Упродовж антарктичного літа у 2018 - 2021 рр. проводилася безперервна реєстрація фізичних, хімічних і біологічних параметрів верхнього шару морської води за допомогою програмно-вимірювального комплексу "Fеrry Вox" (FB), встановленого на борту українського рибно-крилевого супертраулера "Море Содружества". За цей період на шляху прямування з порту Кейптаун до району основних робіт судно неодноразово перетинало основні гідрологічні фронти Південної Атлантики та Південного океану. У ході науково-дослідних робіт, спрямованих на виявлення та ідентифікацію океанічних структур, було виконано близько 800 тис. щохвилинних вимірів FB. Мета дослідження і оцінка просторово-часової мінливості океанографічних параметрів поверхневого шару води у Південному океані на базі аналізу даних FB. У роботі використано класичні методи аналізу гідрологічних структур, графічний, порівняльний і статистичний види аналізу натурних даних, а також даних Служби моніторингу морського середовища Копернікус (СММСК). Райони тралення розглядалися як гідрологічні полігони. В результаті проведених досліджень визначено, що від сезону до сезону в роботі FB спостерігається зниження загальної кількості пропусків у відсотковому відношенні, з 8,6 % в сезон 2018 - 2019 рр. до 3,9 % в 2020 - 2021 рр. Аналіз якості інформації, одержаної FB, показав, що після коригування їх можна впевнено використовувати для вирішення різноманітних океанографічних завдань, наприклад, ідентифікувати фронтальні зони і деталізувати їх гідрологічну структуру, визначати поверхневі водні маси, мінливість меж їх поширення, виділяти значущі цикли в часовому ході вимірюваних параметрів, досліджувати газову складову верхнього шару морської води та інші. Порівняльний аналіз результатів спостережень FB з даними СММСК показав їх якісну узгодженість.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221.13

Рубрики:

Радіоактивність морської води

Шифр НБУВ: Ж23045 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221.1

Рубрики:

Склад і властивості морської води

Шифр НБУВ: Ж25662 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета роботи - дослідження сучасного стану берегової зони Чорного та Азовського морів у межах України за умов неконтрольованого антропогенного впливу й одержання первинних географічних даних для подальшого забезпечення оптимального природокористування. Наведено результати досліджень упродовж 2015 - 2018 рр. чотирьох типових берегових областей: Дунайської, Північно-західної та Дніпровсько-Каркінітської на Чорному морі, а також Північно-Азовської на Азовському морі. Охарактеризовано вплив різних споруд (берегозахисних, рекреаційних, портових, навігаційних та інших) на берегову зону цих морів. Серед основних наслідків антропогенної діяльності в межах морського узбережжя найбільше вираженими є абразійно-зсувні та абразійно-звальні процеси різних типів, зміни рельєфу акумулятивних форм, розмиви пляжів, зменшення запасів пляжеутворювальних наносів, знищення берегової флори та фауни. Визначено, що нині використання природних ресурсів у береговій зоні морів у межах України є нераціональним, тому що немає кваліфікованого природного обгрунтування, а будівництво й експлуатація споруд ведуться з порушеннями природоохоронного законодавства. Для збереження та відновлення природних ресурсів морського узбережжя необхідно проводити наукові дослідження з урахуванням фізико-географічних умов та антропогенного впливу.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г471 + Д221.1

Рубрики:

Хроматографічний адсорбційний аналіз

Склад і властивості морської води

Шифр НБУВ: Ж14165 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета дослідження - оцінка впливу сонячної активності на кліматичну систему Землі шляхом визначення спряженості температури Світового океану, питомої вологості атмосфери і показників сонячної активності. При аналізі даних про температуру Світового океану, питому вологість атмосфери Земного шару і сонячну активність широко використані методи математичної статистики. На базі попередньо відфільтрованих від високочастотних складових рядів температури Світового океану і питомої вологості атмосфери встановлено їх статистично значущу спряженість. Методами спектрального аналізу (періодограм-аналіз, крос-спектральний аналіз) виявлено чіткий 11-річний сонячний цикл у змінах температури поверхні океану і питомої вологості атмосфери.

Уточнено особливості дна центральної улоговини Чорного моря та вперше виділено 4 зонально розташовані депресії з максимальними глибинами 2170, 2210, 2171 і 2140 м, а також установлено положення осередків максимальної солоності у товщі вод Чорного моря у багаторічному кліматичному плані. В полі фактичної середньорічної солоності у центральній улоговині моря виділено 3 осередки максимальної солоності, які приурочені до депресій дна, та 2 подібні осередки в усій товщі вод у південно-західному (прибосфорському) і південно-східному (Батумі-Трабзонському) прибережних районах моря. У полях екстремумів солоності виявлено 4 осередки максимуму солоності в центральній улоговині моря та два у південно-західному і південно-східному районах моря. Природу їх виникнення та постійного існування пояснено надходженням у придонні шари Чорного моря високосолоних мармуроморських вод середземноморського походження та подальшою їх інтрузією з глибин до поверхні, оскільки інших джерел надходження у море високосолоних вод немає. Висхідні вертикальні рухи, що виникають у разі інтрузії вод з глибин у верхні шари, за взаємодії із силою Коріоліса спричиняють утворення в куполах високої солоності горизонтальної циркуляції циклонічного характеру. Цей процес поширюється та існує в усій товщі вод. У вертикальному розподілі середньої та екстремальної солоності встановлено відмінності. На кривих екстремумів солоності простежено добре виражені порушення, зумовлені процесами перемішування вод: у полі мінімальної солоності вони розміщуються на горизонтах від 300 до 1200 м з формуванням навіть однорідного шару води на глибинах 500 - 600 м; у полі максимальної солоності виділено різке зменшення градієнта на горизонті 400 - 500 м, а також формування однорідного шару води на глибинах 800 - 1000 м.

Вирішено науково-прикладне завдання що пов’язано з підвищення якості проведення екологічного моніторингу морських вод в акваторіях з підвищеним антропогенним навантаженням на основі застосуванням спеціалізованих суден з адаптивним управлінням для визначення площі шкідливих речовин за рахунок зняття проб для подальшої їх ліквідації. В ході проведення наукових досліджень отримано аналітичний вираз оцінки та шкали якості проведення екологічного моніторингу морського середовища, на основі якої визначається рівень забруднення. Запропоновано науково-методичний апарат, який відображено в методиці, що спрямована на проведення екологічного моніторингу спеціалізованим судном в акваторії моря в умовах розповсюдження шкідливих речовин для визначення площі ураження. Акцентовано, що особливістю запропонованої методики є корегування курсу спеціалізованим судном за рахунок удосконаленої системи адаптивного управління по маршруту руху з заданою динамічною точністю, що надає можливість підвищити точність отримання проб.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221.146 + Д237.260

Рубрики:

Електричні властивості морської води. Телуричні струми в морі

Шторми

Шифр НБУВ: Ж28079/фіз.-мат. Пошук видання у каталогах НБУВ 

Показано, що пропускання пасивних газів викликає появу барботажного хімічного ефекту (БХЕ), який зводиться до сильних змін pH (на 1 - 3 одиниці), незалежних від величин Eh. Причиною цих змін є інтенсивне формування нової поверхні газ/вода, яка має кислотний характер і забезпечує утворення кислотного аерозолю з позитивним зарядом. У випадку сильного виносу аерозолю внаслідок розділення зарядів pH розчину зростає та може досягати лужного рівня (pH ~ 8) - це лужний БХЕ; за слабкого виносу pH розчину зменшується та виникає кислотний БХЕ. Лужний БХЕ повинен був відігравати важливу роль у підтримці лужного характеру океанічних вод упродовж всього фанерозою.

Изложены результаты двухлетних исследований дисперсных характеристик и степени загрязнения тяжелыми металлами атмосферных аэрозолей, а также общей токсичности морской воды акватории Карадагского природного заповедника. Статистический анализ дисперсных характеристик аэрозольных частиц показал, что атмосферные аэрозоли в изучаемом регионе являются полидисперсными. Преобладают среднедисперсные аэрозоли, и количество их убывает с увеличением диаметра. Комплексное исследование токсичности морской воды показало некоторое улучшение экологического состояния акватории заповедника (относительно 2010 - 2011 гг.).

Проаналізовано величини зсуву течіями у морській товщі бульбашок газу у випадку їх спливання та виносу холодних придонних вод з дна до поверхні моря, що призводить до утворення аномалій зниження температури (АЗТ), які за достатніх об'ємів виділень газу можуть слугувати пошуковим критерієм наявності покладів вуглеводнів (ВВ). Під впливом морських течій відбувається зміщення АЗТ поверхні моря по латералі на відстані до кількох сотень метрів відносно місць виділення ВВ з дна моря, що необхідно враховувати під час пошуків покладів ВВ на морі за матеріалами супутникових зйомок у тепловому діапазоні.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221.1

Рубрики:

Склад і властивості морської води

Шифр НБУВ: Ж14165 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Предложена методика валидации метода спутниковой радиолокационной многоугловой диагностики нефтяных загрязнений морской поверхности путем сопоставления радиолокационных оценок массы и толщины нефтяной пленки с результатами моделирования, полученными с использованием новой модели растекания нефти FOTS (Floating Object Tracking System). Для валидации метода использованы экспериментальные результаты зондирования акватории Каспийского моря в районе нефтяного месторождения «Нефтяные Камни» при помощи радиолокатора с синтезированной апертурой (РСА) ИСЗ Envisat-1. Модель FOTS позволяет рассчитывать динамику движения и изменение массы и размера нефтяного пятна, основываясь на данных спутниковых измерений и атмосферного реанализа. Модель учитывает основные процессы, влияющие на формирование пятна (гравитационное растекание, адвекционный перенос, диспергирование, эмульгирование, турбулентное перемешивание и испарение). Применение этой модели позволило определить расчетным путем изменение толщины и динамику движения нефтяного пятна в период между радиолокационными съемками этого района (0,54 сут), оценить объемы разлитой на месторождении нефти. Отмечено совпадение рассчитанной по данным радиолокационных измерений толщины нефтяной пленки и результатов моделирования, что подтверждает достоверность метода.

Запропоновано методику валідації методу супутникової радіолокаційної багатокутової дiагностики нафтових забруднень морської поверхнi шляхом зіставлення радіолокацiйних оцiнок маси й товщини нафтової плiвки з результатами моделювання, отриманими з використанням нової моделі розтікання нафти FOTS. Для валідації методу використано експериментальнi результати зондування акваторії Каспійського моря в районі нафтового родовища "Нафтовi Каменi" за допомогою радіолокатора з синтезованою апертурою штучного супутника Землі Envisat-1. Модель FOTS дозволяє розраховувати динаміку руху та змiнення маси й розмiру нафтової плями, грунтуючись на даних супутникових вимiрiв та атмосферного реаналiзу. Модель враховує основні процеси, що впливають на формування плями (гравітаційне розтiкання, адвекційний перенос, диспергування, емульгуваннятурбулентне перемiшування та випаровування). Застосування цiєї моделі дозволило визначити розрахунковим шляхом змінення товщини й динаміку руху нафтової плями у період мiж радiолокацiйними зйомками цього району (0,54 дiб), оцінити об’єми розлитої на родовищі нафти. Вiдзначено спiвпадiння розрахованої за даними радiолокацiйних вимiрювань товщини нафтової плiвки й результатів моделювання, що пiдтверджує достовiрнiсть методу.

In the article the validation of the multiangle method for spaceborne radar diagnostics of oil pollutions on the sea surface are described. The validation was performed by comparing the radar estimates of the mass and thickness of the polluted oil film with the numerical simulation results obtained by the new Floating Object Tracking System (FOTS) model of oil drift dynamics. Synthetic aperture radar (SAR) satellite Envisat-1 data of the oil-producing area “Oil Stones” in the Caspian surveillances were used for the analysis. FOTS model allows us to calculate the displacement and changing in the mass and size of the oil slick basing only on available satellite measurements and atmospheric reanalysis data. The model takes into account the main processes impacting on the oil slicks dynamics (gravitational spreading, advection transport, dispersion, emulsification, turbulent mixing and evaporation). The model allows to calculate the changes in thickness, and the oil slick displacements in the timeslot between two consecutive radar images, and to estimate spilled oil volume. Satisfactory agreement between the oil film thickness that was calculated by using radar measurements and oil drift model results is observed, which confirms the reliability ofthe radar multi-angle method. The work was performed as a part of the project 11140 with European Space Agency (ESA) and was supported by the Federal Target Program 1.2 “Study on the technology of monitoring and forecasting the water environment ecological state of the sea shelf: Agreement with the Russian Ministry of Education 14.604.21.0044”.

Рассмотрены технические средства получения информации, о параметрах взвешенного в морской воде вещества. Приведены результаты анализа существующих методов измерения концентрации и размерного состава взвеси. Описан разработанный метод, позволяющий одновременно получать данные о концентрации и размерном составе взвешенного в морской воде вещества, с помощью обработки фотоизображений среды. Приведены полученные в ходе лабораторных испытаний данные о размерном составе и концентрации взвеси.

Приведены результаты микробиологического мониторинга акватории эксплуатирующихся нефтяных промыслов. Проанализированы условия формирования биоценоза, участвующего в восстановлении естественных характеристик морской среды, загрязненной нефтью и нефтепродуктами. Называются причины, позволяющие прогнозировать численность и потенциальную активность микроорганизмов, участвующих в процессах очистки морской воды от нефтяных загрязнений и легко окисляемых органических веществ.

Предложена математическая модель неустановившейся турбулентной диффузии взвеси в водном потоке, полученная при решении дифференциального уравнения методом конечных разностей. Приведены рекомендации для выполнения инженерных расчетов и пример использования предлагаемой модели при дампинге грунтов.

В рамках модернизированной трехмерной негидростатической модели рассмотрена задача о формировании в море слоя пониженной солености в результате поступления пресной воды из подземных источников. Смоделирована субмаринная разгрузка пресных вод у м. Айя в период нагона, когда в прибрежной зоне моря образуется резкий слой скачка температуры при однородной по глубине солености. В этот период слой распресненной воды не выходил на поверхность моря, а располагался у скачка температуры. Модернизированная версия модели включает отказ от приближения "твердой крышки" и использование для скорости течения на открытых границах области условий излучения вместо условий "свободного протекания". Последнее повышает устойчивость численной схемы и позволяет проводить расчеты на длительный срок. Выявлены особенности формируемой термохалинной структуры в зависимости от положения источников пресной воды - на береговой стенке или на дне моря. Показано, что образование промежуточного слоя пониженной солености определяется видом фоновой стратификации и связано с действием источников пресной воды, расположенных глубже скачка температуры, причем их местоположение не играет решающей роли. Влияние негидростатических факторов сказывается только в непосредственной близости от источника пресной воды и не влияет на качественный характер результатов в целом.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221.12

Рубрики:

Хімічний склад і властивості морської води

Шифр НБУВ: Ж14253 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена математическая модель оперативного расчета загрязнения прибрежной зоны моря сбрасываемым ливневым стоком с городской территории. Разработаны и обоснованы дополнительные коэффициенты, позволяющие учесть количественные особенности атмосферных осадков, формирование ливневого стока с учетом подстилающей поверхности городской территории и расчета параметров зоны загрязнения водосборной территории от различных техногенных источников.