Опубликовано: 17 марта 2026 г.
Метки: научная периодика МГИ
Вышел в свет первый в этого году номер «Морского гидрофизического журнала» и его переводной англоязычной версии Physical Oceanography
В выпуске представлены исследования морей России и Мирового океана. На основе реанализа ORAS5 (1958–2022) получены тренды уменьшения и заглубления максимума частоты плавучести в Баренцевом и Карском морях. По Черному морю выполнена количественная оценка потоков метана из газовых сипов (более 600 факелов), восстановлены скорости течений по радиолокаторам X/Ka-диапазонов, исследовано пространственное распределение и структура фитопланктонного сообщества в прибрежной акватории Южного берега Крыма. Восстановлена динамика экстремального шторма ноября 2023 г. (ветер до 40 м/с). Модель NEMO-BFM воспроизвела сезонную изменчивость фитопланктона Черного моря. Для Японского моря оценены погрешности спутниковой атмосферной коррекции при пылевых переносах (ошибка до 70%). Представлены результаты исследований длинноволновых колебаний в заливах, инфразвуковых связей ионосферы и гидросферы, разработки доступных волноизмерительных буев. Исследования сочетают фундаментальную науку с задачами экологической безопасности и климатического мониторинга.
Содержание номера:
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЙ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ГИДРОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ОКЕАНА
А. А. Букатов, Н. М. Соловей, Е. А. Павленко Исследование пространственно-временной изменчивости стратификации плотности и характеристик внутренних волн в Баренцевом и Карском морях
Изменение климата в Арктике происходит быстрее, чем в среднем по планете, вследствие эффекта арктического усиления. Это проявляется в колебаниях площади ледяного покрова, увеличении аккумуляции тепла в верхнем слое и, как следствие, в изменениях термохалинной структуры вод арктических морей. Следствием этого является изменение динамики морских вод. Для понимания текущих процессов, прогноза будущих изменений и адаптации к ним в представленной работе выполнен анализ и даны оценки климатической изменчивости вертикальной структуры поля плотности и характеристик свободных короткопериодных внутренних волн в Баренцевом и Карском морях за период с 1958 по 2022 г.
М. М. Макаров, К. М. Кучер, А. А. Будников, Т. В. Помогаева, Т. В. Малахова Методические подходы к сравнительной оценке активности и интенсивности струйных пузырьковых газовыделений на шельфе у берегов Крыма (Черное море)
На шельфе Черного моря у юго-восточных берегов Крыма проведено исследование газовой пузырьковой разгрузки с количественной оценкой потоков газа. Работа выполнена по данным экспедиций 125-го (ноябрь 2022 г.), 132-го (июль – август 2024 г.) и 135-го (июнь 2025 г.) рейсов НИС «Профессор Водяницкий». Исследования включали широкие поисковые работы на глубинах 10–80 м, детализацию границ кластеров сипов и мониторинг их активности. Суммарно обнаружено более 600 газовых факелов, около 90 % которых расположено на глубинах 35–45 м. Для оценки изменчивости введен показатель плотности сипов (количество на гектар просканированного дна). Максимальная плотность (6,3 сипа/га) зарегистрирована летом 2024 г. на площадке у мыса Мартьян. На основе гидроакустических данных рассчитан средний расход газа от отдельных сипов: 38 л/сут (0,07 т/год) в 2022 г. и 10,7 л/сут (0,011 т/год) в 2024 г., что свидетельствует о выраженной межсезонной и межгодовой изменчивости газоотдачи, обусловленной внешними факторами. Полученные результаты формируют основу для мониторинга газовыделений на крымском шельфе и оценки вклада метановых сипов в региональный углеродный цикл.
А. Е. Кориненко, В. В. Малиновский Восстановление скоростей поверхностных течений и их сдвигов по данным судовых радиолокаторов X- и Ka-диапазонов
В работе представлены результаты радиолокационных наблюдений морской поверхности при малых углах скольжения в 3-сантиметровом диапазоне радиоволн. Подтверждена возможность использования навигационных радаров для определения вектора скорости течения в прибрежной зоне радиусом в несколько километров. Показано, что помимо восстановления скорости течения, появляется возможность по сигналу радара выполнить оценку вертикальных сдвигов дрейфовых течений. Информация о вертикальной структуре течений может оказаться важной для изучения процессов, влияющих на интенсивность турбулентного перемешивания в приповерхностном слое.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ЭКСПЕДИЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Е. Н. Корчёмкина, Р. И. Ли Основные характеристики фитопланктона и оценка биооптических свойств прибрежных вод Черного моря в летний период 2023 года в условиях массового развития кокколитофорид
В ходе 127-го рейса НИС «Профессор Водяницкий» исследовано пространственное распределение и структура фитопланктонного сообщества в прибрежной акватории Южного берега Крыма. Наряду с определением численности и биомассы по пробам, проводились расчеты концентрации пигментов полуаналитическим алгоритмом по данным спектральной яркости моря. Установлено, что фитоценоз слоя 0–10 м достаточно однороден по составу: в период исследований доминировали динофитовые, диатомовые и гаптофитовые водоросли. При массовом развитии кокколитофориды Gephyrocapsa huxleyi ее вклад в суммарную численность достигал 30–70 %, тогда как основу сырой биомассы (42–98 %) формировали гетеротрофные и миксотрофные динофитовые. Концентрации пигментов, рассчитанные оптическим методом, показали высокую корреляцию с биомассой фитопланктона, но слабую связь с численностью клеток. Несмотря на усложнение оптических характеристик среды при развитии кокколитофорид, предложенный подход позволяет оценивать содержание пигментов и биомассу.
В. В. Новотрясов, Г. В. Шевченко Экспериментальные исследования длинноволновых баротропных и бароклинных колебаний в неглубоких заливах и бухтах окраинных морей (на примере залива Посьет Японского моря)
В заливе Посьета (Японское море) исследован спектральный состав и механизмы формирования субмезомасштабной и мезомасштабной изменчивости гидрологических параметров в период максимального развития сезонного пикноклина. Использованы данные измерений уровня, температуры в слое пикноклина и придонного давления с выделением его бароклинной составляющей. Установлено, что субмезомасштабная изменчивость формируется сейшевыми колебаниями залива и шельфовыми сейшами, возбуждаемыми волнами Пуанкаре. Спектры температуры и бароклинного давления сходны, их спад в высокочастотной области описывается законом ~ω−3. В мезомасштабном диапазоне выявлены колебания на приливных частотах и квазиинерционные колебания. Доказано присутствие внутренних волн Кельвина. Подтверждено, что изменчивость параметров имеет топографическую природу и формируется резонансными процессами, собственными и вынужденными сейшами, а также внутренними волнами. Регистрация бароклинной составляющей давления доказала эффективность как метод прямого детектирования волн Кельвина.
О. А. Шкаберда, А. В. Гармашов, Ю. Н. Толокнов, А. И. Коровушкин, Л. Н. Василевская Синоптические условия формирования шторма на Черном море в ноябре 2023 года и гидрометеорологический мониторинг на стационарной океанографической платформе
На основе данных гидрометеорологического мониторинга на Черноморском гидрофизическом полигоне Морского гидрофизического института РАН проанализированы циркуляционные условия формирования и развития экстремального шторма в Черном море в ноябре 2023 г. Установлено, что циклон 25–27 ноября относился к внетропическим с признаками взрывного циклогенеза. Ключевыми факторами интенсификации выступили термодинамические и динамические условия: высотная фронтальная зона, струйное течение, высокий барический градиент. Показано, что потепление климата и рост температуры воды усиливают испарение, повышая вероятность экстремальных циклонов. Непрерывные автоматические измерения на стационарной платформе в условиях ураганного ветра до 40 м/с и волн высотой до 7 м позволили проследить динамику шторма с большей детальностью, чем стандартные наблюдения. Полученные данные имеют практическую ценность для прикладных исследований.
А. А. Полухин, Ю. С. Гурова Распределение биогенных веществ в придонных водах Восточно-Сибирского моря и моря Лаптевых
В ходе 69-го рейса НИС «Академик Мстислав Келдыш» (2017 г.) исследован придонный слой морей Лаптевых и Восточно-Сибирского. Пробы отбирали на четырех разрезах от прибрежья до глубоководных районов с послойным извлечением воды с трех горизонтов над дном. Установлено, что общая щелочность возрастает от 1,1–1,9 мМ/л в зонах влияния речного стока до 2,2–2,5 мМ/л на удаленном шельфе. Повсеместно сохраняются слабощелочные условия (pH 7,8–8,1). Минимальное насыщение кислородом (56–73 %) отмечено в зонах прямого влияния рек и районах с ограниченным водообменом. Максимальные концентрации фосфатов (до 1,43 мкМ) и силикатов (до 41,22 мкМ) подтверждают влияние речного стока, однако аномально высокие концентрации этих элементов и их неконсервативное вертикальное распределение в глубоководных районах могут указывать на дополнительные источники их поступления – диагенетические процессы и таяние подводной мерзлоты.
G. I. Dolgikh, M. A. Bolsunovskii, S. G. Dolgikh Infrasonic Oscillations in the Ionosphere and Their Manifestations in the Hydrosphere
Выявлены и проанализированы инфразвуковые колебательные процессы по данным измерений уровня моря и станций глобальных навигационных спутниковых систем. Исследованы вариации полного электронного содержания (ПЭС) и уровня моря, доминирующие периоды колебаний сравнивались методами спектрального анализа. Результаты показывают, что периоды колебаний в ионосфере над акваториями совпадают с колебаниями уровня моря со средним отклонением 2,5 %. Колебания возникают в атмосфере и затем распространяются на гидросферу. Совпадение периодов подтверждает связь инфразвуковых возмущений атмосферы, ионосферы и гидросферы. Будущие эксперименты с лазерными интерферометрическими системами позволят лучше понять механизмы взаимодействия геосфер.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МОРСКИХ СИСТЕМ
П. Н. Лишаев, Е. А. Кубрякова, А. А. Кубряков Моделирование динамики фитопланктона Черного моря на основе расчетов трехмерной численной физико-биохимической модели NEMO-BFM
С помощью совместной трехмерной модели NEMO-BFM за период 2008–2014 гг. исследована сезонная, межгодовая и пространственная изменчивость биогенных элементов, хлорофилла а и доминантных видов фитопланктона Черного моря. Модель воспроизвела осеннее и весеннее «цветение» мелких диатомовых и доминирование крупных диатомовых на шельфе. Введение параметризаций осмотрофии кокколитофорид и фотодеградации позволило качественно описать их сезонную изменчивость. Летнее «цветение» наиболее интенсивно в центральной части моря, зимнее – слабее. Результаты согласуются со спутниковыми данными и измерениями буев Био-Арго. Модель NEMO-BFM является эффективным инструментом для исследования связей химико-биологических процессов с физической динамикой моря.
S. G. Demyshev, O. A. Dymova A Discrete Transport Equation with Nonlinear Invariants: Application to the Black Sea Circulation Modelling
Предложена новая схема аппроксимации нелинейных членов в уравнениях переноса тепла и соли, обеспечивающая сохранение инвариантов высших порядков. Схема апробирована на модели циркуляции Черного моря за 2016 г. Показано, что холодный промежуточный слой становится тоньше и залегает выше, уменьшается глубина верхней границы галоклина. Погрешность моделирования солености в верхнем слое уменьшается. Уточнение связано с более точным воспроизведением градиентов плотности, коэффициентов вертикального перемешивания и вертикальных скоростей. Спектральный анализ подтверждает корректное перераспределение энергии по спектру. Новая схема повышает реалистичность воспроизведения морской циркуляции.
СПУТНИКОВАЯ ГИДРОФИЗИКА
Д. В. Калинская, А. С. Папкова Оценка погрешности спутниковых измерений оптических характеристик атмосферы и спектрального коэффициента яркости вод Японского моря за весенний период 2023 года
Проведена оценка погрешности спутниковых измерений оптических характеристик атмосферы и спектрального коэффициента яркости вод Японского моря при наличии пылевого аэрозоля. Использовались данные AERONET, MODIS/Aqua, VIIRS/Suomi NPP, NOAA-20, NOAA-21, а также модели HYSPLIT и SILAM. Подтверждено резкое увеличение погрешности атмосферной коррекции в ультрафиолетовой области. Для региона Японского моря ошибка имеет вид λ⁻⁷. Погрешность измерений VIIRS/NOAA спектрального коэффициента яркости моря составила: в коротковолновой области – 70 %, видимой – до 47 %, длинноволновой – 24 % относительно натурных значений.
THERMOHYDRODYNAMICS OF THE OCEAN AND THE ATMOSPHERE
Yu. Yu. Yurovsky, O. B. Kudinov A Cost-Effective IMU-Based Wave Buoy: Customizable Design, Performance Variability, and Field Trial
Представлена экспериментальная серия волноизмерительных буев, разработанных в МГИ с использованием доступных инерциальных датчиков MPU9250. Изготовлено 10 буев малого размера и 3 увеличенного для постановок различной продолжительности. Лабораторные испытания показали погрешность калибровки акселерометра не более 2 %. Натурные измерения на Черноморском гидрофизическом полигоне совместно с эталонным волнографом продемонстрировали согласие по значительным высотам волн со среднеквадратической погрешностью 2,4 см. Заводской разброс параметров не препятствует надежному измерению ветровых волн. Буи пригодны для постановок «роем» и изучения трансформации волн в прибрежной зоне.