Влияние течений прибрежной зоны на разрушение берегов МОРя
Несмотря на сравнительно небольшие размеры Чёрного моря, пространственная изменчивость поля течений достаточно велика. На его акватории можно выделить три зоны с резко различающимися режимами течений: зона прибрежной антициклонической завихренности течений (ПАЗ), центральная зона циклонической завихренности течений (ЦЗ) и разделяющая их зона стрежня ОЧТ. Зона ПАЗ формируется на правой периферии ОЧТ, между его стрежнем и шельфом, в результате бокового сдвига скорости (максимальный горизонтальный градиент скорости может достигать здесь 10-11 см/с на милю). Интенсивное меандрирование стрежня ОЧТ и боковой сдвиг скорости приводят к образованию (в вершинах антициклонических меандров) прибрежных антициклонических вихрей (ПАВ) (В.Б.Титов с соавт., 2002). Вся система меандров и вихрей движется вдоль берега в направлении генерального потока ОЧТ со скоростью 3.7-5.5 км/сут. Это перемещение в пространстве меандров и вихрей создает в прибрежной зоне особый режим течений, обусловленный орбитальным (правовращательным) движением в антициклонических вихрях. В отсутствие ПАВ прибрежное течение совпадает по направлению с ОЧТ. Однако при прохождении ПАВ течение в его лобовой части сначала отклоняется вправо в сторону берега, а затем следует параллельно берегу, но в противоположном ОЧТ направлении, и, наконец, в тыловой части ПАВ, продолжая поворачивать вправо, идет от берега в море, смыкается с ОЧТ и приобретает свое первоначальное направление. Этот цикл изменения прибрежного течения повторяется при прохождении каждого ПАВ. Таким образом, в результате поочередного действия ОЧТ и ПАВ, прибрежное течение за каждый цикл дважды меняет свое направление на 180°, совершая возвратно-поступательные движения вдольберегового направления. При этом образуются два диаметрально противоположных сектора с наибольшей повторяемостью направления течений, т.е. формируется бимодальный режим. (В.Б.Титов с соавт., 2002). Типичная структура геострофических течений на поверхности моря показана на рис.2.8. Прибрежные течения имеют четко выраженный бимодальный режим, с преобладанием повторяемости течений западного и северо-западного секторов, что обусловлено генеральной циркуляцией вод (ОЧТ). Повторяемость течений восточного и юго-восточного секторов, связанных с ПАВ, уменьшается по мере удаления от берега, и за пределами зоны ПАЗ эти сектора отсутствуют (бимодальный режим сменяется здесь мономодальным режимом). Другой характерной чертой режима течений в ПАЗ является низкая скорость генерального (осредненного) потока (V), составляющая в большинстве случаев менее 10 см/с. В то же время изменяющаяся часть потока многократно превышает стационарную составляющую, вследствие чего коэффициент вариации прибрежного течения Kv >> 1, что указывает на интенсивную временную изменчивость течений - в несколько раз по скорости и в пределах 360° по направлению (В.Б.Титов с соавт., 2002).
А.И.Гинзбург с соавт. (2002) (Список литературы по ТЕМе - смотрите:
http://www.proza.ru/2014/03/17/269 ), исследуя отделение прибрежных антициклонических вихрей от Кавказского берега и их трансформация в вихри открытого моря, установили, что отделение вихрей от побережья может иметь, по крайней мере, две причины.
Условные обозначения основных элементов циркуляции вод:
ОЧТ - Основное черноморское течение, ПАВ -прибрежные антициклонические вихри, ЦВ - циклонические вихри, ЦМ - циклонические меандры,
БАВ - Батумский антициклонический вихрь
Первая состоит во влиянии ветрового поля на перемещение водных масс, вторая - во взаимодействии вихря существенно меньшего размера с присоединенным циклом антициклона. когда он оказывается вовлеченным в орбитальное движение этого циклона. Перемещаясь по его периферии, вихрь некоторое время образует с циклоном вихревую пару, что, повидимому, усиливает отток вод ОЧТ от берега. При этом отход вихря от берега сопровождается сильными изменениями в структуре ОЧТ, его отклонением в сторону открытого моря, расширением и разделением на несколько струй, что усиливает взаимодействие вод ОЧТ с водами открытого моря. Усилению горизонтального перемешивания в северовосточной части моря способствовала также плотная упаковка из трех выстроившихся в квазимеридиональном направлении диполей с присоединенным циклоном на его южной периферии. Диаметры антициклонов могут меняться примерно от 40км (сентябрь-октябрь 1997г., и последняя декада 1999г.) до 100км (осень 1993г., летом-осенью 1999г.), их вертикальный масштаб - примерно от 150м (в сентябре 1999г.) до 350м (глубоководный антициклон осенью 1993г.), скорости на отдельных участках траектории - от 0 до 17-20см/с, средние скорости перемещения от побережья в глубоководный район - от 1 (1993г.) до 20см/с (сентябрь 1999г.) (В.Б.Титов с соавт., 2002). Время жизни антициклонов после их отделения от побережья может быть менее двух недель (в сентябре 1999г.), но может и превышать 3-6 месяцев (крупный антициклон осенью 1993г.).
Прибрежная полоса, не включенная в циркуляцию основного вихря, чаще всего выходит за пределы 50-метровой изобаты, имея обычно ширину 3-4 км, а в отдельных случаях достигая 10 км. Нередко в этой зоне, особенно у мысов, могут развиваться свои циркуляционные ячейки. Пятилет гидрофизический эксперимент близ Геленджика (измерения с буя в4 милях от берега уточнили одну из главных особенностей течений на шельфе: ярко выраженный характер распределения их направления; основными модами являются два противоположных направления течения - 310° и 130°, точно соответствующих ориентировке береговой черты, которая и придает преимущественное вдольбереговое направление; вероятность течений, направленных по нормали к изобатам, почти на порядок меньше, чем у течений вдольберегового направления (Геоэкол., 2001; Н.А.Айбулатов,1990). Поток несколько дней движется попеременно то на северо-запад, то на юго-восток, причем смена направлений происходит очень резко, как у реверсивных течений. Зависимость направления течения от ориентировки берега заключается в том, что течение всегда стремится быть направленным параллельно берегу, даже в тех случаях, когда преобладают ветры, дующие по нормали к береговой черте. Повторяемость течений на глубинах 10-40м и 70м, направленных к берегу или от него, ничтожно мала. Одним из главных гидрологических параметров, определяющих интенсивность переноса осадочного материала и примесей на шельфе, являются скорости течений и их распределение по профилю (по нормали к изобатам) и вдоль изобат. Средняя скорость поверхностного течения возрастает по мере удаления от берега и на расстоянии 20-25 км от берега в 4 раза больше, чем в прибрежной зоне (исключая прибойную зону). Возрастание средней скорости течений идет сначала довольно быстро, но, начиная с 4,5-6,5км, резко уменьшается и составляет на протяжении 10км 6см/с; максимальная скорость течения отмечается в нижней части шельфа и над верхней частью континентального склона. Средняя скорость поверхностных течений достигает 30-40 см/с при максимуме 80см/с; такие скорости отмечаются вдоль всей бровки шельфа, максимальная скорость течений в целом направлена параллельно генеральному простиранию береговой линии и изобатам (В.Б.Титов, 1985).
Как уже отмечено ране, основные источники терригенных осадков на северо-восточном шельфе Черного моря - эрозия берегов и вынос наносов рек. Результаты моделирования показали, что мезомасштабные вихри обладают значительной взвесенесущей способностью; при определенных условиях вихрь способен перенести 290тыс.т взвеси, что превышает годовой сток наносов рек, впадающих в море в этом районе (Г.И.Шапиро с соавт., 2002). В то же время практически все описанные выше виды течений и вихрей можно считать исчезающе мало активными факторами разрушения берегов.
ДЗАГАНия ЕЛЕНа
Владимир Крыленко 17 МАРТа 2014