Numerical Modeling of Tidal Phenomena of the Penzhinskaya Bay

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

In this study, the Delft3D-Flow hydrodynamic model was used to determine the characteristics of the main tidal waves and currents in the Penzhina Bay (Sea of Okhotsk, Russia). The initial and boundary conditions are set according to the TPXO9 model data, the salinity and water temperature for each model layer are set based on the reanalysis data of the HYCOM ocean general circulation model, with a time step of 3 h. E-uropean Center for Medium-Range Weather Forecasts ECMWF (European Center for Medium-Range Weather Forecasts) reanalysis ERA-5 was used as meteoforcing. Modeling was performed for the ice-free period from May to September 2005. Maps of cotidal lines, tidal ellipses, and reversibility coefficient for the main tide waves: semidiurnal wave M2 and diurnal wave K1 were constructed. The model was verified by comparing the published and calculated harmonic components for 9 sea level monitoring points located in the Penzhina Bay. Conformance evaluation generally shows a high degree of consistency between model and reference data. The values of the coefficient of determination R2 between the series formed by the model and published harmonic components are in the range of 0.96–0.99. According to the magnitude of relative errors, the simulation results are divided into two consistency categories – high (1.48–2.14%) and satisfactory (2.93–4.27%). Spatial patterns of distribution for the values of relative errors were not found. A certain inconsistency in the results is presumably due to the time discretization of the observation time support and the short sea level monitoring data series used to calculate the published harmonic components at the Penzhina Bay.

作者简介

D. Shpachuk

Far Eastern Regional Hydrometeorological Research Institute; Pacific Geographical Institute, Far-Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: denis_den_r@mail.ru
Russia, Vladivostok; Russia, Vladivostok

O. Sokolov

Far Eastern Regional Hydrometeorological Research Institute

Email: denis_den_r@mail.ru
Russia, Vladivostok

A. Bugaets

Pacific Geographical Institute, Far-Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

Email: denis_den_r@mail.ru
Russia, Vladivostok

参考

  1. Богданов К.Т., Горбачев В.В., Мороз В.В. Атлас приливов Берингова, Охотского и Японского морей. Владивосток: Дальаэрогеодезия, 1991. 29 с.
  2. Войнов Г.Н. Приливные явления и методология их исследований в шельфовой зоне Арктических морей: диссертация докт. геогр. наук: канд. ист. наук: 25.00.28 / Войнов Геннадий Николаевич. – Санкт-Петербург, 2002. 350 с.
  3. Гидрометеорология и гидрохимия морей. Том IX. Охотское море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия // СПб: Гидрометеоиздат, 1998. 342 с.
  4. Горин С.Л., Коваль М.В., Сазонов А.А., Терский П.Н. Современный гидрологический режим нижнего течения реки Пенжины и первые сведения о гидрологических процессах в ее эстуарии (по результатам экспедиции 2014 г.) // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. КамчатНИРО, 2015. Вып. 37. С. 33–52. https://doi.org/10.15853/2072-8212.2015.37.33-52
  5. Деева Р.А. Каталог гармонических и негармонических постоянных приливов отечественных вод морей Дальнего Востока // Труды ДВНИГМИ. 1972. Вып. 018. 248 с.
  6. Дуванин А.И. Приливы в море. – Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 390 с.
  7. Думанская И.О. Ледовые условия азиатской части России. – М.; Обнинск: ИГ – СОЦИН, 2017. 640 с.
  8. Кондратюк В.И. Климат Камчатки. – М.: Гидрометеоиздат, 1974. 200 с.
  9. Лоция побережий РСФСР Охотского моря и восточного берега полуострова Камчатки с островом Карагинским включительно / по поручению Гл. гидрол. упр. сост. гидрограф-геодезист Давыдов. – Владивосток: Упр. по обеспечению безопасности кораблевождения Дал. Востока. 1923. 1498 с.
  10. Лоция Охотского моря. Выпуск 2. Северная часть моря. – Л.: Гидрографическое управление ВМС. 1954. 214 с.
  11. Лоция Охотского моря Выпуск 2 Северная часть Охотского моря Управление начальника гидрографической службы Военно-морского флота, 1960. 200 с.
  12. Лоция Охотского моря. Вып. 2. Северная часть моря. М.: Гл. управление навигации и океанографии Мин-ва обороны СССР. 1986. 314 с.
  13. Любицкий Ю.В. Об оценке качества прогнозов суммарных уровней приливного моря // Юбилейный выпуск “ДВНИГМИ – 65 лет”. Владивосток: Дальнаука, 2015. 270 c. С. 52–62.
  14. Любицкий Ю.В. Результаты испытаний метода краткосрочного (с заблаговременностью 72 часа) прогноза изменений уровня моря на побережье Охотского моря, северной части Японского моря, восточного побережья полуострова Камчатка // Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометеорологических прогнозов. – М.: Изд-во Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации. 2020. № 47. С. 60–78.
  15. Мартынов В.К. Моделирование прилива в Пенжинской губе Охотского моря с учетом ледяного покрова // Моделирование и экспериментальное исследование гидрологии шельфовых морей. Сб. научн. трудов. – Л.: Изд-во ЛГМИ, 1988. Вып. 100. С. 83–87.
  16. Наставление по службе прогнозов // Раздел 3. Часть III. Служба морских гидрологических прогнозов. РД 52.27.759-2011. – М.: ТРИАДА-ЛТД, 2011. 195 с.
  17. Некрасов А.В., Романенков Д.А. Прогностическая оценка трансформации приливных колебаний уровня при крупномасштабном гидротехническом строительстве на побережье Белого и Охотского морей // Колебания уровня в морях. СПб: РГГМУ, 2003. С. 57–78.
  18. Попов С.К. Моделирование и прогноз изменений уровня и скорости течений в морях России // Диссертация … доктора Физико-математических наук: 25.00.29 / Попов Сергей Константинович; [Место защиты: ФГБУ “Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации”], 2019. 300 с.
  19. Попов С.К., Зильберштейн О.И., Лобов А.Л. и др. Метод краткосрочного прогноза уровня Баренцева и Белого морей // Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометеорологических прогнозов – М.: Изд-во Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации. 2014. № 41. С. 98–110.
  20. Романенко Ф.А., Горин С.Л., Коваль М.В. Формирование рельефа нижнего течения реки Пенжины и Пенжинской губы в голоцене // Сборник: XXXVI Пленум Геоморфологической комиссии РАН: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием “Геоморфология – наука XXI века” (Барнаул, 24–28 сентября 2018 г.). Изд-во Алтайского ун-та Барнаул, 2018. С. 324–329.
  21. Романенков Д.А. Прогностическое моделирование приливов в Охотском море // Автореферат диссертации. СПб: РГГМИ, 1996. 16 с.
  22. Сгибнева Л.А. О распространении приливной волны в Пенжинской губе Охотского моря // Труды ГОИН. 1975. Вып. 126. С. 51–63.
  23. Стахевич В.С., Владимирский Н.П. Руководство по обработке и предсказанию приливов. Л.: Изд. Гидрографического управления ВМФ СССР, 1940. 348 с.
  24. Шевченко Г.В., Романов А.А. Пространственная структура прилива в Охотском море на основе данных спутниковой альтиметрии // Колебания уровня в морях. Сборник научных статей. Российский гидрометеорологический университет. СПб: Гидрометеоиздат, 2003. С. 92–110.
  25. Amante C., Eakins B.W. ETOPO1 1 Arc-Minute Global Relief Model: Procedures, Data Sources and Analysis. NOAA Technical Memorandum NESDIS NGDC-24, 2009. 19 p.
  26. Carbajal N., Gaviño J.H. A new theory on tidal currents rotation // Geophysical Research Letters. 2007. V. 34. № 1, L01609. http://dx.doi.org/ (Дата обращения: 05.10.2022)https://doi.org/10.1029/2006GL027670
  27. Egbert G.D., Erofeeva S.Y. Efficient inverse modeling of barotropic ocean tides // Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 2002. V. 19. № 2. P. 183–204. https://doi.org/10.1175/1520-0426(2002)019<0183: EIMOBO>2.0.CO;2
  28. Kowalik Z., Polyakov I. Tides in the Sea of Okhotsk // Journal of Physical Oceanography. 1998. V. 28. № 7. P. 1389–1409.
  29. Leendertse J.J. Aspects of a Computational Model for Long Period Water Wave Propagation. Santa Monica, CA: Rand Corporation, Report RM-5294-PR. 1967. 165 p.
  30. Leendertse J.J., Alexander R.C., Liu S.K. A Three-Dimensional Model for Estuaries and Coastal Seas. Santa Monica, CA: Rand Corporation, Report R-1417-OWRR. 1973. 57 p.
  31. Leendertse J.J., Gritton E.C. A water quality simulation model for well mixed estuaries and coastal seas. Santa Monica, CA: Rand Corporation, Report R-708-NYC. 1971. 53 p.
  32. Metzger E.J., Helber R.W., Hogan P.J. et al. Global Ocean Forecast System 3.1 Validation Testing. Naval Research Laboratory (NRL), Report NRL/MR/ 7320–17-9722, 2017. 56 p.
  33. Nekrasov A.V., Romanenkov D.A. Impact of tidal power dams upon tides and environmental conditions in the Sea of Okhotsk // Continental Shelf Research. 2010. 30(6). P. 538–552. https://doi.org/10.1016/j.csr.2009.06.005
  34. Pawlowicz R., Beardsley B., Lentz, S. Classical tidal harmonic analysis including error estimates in MATLAB using T_TIDE // Computers and Geosciences. 2002. V. 28. P. 929–937.
  35. Suzuki K., Kanari S., Tidal simulation of the Sea of O-khotsk (in Japanese) // Kaiyo Kagaku. 1986. V. 18. P. 455–463.
  36. TPXO9-atlas // https://www.tpxo.net/global/tpxo9-atlas (Дата обращения: 16.12.2022).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2.

下载 (734KB)
索引源数据
3.

下载 (774KB)
索引源数据
4.

下载 (1MB)
索引源数据
5.

下载 (319KB)
索引源数据
6.

下载 (684KB)
索引源数据

版权所有 © Д.Р. Шпачук, О.В. Соколов, А.Н. Бугаец, 2023

##common.cookie##