2022, том 15, №1
Без учета реальных характеристик взаимодействия атмосферы и океана невозможно успешное развитие как моделирования атмосферной циркуляции и динамики морской среды, так и создаваемых на этой основе методов долгосрочного и сверхсрочного прогноза погоды и климата. Поэтому исследование взаимодействия гидросферы и атмосферы становится все более необходимым для понимания природы процессов, протекающих на нашей планете, и дальнейшего развития наук гидрологии, метеорологии и океанологии. Специальный выпуск журнала «Фундаментальная и прикладная гидрофизика» посвящен различным аспектам взаимодействия атмосферы и океана — от волновых процессов на поверхности до крупномасштабных явлений.
Спецвыпуск посвящен памяти выдающегося ученого, первого руководителя Санкт-Петербургского филиала Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН Сергея Сергеевича Зилитинкевича (1935—2021) и открывается статьей о его научных достижениях и жизненном пути. Серия статей представляет различные аспекты исследования волновых процессов на границе атмосферы и океана — от моделирования до экспериментальных исследований и дистанционного зондирования. Ряд статей посвящен крупномасштабным процессам взаимодействия атмосферы и океана. Материалы публикаций могут представлять интерес для специалистов, студентов и аспирантов гидрометеорологических специальностей.
2022, том 15, №2
На примере волн Россби на сдвиговом потоке аналитически проинтегрированы лучевые уравнения Гамильтона и показано, что рассчитанные треки для незонального потока носят сильно анизотропный характер. Исследуется возможность физического моделирования состояния ледяного покрова при воздействии на него движущейся нагрузки, используя уравнение колебаний упругой пластины, теорию ледяного покрова Ногида-Шиманского и модели тонкого льда. Показано, что применение схем повышенного порядка по пространству и времени позволяет повысить точность моделирования свободных колебаний цилиндра на водной поверхности. Предложен оригинальный подход для определения точного времени начала тропического циклогенеза, которому соответствуют специфические конфигурации вихревой облачной конвекции. С помощью модели океана и морского льда для Чукотского моря и моря Бофорта показано, что повышение температуры и расхода тихоокеанских вод после 2003 года способствовало повышению теплосодержания вод, сокращению площади и задержке сроков формирования льда. Новая трехмерная модель биогеохимического круговорота питательных веществ успешно использована для реконструкции межгодовой динамики экосистемы Онежского озера за три десятилетия современного периода. Выявлены особенности сезонной динамики компонентов экосистемы и биогеохимических потоков, в том числе тот факт, что весеннее цветение фитопланктона, вызванное увеличением доступности света, составляет около половины годовой первичной продукции Онежского озера. Результаты численных экспериментов по оценке гидродинамического режима восточной части Севастопольской бухты и Южной бухты использованы при анализе способности к самоочищению экосистем этих акваторий и оценке их ассимиляционной емкости. По данным гидрооптических съемок в северной части Черного моря в 2016—2020 гг. уточнены особенности пространственной структуры общего взвешенного вещества и оценена их связь с распределениями температуры, солености и плотности воды. По результатам модельных расчетов исследовано распределение донных отложений в акватории Куйбышевского водохранилища и построены карты аккумуляции и размыва ложа в разные фазы водности. Дан обзор роли Академии наук в развитии сети магнитно-метеорологических станций и обсерваторий на Дальнем Востоке России и в сопредельных территориях (Корея, Китай).
2022, том 15, №3
В специальный выпуск вошли статьи авторов, доклады которых вызвали наибольший интерес на XI Всероссийской конференции с международным участием «Современные проблемы оптики естественных вод» (ONW’2021). Конференция была посвящена памяти выдающегося ученого Олега Викторовича Копелевича (1940—2020), вся творческая жизнь которого была связана с развитием оптики океана. Выпуск открывается статьей с краткой научной биографией О.В. Копелевича и обзором полученных им наиболее крупных результатов. Остальные статьи выпуска посвящены различным аспектам развития гидрооптики. В них представлены результаты теоретических и натурных экспериментальных исследований, касающиеся формирования световых полей в море от естественных и искусственных источников и имеющие непосредственное отношение к проблеме дистанционного зондирования. Теоретически исследован механизм формирования остронаправленной части морской индикатрисы. Приводятся результаты лидарного зондирования внутренних волн в море. Обсуждается проблема видимости подводных объектов, наблюдаемых из атмосферы. Описывается спектрофотометр оригинальной конструкции для измерения яркости моря с повышенной точностью. Ряд статей выпуска посвящен описанию результатов «региональных» исследований, важных для интерпретации спутниковых измерений, верификации и уточнения региональных спутниковых алгоритмов восстановления оптических характеристик. В этих статьях обсуждаются различные аспекты формирования оптических характеристик вод и светового режима в прибрежных морях и в Атлантике. Материалы выпуска могут представлять интерес для специалистов, аспирантов и студентов, посвятивших себя исследованиям в области физики атмосферы и океана.
2022, том 15, №4
В выпуске представлены результаты исследований гидрофизических процессов и явлений в море с помощью дистанционного зондирования, рассматриваются гидроакустические задачи, а также несколько статей посвящены вопросам гидрологии суши. Предложен алгоритм, разработанный с использованием уравнения Кортевега-де Вриза, для оценки характеристик внутренних приливных боров по их проявлениям на спутниковых изображениях моря Банда. Получены оценки связи многолетних физико-географических характеристик Стоковой фронтальной зоны на границе поверхностного опресненного слоя рек Оби и Енисея и морских вод в Карском море с объемом речного стока, параметрами ледяного покрова и ветра, а также величиной атмосферных индексов Скандинавского колебания. Проведен анализ многолетних сезонных изменений концентрации хлорофилла а, максимальной скорости фотосинтеза фитопланктона и температуры воды в поверхностном слое глубоководной зоны Черного моря с 1998 по 2015 годы. Продемонстрировано влияние динамики вод на пространственное распределение интенсивности флуоресценции хлорофилла-а в поверхностном слое Баренцева и Норвежского морей, полученное на ходу судна с помощью проточного измерительного комплекса в августе 2020 г. Представлены результаты лабораторного эксперимента, посвящённого моделированию механизмов локализации пленки поверхностно-активного веществ под действием периодических поверхностных волн. Установлено наличие дополнительного механизма образования модуляции шумового сигнала при качке корабля, обусловленного явлением флуктуирующей интерференции лучей. Получены оценки эмиссии метана с поверхности Можайского водохранилища за период с 2015 по 2019 гг. с помощью математической модели. На основе комплекса гидродинамических и литодинамических моделей получена оценка влияния сооружений порта на процессы береговой эрозии/аккумуляции в районе бухты Геленджик (Черное море). Предлагается вариант выбора оптимального решения масштабной научно-технической и эколого-экономической проблемы обеспечения судоходства на реке Волге на основе комплексного использования результатов теоретических исследований гидродинамических процессов, экспертных экологических оценок и рейтингового экономического сравнения. Анализ данных нивелирного каталога Фридриха Вильгельма Бауера (1979г.) показал, что значения в нем приведены во французской линейной мере (а не английской, как считалось ранее). Таким образом, подтверждается версия, что максимальная высота подъема воды в наводнение Невы 10 (21) сентября 1777 г. достигала значения 333 см.
