Динамика вод Балтийского моря в синоптическом диапазоне пространственно-временных масштабов

В монографии предлагается теоретическое описание синоптической изменчивости полей уровня и течений. Излагается гидродинамическая теория волн Росби и топографических волн в замкнутых бассейнах. Рассматривается волновая и вихревая концепция синоптической изменчивости. Сравниваются кинематические особенности океанологических полей при модельном задании низкочастотных волн и синоптических вихрей. На основе анализа уравнения неразрывности массы дается гидродинамическая интерпретация спутниковых альтиметрических измерений. Представлены различные методы многомерного статистического анализа и их обобщение для анализа скалярных и векторных случайных гидрометеорологических полей в синоптическом диапазоне пространственно-временных масштабов. С помощью многомерного статистического анализа контактных и спутниковых измерений оцениваются различные характеристики низкочастотных волновых возмущений в поле уровня Балтийского моря и проводится сравнение этих характеристик с теоретическими дисперсионными соотношениями градиентно-вихревых волн. На основе серии численных экспериментов на гидродинамической модели, выполненных при различных упрощающих сценариях, и статистического анализа модельных полей уровня и течений оцениваются сравнительные вклады разных океанологических процессов и факторов в формирование синоптических полей уровня и течений Балтийского моря. Рассчитана на широкий круг специалистов в области океанологии, метеорологии, рыбного промысла, а также студентов и аспирантов гидрометеорологического профиля.

Содержание
Предисловие
Введение (Е. А. Захарчук)
Глава 1. Градиентно-вихревые волны и синоптические вихри в Балтийском море (В. Р. Фукс)
1.1. Исходные уравнения
1.2. Свободные баротропные градиентно-вихревые волны
1.3. Свободные бароклинные градиентно-вихревые волны
1.3.1. Бароклинные волны Росби
1.3.2. Вертикальные моды
1.4. Волны Росби в замкнутом бассейне
1.5. Топографические волны в замкнутом бассейне
1.6. Синоптические вихри
Глава 2. Методы гидродинамического моделирования и многомерного статистического анализа синоптических полей метеорологических и океанологических характеристик
2.1. Гидродинамические основы интерпретации спутниковой альтиметрической информации (В. Р. Фукс)
2.2. Гидродинамическая модель Балтийского моря и идеология численных экспериментов (Е. А. Захарчук, Н. А. Тихонова)
2.3. Метод анализа диссипативных структур (В. А. Рожков)
2.4. Метод Лонге-Хиггинса—Свешникова и его обобщение для анализа синоптической изменчивости гидрометеорологических полей (Ю. П. Клеванцов, В. А. Рожков)
2.5. Метод передаточной функции (Н. Е. Иванов, В. А. Рожков)
Глава 3. Выделение низкочастотных волн и оценка их характеристик по данным контактных и спутниковых альтиметрических измерений уровня моря
3.1. Синоптические возмущения уровня в береговых пунктах Балтийского моря (Е. А. Захарчук, Ю. П. Клеванцов)
3.2. Оценка колебаний уровня по вдольтрековым альтимет-рическим измерениям (А. К. Гусев, Е. А. Захарчук, В. Р. Фукс)
3.3. Низкочастотные волновые возмущения в альтиметриче-ских полях уровня (А. К. Гусев, Е. А. Захарчук, Ю. П. Клеванцов)
3.4. Сравнение теоретических и эмпирических дисперсионных соотношений низкочастотных волн (Е. А. Захарчук, Н. А. Тихонова, В. Р. Фукс)
Глава 4. Анализ и интерпретация синоптической изменчивости гидрометеорологических полей
4.1. Результаты численных экспериментов на гидродинамической модели (Е. А. Захарчук, Н. А. Тихонова)
4.1.1. Собственные низкочастотные колебания Балтийского моря
Свободные баротропные колебания, вызванные импульсной линейной денивеляцией уровня
Свободные баротропные колебания, вызванные прохождением серии атмосферных циклонов
4.1.2. Движения без учета вращения Земли
4.1.3. Постоянный параметр Кориолиса и (3-эффект
4.1.4. Переменная и постоянная глубина моря
4.1.5. Баротропные и бароклинные условия
4.1.6. Оценка влияния адвективных ускорений
4.2. Результаты многомерного статистического анализа гидрометеорологических полей (Н. Е. Иванов, Ю. П. Клеванцов, В. А. Рожков)
4.2.1. Взаимосвязь колебаний уровня и течений с изменчивостью атмосферного давления и скорости ветра
4.2.2. Оценивание компонентов многомерной передаточной функции
4.2.3. Оценка синоптической изменчивости вертикальной плотностной структуры
Список литературы