ, 1976 Т. 332. — С. 60−74.
  87. Парфенова В. В. Присклоновые процессы и распределение микроорганизмов в озере
  88. Байкал / B.B. Парфенова, М. Н. Шимараев, A.A. Жданов и др. // Сибирский Экологический Журнал, 1999. -№ 6.-С. 613−618.
  89. В.В. О вертикальном распределении микроорганизмов в озере Байкал в период весеннего обновления глубинных вод / В. В. Парфенова, М. Н. Шимараев, A.A. Жданов и др. // Микробиология, 2000. № 69(3). — С. 433−440.
  90. В.В. Исследование подледных течений в малопроточных пресных водоемах / В. В. Петров Автореф. дисс. к. ф. — м. н. — М.- МГУ. — 1997.
  91. .А. К вопросу о сгонно-нагонных колебаниях уровня оз. Байкал / Б. А. Помыткин // Тр. / Лимнол. ин-т СО АН СССР. т. 18. 1960, — С. 52−63.
  92. Л.Д., Осипов Ю. С. Некоторые результаты определений диссипации турбулентной энергии в Черном море / Л. Д. Пухтяр, Ю. С. Осипов // Тр. / Гос. океан. ин-т, 1981.-Вып. 153,-С.33−39.
  93. .Б. Расчет поля температур, зон теплового влияния и «теплового загрязнения» в водоемах и водотоках при сбросе в них подогретых вод / Б. Б. Походзей, T. I Филатова // Тр. / Гос. гидрол. ин-т, 1976. Вып. 231. — С.207−227.
  94. A.B. Статистические методы в гидрологии / A.B. Рождественский, AT Чеботарев Л. — Гидрометеоиздат.- 1974. — 424 с.
  95. В.А. Методы вероятностного анализа океанологических процессов / В.А. Рожков-Л., 1979.-280 с.
  96. Н.В. Поля ветра над Байкалом / Н. В. Савинова // Круговорот веществ и энергии в водоемах. Новосибирск, 1975. — С. 376−380.
  97. В.М. Причины, обуславливающие образование пропарин («ключей») в ледяном покрове Байкала / В. М. Сокольников // Тр. / Лимнол. ин-т СО АН СССР. т. 17. -1959.-С. 65−94- 1959.
  98. В.М. О течениях и температуре воды под ледяным покровом южной част: Байкала и у истока р. Ангары / В. М. Сокольников // Тр. / Лимнол. ин-т СО АН СССР. т. 18. -1960-С. 291−350.
  99. В.М. Течения и водообмен в Байкале / В. М. Сокольников // Тр. / Лимнол. ин-т СО АН СССР. т. 5(25). 1964. — С.5−21.
  100. В.М. Течения в глубинных слоях и водообмен в Байкале / В. М. Сокольников // Течения и диффузия вод Байкала. Л. — Наука, 1970. — С. 67−73.
  101. А.Н. Диффузионная модель распространения примеси в водотоке / А. Н. Судаков, А. П. Хаустов, A.A. Жданов // Моделирование переноса вещества и энергии в природных системах. Новосибирск, 1984. — С. 68−77.
  102. A.C. Лабораторные исследования и расчеты сейш Байкала / A.C. Судольский // Тр./ Гос. гидрол. ин-т, 1968. Вып. 155. — С. 109−122.
  103. A.C. Структура ветровых течений в водоемах и методика их расчета / А. С Судольский Автореф. дис. д-ра техн. наук. — Л. — ГГИ, 1982. — 34 с.
  104. Течения в Байкале./ Ред. А. Н. Афанасьев, В. И. Верболов Новосибирск. — Наука, 197' -160 с.
  105. В.Б. Некоторые результаты исследования работы измерителей течений типа БПВ и ЭСТ / В. Б. Титов // Натурные исследования по проблеме взаимодействия атмосфер! и океана. Л. — 1974. — С.120−138.
  106. В.Б. Измерение течений якорными буйковыми станциями / В. Б. Титов М. -Наука, 1976.-74 с.
  107. А.И. О термическом баре в Якимварском заливе Ладожского озера / А. И. Тихомиров / Изв. ВГО, 1959. -т.91.- вып.5. с. 324−338.
  108. Д.М. Об особенностях горизонтальной турбулентности в прибрежной зоне моря / Д. М. Толмазин // Известия АН СССР. Сер. ФАО, 1972. Т.8. — № 3. — с. 339−343.
  109. Е.С. Пространственно-временная изменчивость термических процессов на Байкале /Е.С. Троицкая/ Дисс. к. г. н. Иркутск. — 2005.-116 с.
  110. Турбулентность в свободной атмосфере/Ред. Н. К. Винниченко, Н. З. Пинус, С. М. Шметер и др./ Л. — Гидрометеоиздат, 1976. — 288 с.
  111. С.Г. Экспериментальное исследование горизонтальной турбулентной диффузии в Южном Байкале / С. Г. Тушинский / Вестник МГУ. сер. геогр. — 1973. — № 5. -с.68−73.
  112. С.Г. Оценка интенсивности горизонтального турбулентного обмена в Можайском водохранилище / С. Г. Тушинский // Современные проблемы и методы географических исследований. М. — 1977. — С. 149−155.
  113. В.Н. Изменчивость уровня озера Байкал / В. Н. Федоров Новосибирск, 1981.95 с.
  114. В.А. Течения прибрежной зоны оз. Байкал / В. А. Фиалков Новосибирск. -Наука, 1983.- 190 с.
  115. H.H. Некоторые особенности турбулентного обмена в озерах / H.H. Филатов Изменчивость гидрофизических полей в озерах. JL, 1978. — С. 88−116.
  116. H.H. Динамика озер / H.H. Филатов JI. — Гидрометеоиздат, 1983. — 165 с.
  117. H.H. Гидродинамика озер / Н. Н. Филатов Санкт-Петербург. — Наука, 1991. — 200 с.
  118. О. Динамика верхнего слоя океана / О. Филипс М., 1969. — 267 с.
  119. У. Турбулентность. Принципы и применения / У. Фрост, Т. Моулден М. — Мир 1980.-526 с.
  120. Е.А. Нестационарные ветровые течения в оз.Байкал / Е. А. Цветова // Численные методы расчета океанических течений. Новосибирск. — 1974.
  121. К.И. Некоторые вопросы аналитической фильтрации / К. И. Чиграков // Тр. / МГИ АН УССР, 1969. Т. 41. — С. 244−254.
  122. П.П. Исследование горизонтальной диффузии в Южном Байкале с помощью пятен флуоресцеина / П. П. Шерстянкин // Течения и диффузия вод Байкала. JL — 1970.-С. 132−136.
  123. П.П. О термохалинной природе фронтов на Байкале и их роли в процессах самоочищения озера / П. П. Шерстянкин, В. В. Хохлов, A.A. Жданов и др./ Геология и Геофизика, — 1999. № 40(12). — с. 1850−1852.
  124. М.Н. Некоторые особенности ветровых условий на Байкале в навигационный период / М. Н. Шимараев // Тр. / Лимнол. ин-т СО АН СССР. т.5(25). 196 -С. 114−136.
  125. М.Н. Тепловой режим глубоких озер (на примере оз. Байкал) / М. Н. Шимараев // Труды V Всесоюзного Гидрологического съезда, -1990, -№ 8. Озера и водохранилища.- с.294−307.
  126. М.Н. К вопросу о стратификации и механизме конвекции в Байкале / М. Н. Шимараев, Н. Г. Гранин // ДАН, 1991. Т. 321. — № 2. — С. 381−385.
  127. М.Н. Международный гидрофизический эксперимент на Байкале: процесс! обновления глубинных вод в весенний период / М. Н. Шимараев, М. А. Грачев, Д. М. Имбоден и др. // ДАН, 1995. Т. 343. — № 6. — С. 824−827.
  128. М.Н. О межкотловинном водообмене в Байкале /М.Н. Шимараев, Н. Г. Гранин, В. М. Домышева, А. А. Жданов и др. // Водные ресурсы. 2003. — т. 30. -№ 6. — с. 678−681.
  129. М.Н. Сезонные особенности геострофических течений в Южном Байкале / М. Н. Шимараев, Е. С. Троицкая // География и природные ресурсы, 2005. № 1. — с. 58−65.
  130. М.Н. О соотношении между минерализацией и 3Н 3НЕ~ возрастом в глубинных водах Байкала / М. Н. Шимараев, Р. Ю. Гнатовский, В. В. Блинов, А. А. Жданов / ДАН, 2006, — т.408. — с. 404−407.
  131. В.Б. О турбулентном обмене в средней и южной частях Каспийского моря / В. Б. Штокман // Известия АН СССР. Сер. геогр. и геофиз. 1940. — № 4.
  132. Amorocho J. A new evaluation of the wind stress coefficient over water surfaces / J. Amorocho, J.J. deVries // J. Geophys. Res. 85. — pp. 433−442.
  133. Ayers J. A dynamic height for the determination currents in deep lakes / J. Ayers // Limnol. Ocean. 1956. — № 1. — pp. l50−161.
  134. Bengtsson L. Mixing in ice-covered lakes / L. Bengtsson // Hydrobiologia. 1996. — Vol. 32. -PP. 91−97.
  135. Birchfield G.E. Wind-driven currents in large lake or sea / G.E. Birchfield // Arch. Meteorol Geophys. And BioklimatoL, 1972. A-21. — № 4. — PP. 419−430.
  136. Carmack E.C. Combined influence of inflow and lake temperature on spring circulation in a Riverin lake / E.C. Carmark // Jornal of Physical Oceanography. 1979. — № 9. — PP. 422−434.
  137. Csanady G. Hydrodynamics of large lakes / G. Csanady // Annual Rev. Fluid Mech. 1975. Vol.7.-PP. 357−389.
  138. Csanady G. On the cyclonic mean circulation of large lakes / G. Csanady // Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1977. 74. — № 6. — PP. 2204−2208. .
  139. Ekman V.W. On the influence of earth’s rotation on ocean currents / V.W. Ekman // Arch.Math. Astron., Phys., 1905. V.2. — № 11. -PP. 115−124.
  140. Emery K.O. Syrface circulation of lakes and land-locked seas / K.O. Emery, G.T.Csanady // Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1973. 70. — № 1. — PP. 93−97.
  141. Ertel H. Tenzorielle Teorie der Turbulenz / H. Ertel / Ann. Hydrograph. marit. Meteorol. -H.5.-1937.
  142. Hooman R. Processes of deep-water renewal in Lake Baikal / R. Hooman, R. Kipfer, F. Peeters et.al.// Limnol. Ocean. 1997. — 42(5). — PP. 841−855.
  143. Kenney B.C. Physical limnological processes under ice / B.C. Kenney // Hydrobiologia. -1996.-Vol. 322.-PP. 85−90.
  144. Imboden D.M. Physics and Chemistry of lakes / D.M. Imborden, A. Wuest, A. Lerman /Lakes Chemistry, Geology, Physics. — Springer. — New York. — 1995. — 336 p.
  145. Lemmin U. The development from two-dimentional to three- dimentional turbulence generated by breaking waves / U. Lemmin // J. Geophys. Res. 1974. — vol. 79. — № 24. — PP. 3442−3448.
  146. Marsh P. Water temperature and heat flux at the base of river ice covers / P. Marsh, T.D. Prowse // Cold regions science and technology. 1987. — Vol. 14. — PP. 33−50.
  147. Matthews P.C. Solar heating and its influence on mixing in ice-covered lakes / P.C. Matthews, S.I. Heaney // Freshwater Biology. 1987. — Vol. 18. — PP. 135−149.
  148. Murthy R. Turbulent diffusion processes in the Great Lakes / R. Murthy // 9lh Session of UNESCO. Moscow Lecture, 1977. — 45 p.
  149. Patterson J.C. Thermal simulation of a lake with winter ice cover / J.C. Patterson, P.P. Hamblin // Limnol.Oceanogr. 1988. — Vol. 33(3). — PP. 323−338.
  150. Peeters F. Horizontal mixing in lakes / F. Peeters, A. Wuest, G. Piepke, D. Imborden // J. of Geophysical Res. 1996. -V. 101. — № 8. — pp. 361−375.
  151. Ravens T.M. Small-scale turbulence and vertical mixing in Lake Baikal / T.M. Ravens, O. Kocsis, A. Wuest, N.G. Granin // Limnol. Oceanogr. 45(1), 2000. — PP. 159−173.
  152. Rogers C.K. Observations and numerical simulation of a shallow ice-covered midlatitude lake / C.K. Rogers, G.A. Lawrence, P.F. Hamblin // Limnol. Oceanogr. 1995. — Vol. 40(2). — PI 374−385.
  153. Saylor J. Vortex modes in southern Lake Michigan / J. Saylor, J. Huang, R. Reid // J. Phis. Ocean.-1980.-Vol. 10,-№ 6.-PP. 1814−1823.
  154. Simons T. Winter circulations in lake Ontario / T. Simons, R. Murthy, J. Cambell // J. Great Lakes Res. Vol. 11. № 4,1987. -PP.423−433.
  155. Shimaraev M.N. Deep ventilation of Lake Baikal waters due to spring thermal bars / M.N. Shimaraev, N.G. Granin, A.A. Zhdanov // Limnology and Oceanography, 1993. 38(5). — PP. 1068- 1072.
  156. Shimaraev M.N. Physical limnology of lake Baikal: a review / M.N. Shimaraev, V.I. Verbolov, NG. Granin, P.P. Sherstyankin // Baikal International Center for Ecological Research. Irkutsk. Okayama, 1994. — 81 p.
  157. Stefan H.G. A model for the estimation of convective exchange in the littoral region of a shallow lake during cooling / H.G. Stefan, G.M. Horsch, J.W. Barko // Hydrobiologia. 1989. -Vol. 174.-PP. 225−234.
  158. Taylor G.I. Diffuzion by continuous movements / G.I. Taylor // Proc. London Math. Soc., 1920.-20.-PP. 196.
  159. Taylor G.I. The spectrum of turbulence / G.I. Taylor // Proc. Royal Sos., 1938. A164. — PP 476−490.
  160. Weiss R.F. Deep-water renewal and biological production in lake Baikal / R.F. Weiss, E.C. Carmack, V.M. Koropalov //Nature, 1991. № 6311. -PP. 665−669.
  161. Welander P. Wind-driven circulation in one- and two- layer oceans of variable depth / P. Welander // Tellus. Vol.20. — 1968. — PP. 1−15.
  162. Wuest A. Turbulent kinetic energy balance as a tool for estimating vertical diffusivity in wind-forced stratified waters / A. Wuest, G. Piepke, D.C. Van Senden // Limnol. Oceanogr. -45(6).-2000.-PP. 1388−1400.
  163. Wuest A. Deep water renewal in lake Baikal-matching turbulent kinetic energy and internal cycling / A. Wuest, T. Ravens, N. Granin et.al.// Terra Nostra 2000/9, Berlin.
  164. Wuest A. Cold intrusions in lake Baikal: Direct observational evidence for deep-water renewal / A. Wuest, T. Ravens, N. Granin et.al.// Limnol. And Oceanogr., 2005. 00(0). — PP.5366.
  165. Wunsch C. On the mean drift in large lakes / C. Wunsch // Limnol. And Oceanogr., 1973. -V. 18.-№ 5.-PP.793−795.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!