Отдел турбулентности

Отдел турбулентности - один из старейших научных отделов существующий со дня основания Морского гидрофизического института. Руководителями отдела с 1963 г. были д.ф.-м.н., профессор Колесников А.Г., д.ф.-м.н., профессор Пантелеев Н.А. В настоящее время отделом руководит д.ф.-м.н. Анатолий Сергеевич Самодуров.

Численный персонал

  • Старшие научные сотрудники – 5

  • Научные сотрудники – 1

  • Младшие научные сотрудники – 1

  • Ведущие инженеры – 3

  • Инженеры 1 кат – 3

  • Инженеры 2 кат – 5

  • Техники – 2

Направления научных исследований отдела турбулентности

  • Теоретические и экспериментальные исследования процессов перемешивания за счет действия различных физических механизмов (конвекция, сдвиговая неустойчивость и обрушение внутренних волн, двойная диффузия, придонное трение и др.) с целью выявления их вклада в вертикальный и горизонтальный турбулентный обмен в морских системах;

  • Исследование процессов турбулентного обмена теплом, солью, различными химическими и биологическими веществами в глубоководной и шельфовой зонах Черного моря с целью мониторинга и прогноза эволюции его физического и биохимического состояния при изменяющихся природных и антропогенных воздействиях;

  • Разработка методов исследования и принципов построения аппаратуры для изучения мелкомасштабных процессов в морских системах;

  • Проведение измерений исследуемых процессов в естественных условиях.

Участие отдела в национальных и международных программах.

Отдел турбулентности участвует в различных научно-исследовательских государственных и международных проектах и программах:

Государственные проекты и программы:

  • Исследование закономерностей функционирования шельфовых экосистем в условиях антропогенной и техногенной нагрузок (Проект «Шельф»);

  • Междисциплинарные исследования фундаментальных процессов формирования и эволюции экосистемы глубоководной части Черного моря в условиях интенсивной антропогенной нагрузки, региональных вариаций и глобальных изменений климата (Проект «Экосистема»);

  • Проект «Черное море - 2004»;

  • Общегосударственная программа охраны и реабилитации окружающей среды Азовского и Черного морей;

  • «Современное состояние шельфовой зоны и рекомендации по использованию минеральных ресурсов шельфа» (шифр РУСУРСЫ ШЕЛЬФА).

Международные проекты и программы:

  • EC INCO Copernicus Project (1997-2000, IC15CT96-113) Ventilation of the Black Sea Anoxic Layer;

  • NATO SfP Linkage Grant (1999-2002, EST.CLG 975821) The Role of Transport Processes on the Ventilation and Biogeochemical Cycling in the Black Sea;

  • United States Civilian Research and Development Foundation For the Independent States of the Former Soviet Union (2000-2001, CRDF#UG2-2238) Nitrogen cycling in the oxic/anoxic environment of the Black Sea: Modeling based on data analysis;

  • EC project INTAS (2000-2002, INTAS#99-01710) Nitrogen cycling in the oxic/anoxic environment of the Black Sea: data analysis and numerical simulation;

  • United States Civilian Research and Development Foundation For the Independent States of the Former Soviet Union (2002-2003, CRDF#UG1-2432-SE-02) Modeling alterations in biogeochemical cycles of the Black Sea oxic/anoxic ecosystem in response to climate change;

  • EC project INTAS (2002-2004, INTAS#01-2280) Methane Budget for the oxic/anoxic water column of the Black Sea: data synthesis, parameterization of biochemical transformations, numerical simulation;

  • Black Sea European Research Program (GEF/BSERP, 2004);

  • United States Civilian Research and Development Foundation For the Independent States of the Former Soviet Union (2005-2007, CRDF# UKG2-2645-SE-05) Controls on the distribution and fluxes of redox species at the oxic/anoxic bottom of the Black Sea;

  • United States Civilian Research and Development Foundation For the Independent States of the Former Soviet Union (2008-2010, CRDF#UKG2-2924-SE-07) Numerical studies of physical exchange and biogeochemical transformations in the oxic/anoxic Cariaco Basin.

Основные разработки отдела

Измерительный комплекс «Восток-М», предназначенный для измерения скорости течения, температуры и электропроводности на глубинах до 200 м.

Измерительный комплекс «Восток-М»

Измерительный комплекс «Сигма-1» предназначен для исследования мелкомасштабной структуры гидрофизических полей океана. Прибор позволяет осуществлять измерения трех компонент пульсаций вектора скорости течения, температуры и электропроводности (включая их пульсации), а также давления. Измерения могут проводиться как в позиционном, так и в зондирующем режиме при свободном погружении до глубины 100 метров. Прибор снабжен системой контроля положения: датчиками азимута, крена, дифферента, акселерометрами линейных ускорений. Информация передается по кабелю на бортовой компьютер с визуализацией данных в реальном времени.

Измерительный комплекс «Сигма-1»

ЭКСПЕДИЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

2002 г.:

август-сентябрь, (международная феодосийская экспедиция), на НИС “СР-344” совместно с ИО РАН, ИФА РАН и др. Во время экспедиционных работ в районе Феодосийского залива была проведена якорная станция с постановкой двух измерительных комплексов МГИ-1306М («Восток»).

2003 г.:

окт., Кацивели, платформа, натурные испытания позиционного измерительного комплекса «Сигма-1»

2004 г.:

  • апрель, Кацивели, платформа, зондирующий вариант измерительного комплекса «Сигма-1»;

  • май, межд. эксп. на НИС «Академик» (Болгарской Академии наук) в рамках проекта GEF/BSERP, зондирующий вариант измерительного комплекса «Сигма-1»;

  • июль, Геленджик, межд. эксп. на НИС «Акванавт», в рамках проекта «Черное море-2004», зондирующий вариант измерительного комплекса «Сигма-1»;

2005 г.:

июнь, 2005 г. платформа, Кацивели. Междунар. эксп. в рамках проекта «Combined Active/Passive Microwave Measurements of Wind Waves for Global Ocean Salinity Monitoring (CAPMOS)», позиционный вариант измерительного комплекса «Сигма-1», измерительный комплекс «Восток».

2006 г.:

сентябрь, 2006 г. платформа, Кацивели.

2007 г.:

  • май, эксп. на НИС «Эксперимент»,

  • июнь, сентябрь, 2007 г. платформа, Кацивели.

2008 г.:

сентябрь, 2008 г. платформа, Кацивели.

2009г.:

  • май, эксп. на НИС «Сапфир»,

  • октябрь, 2009 г. Междунар. эксп. на платформ, Кацивели.

В экспедиции на НИС «Сапфир»

В экспедиции на НИС «Сапфир» сотрудники отдела турбулентности.

Научные публикации отдела по основным направлениям с 2003-2010 гг.

  1. Дыкман В.З., Багимов И.С., Барабаш В.А., Ефремов О.И., Зубов А.Г., Мязин В.В., Павленко О.И., Самодуров А.С., Чухарев А.М. Измерительный комплекс «Сигма-1» для исследования процессов перемешивания и диссипации энергии в верхнем слое моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. - Севастополь: ЭКОСИ - Гидрофизика. - 2004. - №10. - С. 395-409.

  2. Дыкман В.З., Ефремов О.И. Измерение объемной концентрации взвесей по пульсациям электропроводности морской воды // Системы контроля окружающей среды. Методические, технические и программные средства. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2003. – С. 48-54.

  3. Иванов В.А., Дыкман В.З., Ефремов О.И. Проблемы исследования кинетики взвеси в прибрежной области моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2004. – С.414-423.

  4. Иванов В.А., Дыкман В.З., Ефремов О.И. Функция распределения частиц взвеси в прибрежной области моря // Доп. НАН України. – 2005. – №1. – С. 111-117.

  5. Самодуров А.С. Интрузионное расслоение и вертикальный обмен в Черном море за счет геотермального потока на наклонном дне // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. - Севастополь: ЭКОСИ - Гидрофизика. - 2003. - №8. - С. 152-156.

  6. Самодуров А.С., Иванов Л.И. Среднее вертикальное распределение скорости диссипации энергии в Черном море. Сравнение с существующими моделями // Морской гидрофизический журнал. - 2003. - №3. - С. 3-8.

  7. Слепышев А.А. Транспорт наносов захваченными топографическими волнами // Морской гидрофизический журнал.-Севастополь, изд. МГИ НАН Украины.- 2005.- № 5.

  8. Чухарев А.М. Вклад необрушивающихся ветровых волн и сдвига скорости дрейфового течения в турбулентный обмен// Изв. РАН, ФАО, 2003. Т. 39. С. 673 – 679.

  9. Самодуров А.С., Дыкман В.З., Барабаш В.А., Ефремов О.И., Зубов А.Г., Павленко О.И., Чухарев А.М. Измерительный комплекс «Сигма-1» для исследования мелкомасштабных характеристик гидрофизических полей в верхнем слое моря// Мор. гидрофиз. журн. 2005, № 5. С. 60 – 71.

  10. Чухарев А.М., Барабаш В.А., Зубов А.Г., Павленко О.И. Турбулентная структура приповерхностного слоя моря по данным измерительного комплекса «Сигма-1» // Мор. гидрофиз. журн. 2007, № 2. С. 15 – 28.

  11. Иванов В.А., Самодуров А.С., Чухарев А.М., Носова А.В. Интенсификация вертикального турбулентного обмена в районах сопряжения шельфа и континентального склона в Черном море // Доповиди НАНУ, 2008, №6. С.108 – 112.

  12. I.A. Repina, A.M. Chukharev, Y.N. Goryachkin, N.Y. Komarova, M.N. Pospelov. Evolution of air-sea interaction parameters during the temperature front passage: The measurements on an oceanographic platform //Atmospheric Research, vol. 94 No. 1, September 2009, pp. 74-80.

  13. Барабаш В.А., Дыкман В.З., Ефремов О.И., Зубов А.Г., Чухарев А.М. Устройство для измерения пульсаций скорости потока жидкости // Патент Украины №89308 на изобретение. Бюлл. №1 от 11.02.2010 г.

  14. Konovalov S., Samodurov A., Oguz T., Ivanov L. Parameterization of iron and manganese cycles in the Black Sea suboxic and anoxic environment // Deep-Sea Research I. - 2004. - Vol. 51. - P. 2027-2045.

  15. Konovalov S.K., Murray J.W., Luther G.W., Buesseler K.O., Friederich G., Tebo B.M., Samodurov A.S., Gregoire M., Ivanov L.I., Romanov A.S., Clement B. and Murray K. Oxygen fluxes, redox processes and suboxic zone in the Black Sea // Oceanography of the eastern Mediterranean and Black Sea, Similarities and differences in two interconnected basins. - Ankara: Tübitak Publishers. - 2003. - P. 566-570.

  16. Samodurov A.S., Ivanov, L.I. Mixing and energy dissipation rate in Mediterranean seas: an intercomparison of existing models // Oceanography of the eastern Mediterranean and Black Sea, Similarities and differences in two interconnected basins. - Ankara: Tübitak Publishers. - 2003. - P. 369-375.

Контактная информация:

Отдел турбулентности
Морской гидрофизический институт,
2, Капитанская ул.
299011, Севастополь
Российская Федерация

электронная почта: dept_turb@mail.ru

Самодуров Анатолий Сергеевич
электронная почта: anatoly_samodurov@alpha.mhi.iuf.net

Павленко Ольга Ивановна
электронная почта: olpav@list.ru