Отдел гидрофизики шельфа

История

Отдел был образован, как структурное подразделение Морского гидрофизического института в 1991 году. С момента создания отдела и до ноября 2017 г. отдел возглавлял д. физ.мат. наук, академик РАН и НАН Украины Виталий Александрович Иванов.

Основные направления исследований

Основной целью деятельности отдела является проведение комплексных междисциплинарных исследований в области океанологии, морской гидрофизики, геоэкологии шельфовой, прибрежной и береговой зон морей и океанов с целью получения новых научных знаний, повышения эффективности использования, сохранения и защиты морской среды, создания научных основ обеспечения экологической безопасности и рационального природопользования.

Основные научные направления:

  • организация комплексных эколого-геологических и гидрофизических исследований шельфовой, прибрежной и береговой зон морей и океанов, мониторинг их состояния;

  • мониторинг указанных зон Азово-Черноморского бассейна;

  • разработка и совершенствование технологий мониторинга динамики вод шельфовой зоны и формирование субрегиональной базы данных прибрежных течений;

  • экспериментальные и теоретические исследования основных процессов протекающих в морских устьях рек, в зонах смешения морских и речных вод;

  • численное моделирование и анализ океанологических процессов в зоне сопряжения суши и моря в условиях антропогенной нагрузки;

  • экспертные оценки и практические рекомендации по улучшению экологического состояния шельфовой, прибрежной и береговой зон морей.

Состав отдела

В отделе работают 28 сотрудников следующих должностей:

  • ведущий научный сотрудник – 3;

  • старший научный сотрудник – 6;

  • научный сотрудник – 2;

  • младший научный сотрудник – 10;

  • ведущий инженер-исследователь – 1;

  • ведущий инженер – 1;

  • ведущий специалист – 1;

  • старший инженер-исследователь – 1;

  • инженер – 3.

Сотрудники отдела

Заведующий отделом: кандидат технических наук Александр Сергеевич Кузнецов

Наиболее значимые результаты работ

В ходе выполнения работ в прибрежной и береговой зонах усовершенствованы элементы технологии мониторинга динамики вод у Южного берега Крыма. Установлено, что среднемноголетнее прибрежное течение у м. Кикинеиз ЮБК при общей циклонической циркуляции вод относительно глубокого моря имеет дополнительный циклонический разворот вектора течения с глубиной, обусловленный локальной пространственной изменчивостью рельефа дна.

Предложен новый способ оценки изменчивости вертикальной гидрологической структуры прибрежных вод по данным мониторинга течений антенным комплексом эйлеровых векторно-осредняющих измерений течений. На основе массива многолетних натурных данных по изменчивости прибрежных течений обоснована возможность решения обратной задачи с целью восстановления временной изменчивости вертикальной плотностной стратификации прибрежных вод.

Обобщены геолого-литологические условия Северной стороны Севастополя и западной части Гераклейского полуострова в связи с проблемой оползневой опасности. Показано, что в настоящее время режим устойчивости оползней Северной стороны определяется абразией в языковой части и постоянными пригрузками в результате обвалов в головных частях. Выполнена съемка Учкуевского оползня, активизировавшегося 8 мая 2018 г. в районе «Радиогорка» на Северной стороне г. Севастополя. Съемка выполнялась с использованием квадрокоптера в тех же координатах, что и выполненная 12.10.2017 г., что позволило количественно оценить масштаб явления и причиненных им разрушений.

Результаты картирования всех оползнеопасных участков Севастопольского региона загружены в специализированную интерактивную информационную систему с доступом из сети Интернет.

По результатам численных расчетов по модели ИВМ РАН на регулярной сетке получены и проанализированы массивы данных для оценки пространственно-временных характеристик сейшевых колебаний, возбужденных с помощью начального условия для уровенной поверхности. Получены пространственно – временные характеристики сейшевых колебаний в диапазоне до одних суток, проведено их сравнение с результатами предыдущих исследований.

Проведены численные расчёты по модели ИВМ РАН на сетке с полюсом, смещенным в район Крыма. По результатам анализа численных экспериментов выявлено заглубление холодного промежуточного слоя в модели.

Проведён анализ течений и колебаний уровня, возникающих под действием собственных сейшевых колебаний в Керченском проливе.

С целью оценки экологического состояния водной акватории и донных отложений Севастопольской бухты идентифицированы зоны повышенного содержания таких металлов как стронций, мышьяк, хром, никель, свинец, ванадий и железо в 2006 г. и 2016 г. Такие зоны были определены в Южной бухте и в центральной части Севастопольской бухты.

С помощью гидротермодинамического блока численной нестационарной трехмерной модели МЕССА были проведены численные эксперименты для расчета изменчивости полей температуры и солености в Севастопольской бухте в период с 1-го января по 31-ое марта расчетного года. Проведенные численные эксперименты позволили реалистично воспроизвести поля температуры и солености Севастопольской бухты в гидрологическую зиму.

Приведена характеристика существующей системы наблюдений в устьях рек Чёрная, Бельбек и Кача, впервые разработана и апробирована Программа комплексных исследований морского устья р. Чёрной в зоне взаимодействия речной и морской воды.

Впервые осуществлены оценки процессов переноса взвешенного вещества, водообмена в зоне взаимодействия речной и распреснённой воды Севастопольской бухты, а также проникновения солёной воды, выявлены зоны размыва берегов и наносонакопления, а также определена дальность распространения галоклина, который в среднем на устьевом участке р. Чёрной имеет протяжённость 0,18 км.

На основе уточненных количественных данных об объемах выбросов и концентрации загрязняющих веществ в стационарных источниках муниципальных стоков проведена оценка экологического состояния прибрежных акваторий вблизи пляжей г. Севастополя в районе Гераклейского п-ова, Балаклавы, Северной стороны и Ласпи.

При использовании современных методов математического моделирования получена новая информация о динамике речных плюмов крупной реки Дунай, распространении антропогенных выбросов сточных вод в районе Южного Берега Крыма. С использованием математической модели переноса пассивной примеси в Черном море проведены расчеты по идентификации возможного местоположения источников взвешенного вещества для района Керченского пролива на основе интегрирования сопряженных задач и построения функций влияния начальных полей концентрации примеси. Осуществлено моделирование штормовых изменений рельефа береговой зоны и гранулометрического состава наносов в районе пересыпи оз. Богайлы (Западный Крым).

Проанализирована изменчивость морфометрических характеристик районов залива Сиваш после перекрытия Северо-Крымского канала в 2014 г. на основе данных оцифровки спутниковых изображений серии Landsat. Предложен первый предварительный вариант системы экологического мониторинга залива Сиваш в условиях вхождения Крыма в социально-правовое поле РФ с учетом современных границ водно-болотного угодья международного значения «Восточный Сиваш». Результаты работ по заливу Сиваш доложены на заседании комиссии Министерства экологии и природных ресурсов республики Крым 21 ноября 2018 г. Дано научное обоснование необходимости восстановления в акватории залива Сиваш работы морского гидрометеопоста (МГП) Роскомгидромета «Чонгарский мост», который функционировал в течение 80 лет, но прекратил работу в 2014 г. Получены одобрение и поддержка Министерства в этом вопросе.

Сотрудники отдела участвуют в научно-исследовательских работах Государственной программы развития науки и технологий РФ до 2020 года по теме 0827-2018-0004 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей» (шифр «Прибрежные исследования»), а также проектах РФФИ.

Результаты работы отдела представляются сотрудниками на международных и всероссийских конференциях, публикуются в высокорейтинговых журналах, входящих в базы цитирования Web of Science и Scopus.

Перечень научных публикаций в изданиях, индексируемых в российских и международных информационно-аналитических системах научного цитирования (Web of Science и SCOPUS, РИНЦ)

  1. Бондур В.Г., Иванов В.А., Дулов В.А., Горячкин Ю.Н., Замшин В.В., Кондратьев С.И., Ли М.Е., Муханов В.С., Совга Е.Е., Чухарев А.М. Структура и происхождение подводного плюма вблизи Севастополя // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. – 2018. – Т. 11, № 4. – С. 42 – 54. For citation: Bondur V.G., Ivanov V.A., Dulov V.A., Goryachkin Yu.N., Zamshin V.V., Kondratiev S.I., Lee M.E., Mukhanov V.S., Sovga E.E., Chukharev A.M. Structure and origin of the underwater plume near Sevastopol // Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika. – 2018. – 11, 4. – Р. 42 – 54. doi: 10.7868/S2073667318040068

  2. Горячкин Ю.Н. Апвеллинг у берегов Западного Крыма // Морской гидрофизический журнал. – 2018. – № 5. – С. 399 – 411.

  3. Иванов В.А., Залесный В.Б., Лукьянова А.Н., Багаев А.В. Приливная полусуточная гармоника в динамике Черного моря по результатам численного моделирования // Доклады Академии наук.– 2018.– Т. 480, № 1.– С. 103 – 106.

  4. Иванов В.А., Манилюк Ю.В., Санников В.Ф. Сейши в бассейне с открытым входом // Прикладная механика и техническая физика. – 2018. – Т. 59, № 4. – С. 23 – 30.

  5. Иванов В.А., Шульга Т.Я. Численный анализ влияния параметров перемещающихся атмосферных фронтов на течения, свободные и вынужденные колебания уровня Азовского моря // Прикладная механика и техническая физика.– 2018. – Т. 59, № 5 (351).– С. 166 – 177.

  6. Иванов В.А., Шульга Т.Я. Численный анализ сгонно-нагонных процессов, течений и распространения загрязнений в Азовском море // Доклады Академии наук.– 2018.– Т. 479, №. 6.– С. 692 – 696.

  7. Иванов В.А., Шульга Т.Я., Пластун Т.В., Свищева И.А. Пространственно-временные параметры захваченных волн в шельфовых районах Черного моря // Морской гидрофизический журнал.– 2018.– Т. 34, № 4.– С. 302 – 317.

  8. Ломакин П.Д. Апвеллинг в Керченском проливе и прилегающей акватории Черного моря на базе контактных и спутниковых данных // Морской гидрофизический журнал. – 2018. – Т. 34, № 2. – С. 123 – 133. DOI:10.22449/0233-7584-2018-2-123-133.

  9. Морозов А.Н., Федоров С.В., Маньковская Е.В. Вертикальная структура течений в северной части Черного моря, октябрь 2016 г. // Океанология.– 2018.– Т. 58, № 5.– С. 681 – 688.

  10. Совга Е.Е., Ерёмина Е.С., Хмара Т.В. Водный баланс залива Сиваш в условиях изменчивости природно-климатических и антропогенных факторов // Морской гидрофизический журнал. – 2018. – Т. 34, № 1.– С. 72 – 82. DOI:10.224490233-7584-2018-1-71-81. Перевод: Sovga E.Е., Eryemina E.S., Khmara T.V. Water Balance in the Sivash Bay as a Result of Variability of the Natural-Climatic and Anthropogenic Factors // Physical Oceanography.– 2018.– 25(1).– Р. 67 – 76. DOI:10.22449/1573-160X-2018-1-67-76.

  11. Черкесов Л.В., Шульга Т.Я. Численный анализ влияния скорости и направления продолжительно действующего ветра на циркуляцию вод Азовского моря с учетом и без учета водообмена через Керченский пролив // Океанология.– 2018.– Т. 58, № 1.– С. 23 – 33.

  12. Шульга Т.Я., Суслин В.В. Investigation of the evolution of the suspended solids in the Sea of Azov based on the assimilation of satellite data in a hydrodynamic model // Фундаментальная и прикладная гидрофизика.– 2018.– Т. 11, № 3.– С. 73 – 80.

  13. Chubarenko I.P., Esiukova E.E., Bagaev A.V., Bagaeva M.A., Grave A.N. Three-dimensional distribution of anthropogenic microparticles in the body of sandy beaches // Science of the Total Environment. – 2018. – V. 628 – 629. – P. 1340 – 1351.

  14. Антоненков Д.А. Метод контроля размерного состава частиц минеральной взвеси с помощью программной обработки фотоизображений // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2018. – № 2.– С. 47 – 52. DOI:10.22449/2413-5577-2018-2-47-52.

  15. Горячкин Ю.Н., Косьян Р.Д. Бакальская коса – уникальный природный объект Крымского полуострова (обзор) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2018. – № 4. – С.

  16. Горячкин Ю.Н., Косьян Р.Д., Крыленко В.В. Комплексная оценка берегов Западного Крыма // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2018. – № 3. – С. 41 – 55. DOI: 10.22449/2413-5577-2018-3-41-55.

  17. Горячкин Ю.Н., Федоров А.П. Оползни Севастопольского региона, часть 1 (Северная сторона) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2018. – № 1. – С. 4 – 12. DOI:10.22449/2413-5577-2018-1-4-12.

  18. Горячкин Ю.Н., Федоров А.П. Оползни Севастопольского региона, часть 2 (Гераклейский п-ов) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2018. – № 2. – С. 4 – 12. DOI:10.22449/2413-5577-2018-2-4-12.

  19. Горячкин Ю.Н., Харитонова Л.В. Динамика береговой линии в районе Бакальской косы // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря.2018.№ 4. – С. 22 – 30. DOI: 10.22449/2413-5577-2018-4-22-30

  20. Иванов В.А., Совга Е.Е., Хмара Т.В., Зима В.В. Термохалинный режим акватории Каркинитского залива и экологические последствия природопользования // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря.– 2018. – № 3. – С. 22 – 33. DOI: 10.22449/2413-5577-2018-3-22-33.

  21. Миньковская Р.Я. Опасные и особо опасные явления в морских устьях рек Чёрного и Азовского морей //Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. –2018. – № 3. – С. 64 – 76. DOI: 10.22449/2413-5577-2018-3-64-76.

  22. Миньковская Р.Я. Оценка состояния морских устьев рек Севастопольского региона // Тр. ГОИН. – 2018. – Вып. 219. – С. 152 – 173.

  23. Миньковская Р.Я. районирование морских устьев рек как основа их типизации и усовершенствования научной терминологии // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2018. – № 1. – С. 81 – 93. DOI:10.22449/2413-5577-2018-1-81-93.

  24. Слепчук К.А., Совга Е.Е. Уровень эвтрофирования восточного района севастопольской бухты по результатам численного моделирования индекса Е-TRIX // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2018. – № 2. – С. 53 – 59. DOI:10.22449/2413-5577-2018-2-53-59.

  25. Совга Е.Е., Ерёмина Е.С., Дьяков Н.Н. Система экологического мониторинга залива Сиваш в современных условиях // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2018. – № 2. – С. 22 – 38. DOI: 10.22449/2413-5577-2018-2-22-38.

  26. Цыганова М.В., Завьялов П.О., Лемешко Е.М. Динамика распресненных вод в шельфовой зоне Черного моря под действием поля ветра различного направления // Процессы в геосредах. – 2018. – № 3 (16). – С. 1055 – 1061

  27. Щодро А.Е. Разработка методов расчета местных размывов // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2018. – № 2. – С. 74 – 87. DOI:10.22449/2413-5577-2018-2-74-87.

Участие отдела в грантах 2018 г.

  • РФФИ № 18-45-920021 р_а  «Анализ современного состояния береговой зоны Севастопольского региона с оценкой многолетних изменений и созданием инструмента информационной поддержки принятия решений для эффективного управления и снижения рисков возникновения природно-техногенных опасностей» – отв. исп. д.г.н. Ю.Н. Горячкин

  • 18-55-45024 Идентификация и моделирование транспорта микропластика в прибрежной зоне под влиянием преобладающей атмосферной циркуляции ИНД_а – отв. исп. к.ф.м.н. Багаев А.В.

  • 18-45-920036 Характеристики внутренних волн в районе Гераклейского полуострова: проявление, моделирование, влияние на экосистему р_а – отв. исп. акад. РАН В.А. Иванов

  • РФФИ № 18-45-920002 р_а «Самоочистительная способность экосистем акваторий Севастопольской бухты в зависимости от уровня антропогенной нагрузки» – отв. исп. д.г.н. Е.Е. Совга

  • 17-05-00113 А «Фотосинтетически активная радиация на дне морского шельфа по спутниковым данным» – отв. исп. к.ф.м.н. Т.Я. Шульга

  • 18-45-920007 р_а «Геохимия загрязняющих веществ донных отложений Балаклавской бухты (Черное море)» – отв. исп. Е.А. Котельянец

Контактная информация:

Отдел гидрофизики шельфа
ФГБУН ФИЦ МГИ,
2, Капитанская ул.
299011, Севастополь
Российская Федерация

Кузнецов Александр Сергеевич,
e-mail: kuznetsov_as@mhi-ras.ru