8.53 Разработка технологии оперативного краткосрочного прогноза динамики вод Финского залива и Невской губы методом численного гидродинамического моделирования. (Научный руководитель – к.г.н. Захарчук Е.А.)
Подготовлен для опытно-оперативного использования в Санкт-Петербургском ЦГМС-Р комплекс продукции по мезомасштабным моделям акваторий Финского залива и Невской губы.
Разработана и реализована технология приема и архивации полного комплекта прогностических полей модели HIROMB по всей акватории Балтийского моря. Прием и архивация осуществляются ежедневно. Мезомасштабная модель ММ5 включена в комплексную технологическую систему обработки результатов гидродинамических моделей и генерации на их основе разнообразных прогностических продуктов, предоставляемых дежурным синоптикам. Наряду с мезомасштабной моделью Гидрометцентра России в комплекс входит атмосферная модель HIRLAM, поставляющая поля атмосферного давления и приземного ветра дважды в сутки.
Для верификации модели SWAN, проходящей опытную эксплуатацию для расчета волнения в Финском заливе и Невской губе, были разработаны методики сравнительного анализа модельных данных и длительных натурных данных за ветровым волнением, уровнем воды и течениями в 2008 – 2009 гг., полученных с ADCP, дополненного модулем измерения ветрового волнения. Анализ натурных и модельных данных на уровне сравнения параметров волнения показал неплохую сходимость высот волн, но значительное расхождение в периоде и направлении. Для улучшения заблаговременности и точности численного гидродинамического прогноза невских наводнений произведено подключение модуля усвоения в оперативном режиме спутниковой и береговой контактной информации в гидродинамической модели ROMS.
8.54 Адаптировать метод и разработать технологию расчета месячных слоев испарения с поверхности водоемов по стандартным наблюдениям метеорологических станций применительно к акваториям Невской губы и Ладожского озера и оценить составляющие их водного баланса. (Научный руководитель – к.г.н. Остроумова Л.П.)
Разработаны модификации современных методов расчета месячных слоев испарения с поверхности Невской губы и Ладожского озера с использованием данных наблюдений стандартной метеорологической сети, адаптированные технологии расчета теплового баланса и месячных слоев испарения и компьютерная программа. Проведен численный эксперимент по расчету и оценке составляющих теплового баланса и расходной составляющей водного баланса (испарения с водной поверхности) Невской губы и Ладожского озера. Методы и технологии расчета составляющих водного и теплового балансов приемных водоемов рек могут быть использованы в перспективе для мониторинга их теплового и водного режима, в том числе, для оценки влияния создания комплекса защитных сооружений от наводнений в Невской губе.
8.55 Разработка и апробация новой технологии комплексного обустройства и методического обеспечения работ по постановке, запуску в эксплуатацию и контролю функционирования автоматизированных измерительных гидрологических комплексов на постах морских береговых наблюдений, расположенных в труднодоступных островных условиях, включая замерзающие морские регионы, на примере о. Гогланд в Финском заливе. (Научные руководители – к.ф.-м.н. Соколов В.А., к.ф.-м.н. Никитин О.П.)
Разработана для островных условий и реализована на о-ве Гогланд в Финском заливе Балтийского моря технология комплексного обустройства и методического обеспечения работ по постановке, запуску в эксплуатацию и контролю функционирования автоматизированных измерительных гидрометеорологических комплексов на постах морских береговых наблюдений, расположенных в труднодоступных островных условиях, включая замерзающие морские регионы.
С привлечением внебюджетных средств на о-ве Гогланд силами сотрудников ГОИН, ЦГМС-Р Санкт-Петербурга и НПО «Тайфун» был установлен необслуживаемый автоматический уровнемерный комплекс, оснащенный автономным источником питания и грозозащитой. Опытная эксплуатация комплекса в 2009 г. завершена с передачей комплекса на дальнейшее сопровождение в ЦГМС-Р Санкт-Петербурга.
8.56 Выполнить адаптацию технологии спутниковой привязки реперов морских уровенных постов для условий Южного и Северо-Западного Федеральных округов и разработать проект спутниковой привязки морских постов Северо-Кавказского и Северо-Западного УГМС. (Научный руководитель – к.т.н. Остроумов В.З.)
Выполнена адаптация технологии спутниковой привязки реперов морских уровенных постов для условий южного и Северо–Западного Федеральных округов и разработан проект спутниковой привязки морских постов Северо–Кавказского и Северо–Западного УГМС. Составлены акты привязки реперов морских уровенных станций и постов. Результаты спутниковых наблюдений, выполненного нивелирования и регламентных работ по проверке постоянства нулей морских уровенных станций и постов, а так же результаты обследования и закладки реперов морской береговой сети занесены в паспорта станций и постов.
Результаты совместно выполненных работ позволили осуществить адаптацию разработанной спутниковой технологии работ для привязки реперов морских уровенных станций и постов, расположенных на Российской части побережья Балтийского и Черного морей, к вновь создаваемой высокоточной государственной спутниковой высотной сети России.
8.57 Оценить современное состояние распределения жидкого и твердого стока в системах водотоков дельты реки Дон. (Научный руководитель – к.г.н. Полонский В.Ф.)
Проведены исследования современного распределения стока воды и наносов в водотоках дельты реки Дон в условиях нестационарных потоков, требующих разработки специальных методик для решения этого вопроса. В ходе исследований была выявлена возможность и целесообразность применения для выделения стоковой составляющей потоков в дельте реки Дон метода типовых графиков. С учетом измеренных мутностей воды было также приближенно оценено распределение твердого стока в основных дельтовых водотоках. Получены новые натурные данные о морфометрических характеристиках русловой сети основных водотоков дельты реки Дон. Эти исследования актуальны в условиях усиливающейся перспективы развития судоходства между рекой и морем в сочетании с проблемой сохранения условий воспроизводства рыбных богатств в устьевой области р. Дон.
8.58 Оценить характеристики гидрологического режима западных подстепных ильменей в дельте р. Волги, разработать метод расчета и оценить составляющие их водного баланса. (Научный руководитель – к.г.н. Полонский В.Ф.)
Исследованы закономерности гидрологического режима Западных подстепных ильменей (ЗИ) при их заполнении в половодье и последующей сработке. Получены новые натурные данные и количественные оценки водообмена ЗИ и обмена наносами с главным руслом дельты Волги и данные об изменениях уровней воды в ЗИ для половодий различного типа. Это позволило, наряду с использованием космических изображений ЗИ, разработать метод и технологию расчета водного баланса ЗИ и оценить изменения его составляющих в ходе половодий различного типа. Обводнение (ЗИ) в дельте Волги играет огромную роль в их экологии и хозяйственном использовании на территории около 4000 км2.
8.108 Разработка состава мероприятий для организации мониторинга динамики берегов и колебаний уровня моря с целью последующего внедрения на базе гидрометеорологических станций Северного УГМС. (Научный руководитель – к.г.н. Цвецинский А.С.)
ГОИН совместно с Архангельским ЦГМС выполнена адаптация для реальных условий станций Северного УГМС технологий организации мониторинга динамики берегов и колебаний уровня моря. На примере ГМС Мудьюг разработана логистическая схема постановки стационарных наблюдений за динамикой берегов и уровнем моря.
Разработаны методология и состав мероприятий для организации мониторинга динамики берегов и колебаний уровня моря на базе гидрометеорологических станций Росгидромета (Северного УГМС).
8.109 Адаптация разработанных ГОИН региональных моделей ветрового волнения и уровня моря, в том числе при сгонно-нагонных явлениях, Азовского, Черного и Каспийского морей для целей прогнозирования этих явлений с оценкой качества прогнозов. (Научный руководитель – к.ф.-м.н. Григорьев А.В.)
Проведены испытания диагноза поля волнения, рассчитанного по Российской атмосферно-волновой модели, адаптированной к району Новороссийской бухты. По результатам работы было выявлено 6 основных волноопасных направлений для Новороссийской бухты, каждое из которых было рассчитано по 3 градациям силы ветра и высоты волн. Т.е. составлен предварительный атлас типовых полей ветра и волнения моря для Новороссийской бухты, рассчитанных по РАВМ.
Полученные результаты показывают, что модель хорошо просчитывает трансформацию ветровых волн в зависимости от рельефа, глубины дна и конфигурации береговой черты, даже в районе Суджукской косы и Пенайских банок. Таким образом, получена картина поля волнения по району Новороссийской бухты, а не точечные измерения и показания судоводителей. Полученное поле волнения отличается от реального не более чем на 0,5 м.
8.117 Разработка методических основ оперативного прогноза распространения нефтяных загрязнений на акватории Балтийского моря. (Научный руководитель - к.ф.-м.н. Овсиенко С.Н.)
Разработаны методические основы оперативного прогноза распространения нефтяных загрязнений на акватории Балтийского моря. Проведены сбор, систематизация информации о наблюдавшихся на акватории Балтийского моря разливах нефти и нефтепродуктов и оценка возможности использования собранной информации для настройки моделей и верификации расчётов перемещения и трансформации нефтяных разливов. Разработаны программы испытаний моделей прогнозов распространения нефтяных разливов PISCES II для акватории Балтийского моря.
Собраны архивные данные гидрометеорологической информации за 2009 год, полученной по моделям HIROMB и HIRLAM. Подготовлена программа испытаний модели прогноза. Удалось провести сравнение нескольких случаев дрейфа нефтяных пятен, обнаруженных по результатам спутникового и судового мониторинга, с расчетом по модели прогноза PISCES II – HIROMB- HIRLAM.