References

aari

Проблемы Арктики и Антарктики

Arctic and Antarctic Research

0555-26482618-6713

Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт

10.30758/0555-2648-2020-66-1-20-37

aari-233

Research Article

ОКЕАНОЛОГИЯ

OCEANOLOGY

Сгонно-нагонные колебания уровня воды в Новом Порту (Обская губа)

Storm surges in the water level variation in the New Port (gulf of Ob)

Пискун

А. А.

Piskun

A. A.

Войнов

Г. Н.

Voinov

G. N.

voinovgn@mail.ru

ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институтРоссияState Scientific Center of the Russian Federation Arctic and Antarctic Research InstituteRussian Federation

ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт; ФГБУ «Государственный океанографический институт им. Н.Н. Зубова»РоссияState Scientific Center of the Russian Federation Arctic and Antarctic Research Institute; Zubov State Oceanographic InstituteRussian Federation

2020

27032020

6612037

2020

Пискун А.А., Войнов Г.Н.

Piskun A.A., Voinov G.N.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.aaresearch.science/jour/article/view/233

Целью исследования было рассмотрение характеристик сгонно-нагонных колебаний уровня воды в бухте Новый Порт (Обская губа), полученных по новой для данного объекта методологии. Выполнен анализ качества срочных наблюдений за уровнем воды. Сформированы однородные ряды уровней с учетом необходимых поправок, выявленных в результате анализа высотной основы поста и применения способа контроля и калибровки многолетних срочных наблюдений за уровнем. На основе использования новых средних оценок гармонических постоянных прилива получены массивы остаточных уровней. По рядам остаточных уровней выполнен анализ величины и продолжительности сгонов и нагонов. При этом сгоны рассматривались относительно остаточного уровня 95-процентной обеспеченности, нагоны — относительно 5-процентной обеспеченности. Изложены результаты оценок сгонно-нагонных колебаний уровня воды, приведены статистические характеристики.

Авторы статьи подтверждают отсутствие конфликта интересов.

The processing of 6-hourly intervals level measurements at the New Port polar station was previously difficult due to poor data quality and the lack of methodology for assessing them and bringing observations into uniform rows. Therefore, since the second half of the 20th century, no research of wind-induced water has been carried out. In 2015, for the first time, the authors formed a base of residual levels (observations minus forecasting) for 1977–2012 on 6-hourly intervals observations of water level at the New Port station using the method of tide calibration. In the present work, a period of observations with relatively reliable data for 1977–1991 was selected for the research of the storm surges in the water level fluctuations. Surges are considered in comparison with the 5 % probability, and ranges with 95 % probability. The annual distribution of the number of surges and ranges showed an average of 12.4 surges and 11.2 ranges per year. The maximum number of surges and ranges was observed in 1981 and was 21 surges and 27 ranges. In the time course of fluctuations of residual levels during the above period, the maximum with the value of 634 cm was noted in 1987 and occurred during the autumn period (ice composition). The length of the surges varied between 0.25 days and 13.5 days. Most of the surges occurred in the period June-October (78.8 %) with the largest number in September (22,8 %). In the period January-May the number of surges decreases to 7.6 % and is zero in April. The lowest ranges residual level was observed in 1986 (343 cm above zero fasting). The total fluctuation of the residual level in New Port during the period of 6-hourly intervals level observations in 1977–1991 was 291 cm. This is 23 cm more than was recorded at the Cape Kamenny station. The length of the ranges varied from 1 day to 8 days. The majority of the intra-annual distribution of the number of ranges over a multi-year period was observed in July–October (83.7 %) with the maximum number in September (28.1 %). A small number of ranges were observed in January and March, and their total absence in April and May. The duration of surges and ranges is inversely dependent on their growth rate. Thus, the highest growth rate of the residual level at the deposit of 5.1 cm/hour corresponds to the duration of the deposit of 0.25 days. The greatest duration of growth of the surge level (9.25 days) corresponds to a speed of 0.14 cm/h. The drop in the level during the range occurred at the highest speed of 11.6 cm/h, the rise from the minimum residual level – at the speed of 6.97 cm/h. Corresponding to these rates, the duration of the decline and rise of the range level was 0.15 cm/h. The highest rise time of the residual range level was 5.25 days at an intensity of 0.44 cm/h.

The authors declare that they have no competing interests.

качество данныхОбская губаоднородные рядыостаточный уровеньприливная составляющаясгоны-нагонысрочные наблюдениястатистические характеристики

6-hourly intervals datadata qualitygulf of Obhomogeneous seriesresidual levelstatistical characteristicstidal component

Исследование выполнено при частичной финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18–05–60192.

The reported study was partially funded by RFBR according to the research project No 18–05–60192.

References1

Яговкина Е.А., Хаймина О.В., Кубышкин Н.В., Смирнов К.Г., Гудошников Ю.П. Непериодические колебания уровня моря у мыса Каменный (Обская губа Карского моря). Закономерности изменчивости и возможность прогноза // Труды II Всероссийской конференции «Гидрометеорология и экология: достижения и перспективы развития». Конференция имени Л.Н. Карлина. 19–20 декабря 2018. СПб.: Химиздат, 2018. С. 734–737.

Iagovkina E.A, Khaimina O.V., Kubyshkin N.V., Smirnov K.G., Gudoshnikov Iu.P. Non-periodic fluctuations of sea level at Cape Kamenny (the Ob Bay of the Kara Sea). Patterns of variability and the possibility of forecasting. Trudy II Vserossiiskoi konferentsii «Gidrometeorologiia i ekologiia: dostizheniia i perspektivy razvitiia». Konferentsiia imeni L.N. Karlina. 19–20 dekabria 2018. Proceedings of the II All-Russian Conference “Hydrometeorology and Ecology: Achievements and Prospects for Development”. Conference named L.N. Carlin. December 19–20, 2018. St. Petersburg: Himizdat, 2018: 734–737. [In Russian].

Антонов В.С., Маслаева Н.Г. Низовья и устья реки Оби. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. 84 с.

Antonov V.S., Maslaeva N.G. Nizov’ia i ust’ia reki Obi. The lower reaches and mouths of the Ob River. Leningrad: Hydrometeoizdat, 1965: 84 p. [In Russian].

Виноградова Т.А. Анализ взаимодействия волн половодья с колебаниями уровня моря на закрытых устьевых взморьях сибирских рек // Труды V Всесоюзного гидрологического съезда. Т. 9. Устья рек. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. С. 150–158.

Vinogradova T.A. Analysis of interaction of flood waves with sea level fluctuations on closed estuaries of Siberian rivers. Trudy V Vsesoiuznogo gidrologicheskogo s”ezda. T. 9. Ust’ia rek. Proc. of the V All-Union Hydrological Congress. Vol. 9. The mouth of the rivers. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1990: 150–158. [In Russian].

Войнов Г.Н., Пискун А.А. Приливные и сгонно-нагонные колебания уровня воды в районе м. Каменный (Обская губа) // Проблемы Арктики и Антарктики. 2019. Т. 65. № 1. С. 15–33.

Voinov G.N., Piskun A.A. Tidal and storm surges fluctuations in water level in the area of Kamenny m. (the Ob Bay). Problemy Arktiki i Antarktiki. Arctic and Antarctic Research. 2019, 65 (1): 15–33. [In Russian].

Иванов В.В. Методика оценки запасов пресных вод в устьевых областях рек Арктики с закрытыми устьевыми взморьями // Проблемы Арктики и Антарктики. 1991. Вып. 66. С. 224–238.

Ivanov V.V. Method of estimation of fresh water reserves in the estuaries of Arctic rivers with closed estuaries. Problemy Arktiki i Antarktiki. Problems of Arctic and Antarctic. 1991, 66: 224–238. [In Russian].

Корт В.Г. Непериодические колебания уровня воды в арктических морях и способы их прогноза // Труды АНИИ. 1941. Т. 175. 102 с.

Kort V.G. Non-periodic fluctuations of the water level in the Arctic seas and methods for their prediction. Trudy Arkticheskogo nauchno-issledovatel’skogo instituta. Proc. of ANII. 1941, 175: 163 p. [In Russian].

Корт В.Г. К вопросу о колебаниях уровенной поверхности Обской губы // Труды АНИИ. 1949. Т. 13. С. 100–118.

Kort. V.G. On the problem of fluctuations in the level surface of the Ob bay. Trudy Arkticheskogo nauchno-issledovatel’skogo instituta. Proc. of ANII. 1949, 13: 100–118. [In Russian].

Лабзовский Н.А. Непериодические колебания уровня моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 237 с.

Labzovskii N.A. Neperiodicheskie kolebaniia urovnia moria. Non-periodic fluctuations of the water level. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1971: 237 p. [In Russian].

Коптева А.В. Уровень и течения Обской губы // Труды АНИИ. 1953. Т. 59. С. 84–148.

Kopteva A.V. The level and course of the Ob bay. Trudy Arkticheskogo nauchno-issledovatel’skogo instituta. Proc. of ANII. 1953, 59: 84–148. [In Russian].

Войнов Г.Н., Налимов Ю.В., Пискун А.А., Становой В.В., Усанкина Г.Е. Основные черты гидрологического режима Обской и Тазовской губ (лед, уровни, структура вод) / Под ред. д-ра геогр. наук Г.Н. Войнова. СПб: Нестор-История, 2017. 192 с.

Voinov G.N., Nalimov Iu.V., Piskun A.A., Stanovoi V.V., Usankina G.E. Osnovnye cherty gidrologicheskogo rezhima Obskoi i Tazovskoi gub (led, urovni, struktura vod). The main features of the hydrological regime of the Ob and Taz bays (ice, levels, water structure). Ed. G.N. Voinov. St. Petersburg: Nestor-Istoriia, 2017: 192 p. [In Russian].

Войнов Г.Н. Гармонический анализ морских приливов по срочным наблюдениям за уровнем моря // Метеорология и гидрология. 2009. № 7. С. 79–91.

Voinov G.N. Harmonic analysis of sea tides by urgent observations of sea level. Meteorologiia i gidrologiia. Meteorology and Hydrology. 2009, 7: 79–91. [In Russian].

Войнов Г.Н. Приливные явления в Карском море. СПб.: Изд-во Русского географического общества, 1999. 109 с.

Voinov G.N. Prilivnye yavleniia v Karskom more. Tidal phenomena in the Kara Sea. St. Petersburg: Publishing House of the Russian Geographical Society, 1999: 109 p. [In Russian].

Войнов Г.Н., Пискун А.А. Оценка приливов в Новом Порту (Обская губа) по наблюдениям за уровнем за период 1977–2012 гг. // Проблемы Арктики и Антарктики. 2015. № 3 (105). С. 51–65.

Voinov G.N., Piskun A.A. The estimation of the tides in the New Port (the Ob bay) on the sea level data for the period of 1977–2012. Problemy Arktiki i Antarktiki. Problems of Arctic and Antarctic. 2015, 3 (105): 51–65. [In Russian].

Стахевич В.С. Данные о приливах в устьях рек Енисея и Оби // Записки по гидрографии. 1926. Т. 51. С. 95–102.

Stakhevich V.S. Data on tides at the mouths of the Yenisei and Ob rivers. Zapiski po gidrografii. Notes on hydrography. 1926, 51: 95–102. [In Russian].

Гидрологический ежегодник. Т. 6. Вып. 0–3 за 1965 г. Новосибирск: Западно-Сибирское управление гидрометеорологической службы, 1968. 478 с.

Gidrologicheskii ezhegodnik. Hydrological Yearbook. V. 6. Issue 0–3 for 1965. Novosibirsk: West Siberian Department of Hydrometeorological Service, 1968: 478 p. [In Russian].

Пискун А.А. Состояние высотной основы и качество данных по уровням воды в ОбскоТазовской устьевой области // Проблемы Арктики и Антарктики. 2010. № 3 (86). С. 97–113.

Piskun A.A. The state of the altitude base and the quality of data on water levels in the Ob-Taz estuary region. Problemy Arktiki i Antarktiki. Problems of Arctic and Antarctic. 2010, 3 (86): 97–113. [In Russian].

Голованов О.Ф., Пискун А.А., Терехова Р.А. Состояние высотной основы гидрологической сети севера ЯНАО // Российские полярные исследования. Информационно-аналитический сборник. 2012. № 4 (10). С. 38–41.

Golovanov O.F., Piskun A.A., Terekhova R.A. State of the high-altitude base of the hydrological network of the north of the Yamalo-Nenets autonomous okrug. Rossiiskie poliarnye issledovaniia. Russian Polar Investigations. 2012, 4 (10): 38–41. [In Russian].

Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 6. Ч. III. Л.: Гидрометеоиздат, 1958. 292 с.

Nastavlenie gidrometeorologicheskim stantsiiam i postam. Manual for hydrometeorological stations and posts. V. 6. Ch. III. Leningrad: Hydrometeoizdat, 1958: 292 p. [In Russian].

Войнов Г.Н. Способ приведения ежечасных наблюдений за уровнем моря к однородным рядам с помощью калибровки приливов // Проблемы Арктики и Антарктики. 2015. № 2 (104). С. 68–80.

Voinov G.N. Techniques of reduction of the hourly series of the sea level records to uniform series by means of calibration of the tidal signal. Problemy Arktiki i Antarktiki. Problems of Arctic and Antarctic. 2015, 2 (104): 68–80. [In Russian].

Пискун А.А. О точности определения средних и экстремальных уровней воды при сокращении сроков наблюдений на постах Обской и Тазовской губ // Проблемы Арктики и Антарктики. 2017. № 4 (114). С. 23–36.

Piskun A.A. About the accuracy of definition of average and extreme water levels at reduction of terms of observations on posts of the Ob and Taz estuaries. Problemy Arktiki i Antarktiki. Problems of Arctic and Antarctic. 2017, 4 (114): 23–36. [In Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.