Влияние материкового стока на прибрежные процессы и качество вод российского побережья Черного моря

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-17-00156

НазваниеВлияние материкового стока на прибрежные процессы и качество вод российского побережья Черного моря

Руководитель Осадчиев Александр Александрович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-510 - Взаимодействие океана с водами суши

Ключевые слова Черное море, прибрежные процессы, материковый сток, речной плюм, малые реки, паводковые явления, циркуляция прибрежных вод, качество вод, терригенная взвесь, антропогенное загрязнение, численное моделирование, Крым, Краснодарский край, Абхазия

Код ГРНТИ37.25.31

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на исследование влияния материкового стока на гидрофизическую и гидрохимическую структуру прибрежных вод российского сектора Черного моря, а также на динамические процессы в прибрежной зоне, включающие в себя прибрежную циркуляцию, водообмен между прибрежными водами и глубокой частью Черного моря, перенос и трансформацию взвешенных и растворенных веществ, поступающих в море с материковым стоком. Научная новизна проекта заключается в том, что впервые для данного региона будут одновременно рассмотрены процессы поступления материкового стока из различных источников, имеющих существенно различные пространственные масштабы, годовое распределение расхода воды, гидрофизические и гидрохимические характеристики стока. В их число входят многочисленные малые реки российского побережья Черного моря; реки Дон и Кубань, чей сток поступает в Азовском море, трансформируется и выносится в Черное море через Керченский пролив; реки абхазского побережья Черного моря, чей сток поступает и трансформируется в прибрежной зоне Абхазии, а затем часть его переносится в северо-западном направлении в российский сектор Черного моря. В проекте будут рассмотрены такие малоизученные региональные гидрофизические и гидрохимические явления, как взаимодействие между речными плюмами и опресненными водными массами различной солености и плотности, формирование опресненных вдольбереговых геострофических течений во время паводковых периодов, генерация короткопериодных внутренних волн в результате формирования речных плюмов, водообмен между двумя крупными водоемами через узкий пролив, вдольбереговой и кросс-шельфовый перенос и трансформация пресноводного стока, терригенной взвеси, биогенных веществ и антропогенных загрязнений. В методическом отношении предусмотренные проектом исследования будет опираться, в первую очередь, на специализированные гидрологические, оптические, химические и метеорологические натурные данные, собранные в северо-восточном секторе Черного моря. Кроме использования имеющихся архивных данных в рамках данного проекта планируется провести дополнительные целевые экспедиционные измерения в прибрежных зонах России и Абхазии, в том числе тех, которые на протяжении многих лет практически не были охвачены подобными исследованиями. Наряду с обработкой, анализом и обобщением данных натурных наблюдений большое внимание будет уделено работе с данными спутникового зондирования исследуемых регионов. Для этого будут использоваться спутниковые снимки, сделанные в видимом диапазоне (MERIS-Envisat, MODIS, Landsat, Sentinel), что позволит исследовать взаимодействие материкового стока и прибрежных вод в широком спектре временных масштабов. Также в рамках проекта будет использоваться гидродинамическое численное моделирование процессов распространения и диссипации материкового стока в море. Для этих целей будет использоваться сочетание эйлеровых трехмерных моделей океана (DieCAST, POM, ИНМОМ) и лагранжевой модели STRiPE, разработанной для моделирования динамики речных плюмов и переноса ими различных примесей и загрязнений. Исследование влияния гидрометеорологических условий на взаимодействие между материковым стоком и морскими водами будет осуществляться на основе данных атмосферных реанализов и измерений речных расходов на гидрологических постах. Актуальность проекта определяется, прежде всего, многоцелевыми прикладными потребностями в качественных и количественных знаниях о гидрологических процессах в прибрежных и шельфовых водах Черного моря, необходимых для создания научно-методических основ оценки, мониторинга и прогноза динамики антропогенных и терригенных загрязнений прибрежных морских вод в густонаселенных прибрежных районах, имеющих важный курортный, социально-экономический и биопродуктивный потенциал. Полученные в результате выполнения данного проекта механизмы и закономерности влияния материкового стока на прилегающие шельфовые воды лягут в основу практических методик мониторинга и прогноза геофизической и экологической обстановки в российском секторе Черного моря. Коллектив исполнителей проекта включает в себя специалистов в области гидрофизики, гидрохимии и численного моделирования океана, имеющих большой опыт исследований в российском секторе Черного моря и значительный научно-методологический задел в данной области. В коллектив исполнителей проекта состоит из 3-х докторов наук, 5-ти кандидатов наук (в их числе 4 молодых ученых) и 2-х аспирантов и соискателей.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Осадчиев А.А. Small mountainous rivers generate high-frequency internal waves in coastal ocean Scientific Reports, 8, 16609 (год публикации - 2018)
10.1038/s41598-018-35070-7

2. Коротенко К.А. Effects of mesoscale eddies on behavior of an oil spill resulting from an accidental deepwater blowout in the Black Sea: an assessment of the environmental impacts PeerJ, 6, e5448 (год публикации - 2018)
10.7717/peerj.5448

3. Осадчиев А.А., Седаков Р.О. Spreading dynamics of small river plumes off the northeastern coast of the Black Sea observed by Landsat 8 and Sentinel-2 Remote Sensing of Environment, Vol. 221, P. 522-533 (год публикации - 2019)
10.1016/j.rse.2018.11.043

4. Осадчиев А.А., Седаков Р.О. Динамика распространения речных плюмов в северо-восточной части Черного моря по спутниковым данным Landsat-8 и Sentinel 2 Процессы в геосредах, Т. 3, № 17, С. 291-292 (год публикации - 2018)

5. Осадчиев А.А., Седаков Р.О. Reconstruction of ocean surface currents using near simultaneous satellte imagery IGARSS 2019 - 2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, P. 8078-8081 (год публикации - 2019)
10.1109/IGARSS.2019.8898544

6. Марчевский И.К., Осадчиев А.А., Попов А.Ю. Numerical modelling of high-frequency internal waves generated by river discharge in coastal ocean GISTAM 2019 - Proceedings of the 5th International Conference on Geographical Information Systems Theory, Applications and Management, P. 384-387 (год публикации - 2019)
10.5220/0007840203840387

7. Осадчиев А.А., Завьялов П.О. Structure and dynamics of plumes generated by small rivers Estuaries and Coastal Zones - Dynamics and Response to Environmental Changes, IntechOpen, London (год публикации - 2019)
10.5772/intechopen.87843

8. Завьялов И.Б., Осадчиев А.А., Седаков Р.О., Барнье Б., Молинес Х.-М., Белокопытов В.Н. Water exchange between the Sea of Azov and the Black Sea through the Kerch Strait Ocean Science (год публикации - 2019)
10.5194/os-2019-2

9. Коршенко Е.А., Журбас В.М., Осадчиев А.А., Белякова П.А. Fate of river-borne floating litter during the flooding event in the northeastern part of the Black Sea in October 2018 Marine Pollution Bulletin, 160, 111678 (год публикации - 2020)
10.1016/j.marpolbul.2020.111678

10. Осадчиев А.А., Барымова А.А., Седаков Р.О., Жиба Р.Ю., Дбар Р.С. Spatial Structure, Short-temporal Variability, and Dynamical Features of Small River Plumes as Observed by Aerial Drones: Case Study of the Kodor and Bzyp River Plumes Remote Sensing, 12, 3079 (год публикации - 2020)
10.3390/rs12183079

11. Коршенко Е.А., Журбас В.М., Осадчиев А.А., Белякова П.А. Моделирование распространения выносимого реками плавающего вещества в прибрежной зоне моря: случай наводнения в Сочи в октябре 2018 г. Комплексные исследования Мирового океана. Материалы V Всероссийской научной конференции молодых ученых., 90-91 (год публикации - 2020)

12. Осадчиев А.А., Барымова А.А. Исследование пространственной структуры, временной изменчивости и динамических характеристик малых речных плюмов с помощью дронов Комплексные исследования Мирового океана. Материалы V Всероссийской научной конференции молодых ученых., 115-116 (год публикации - 2020)

13. Полухин А.А., Заговенкова А.Д., Хлебопашев П.В., Осадчиев А.А. Гидрохимический состав стока рек Абхазии и его влияние на прибрежную структуру вод Комплексные исследования Мирового океана. Материалы V Всероссийской научной конференции молодых ученых., 389-390 (год публикации - 2020)

14. Осадчиев А.А., Барымова А.А., Седаков Р.О., Рыбин А.В., Танурков А.Г., Крылов А.А., Кременецкий В.В., Мошаров С.А., Полухин А.А., Ульянцев А.С., Осадчиев М.А., Дбар Р.С. Гидрофизическая структура и динамика течения плюма реки Кодор Океанология (год публикации - 2021)

15. Полухин А.А., Заговенкова А.Д., Хлебопашев П.В., Сергеева В.М., Осадчиев А.А., Дбар Р.С. Гидрохимический состав стока рек Абхазии и особенности его трансформации в прибрежной зоне Океанология (год публикации - 2021)

16. Завьялов И.Б., Осадчиев А.А., Завьялов П.О., Кременецкий В.В., Гончаренко И.В. Исследование водообмена в Керченском проливе по историческим данным и данным контактных измерений Океанология (год публикации - 2021)

Публикации