Оценка коэффициентов горизонтального обмена в Черном море по данным дрифтерного эксперимента

Abstract

Проведено обобщение методики расчета коэффициентов горизонтальной диффузии для броуновских частиц на нестационарный случай применительно к дрифтерному эксперименту. Выявлены границы применимости предлагаемой методики. Проводится расчет коэффициентов горизонтального обмена с целью сравнения с оценками, полученными ранее по обобщенной теории Тейлора. Подтверждено взаимное соответствие этих оценок. Показано, что различие в значениях зонального (0,19·10⁴ м²/с) и меридионального (0,11·10⁴ м²/с) коэффициентов обмена в Черном море не может быть обусловлено эффектом увеличения продольной составляющей пульсаций скорости за счет ее поперечного сдвига относительно среднего течения. Сделан вывод о географической анизотропии процессов горизонтального обмена в Черном море.

Проведене узагальнення методики розрахунку коефіцієнтів горизонтальної дифузії для броунівських частинок на нестаціонарний випадок стосовно до дрифтерного експерименту. Виявлені границі застосовності пропонованої методики. Проводиться розрахунок коефіцієнтів горизонтального обміну з метою порівняння з оцінками, отриманими раніше з узагальненої теорії Тейлора. Підтверджена взаємна відповідність цих оцінок. Показано, що відмінність у значеннях зонального (0,19 × 110⁴ м²/с) і меридіонального (0,11 × 10⁴ м²/с) коефіцієнтів обміну в Чорному морі не може бути обумовлене ефектом збільшення поздовжньої складової пульсацій швидкості за рахунок її поперечного зсуву відносно середньої течії. Зроблено висновок про географічну анізотропію процесів горизонтального обміну в Чорному морі.

Method of calculating horizontal diffusion coefficients for Brownian particles is generalized for a non-stationary case with reference to a drifter experiment. Applicability range of the proposed method is revealed. The coefficients of horizontal exchange are calculated with the aim of their comparison with the estimates derived before from the Taylor’s generalized theory. Mutual correspondence of these estimates is confirmed. It is shown that difference between the values of zonal (0.19 × 10⁴ m²/с) and meridian (0.11 × 10⁴ m²/с) exchange coefficients in the Black Sea can not be stipulated by the effect of increase of the axial component of velocity pulsations due to its transverse shear relative to the mean current. The conclusion on geographic anisotropy of horizontal exchange processes in the Black Sea is drawn.