Із використанням тривимірної нелінійної математичної моделі вивчено згінно-нагінні явища та течії в Азовському морі, викликані мінливим вітром із урахуванням наявності стаціонарних течій. Досліджено особливості трансформації домішок в акваторії Азовського моря за сумісної дії стаціонарного та нестаціонарного вітру. На підставі результатів математичних розрахунків зроблено висновок про залежність часу розсіювання забруднень від швидкості вітру та розташування центрів забруднень. Показано, що мінливий вітер спричинює суттєве збільшення відхилень рівня та площ поширення забруднень у порівнянні з дією тільки стаціонарних течій.