Эстонские учёные выяснили причину опасных колебаний воды в канале Варна на Чёрном море
Исследователи Таллиннского технического университета определили причину сильных и опасных течений в узком канале, соединяющем озеро Варна с Чёрным морем в Болгарии.
Учёные Таллиннского технического университета (TalTech) совместно с портом Варны в Болгарии выяснили причину явления, которое годами наблюдали лоцманы в канале длиной 2,4 км и шириной 300 метров, соединяющем озеро Варна с Чёрным морем — там регулярно возникают необычно сильные и непредсказуемые течения.
Исследование возглавила академик и профессор Марья Круусмаа вместе с исследовательницей Лаурой Пихо, которая установила три измерительные станции Hydromast, разработанные в Центре биоробототехники TalTech. Станции фиксировали скорость и направление течения, а также уровень воды с интервалом в одну минуту. К анализу результатов присоединился почётный профессор океанографии Юри Элкен.
Опасные колебания
Измерения показали, что помимо обычного умеренного движения воды в канале могут возникать сильные колебания продолжительностью в несколько десятков минут — особенно выраженными оказались колебания с периодом 37 и 19 минут. По словам исследователей, они связаны с резонансом в системе канал–озеро, который при определённых атмосферных условиях может значительно усиливать движение воды.
В ходе исследования зафиксированы два особенно сильных случая. Первый — резкое начало колебаний, продлившихся несколько циклов, вызванное метеоцунами: оно возникает, когда погодный фронт проходит над мелководной прибрежной зоной с так называемой резонансной скоростью. Второй случай произошёл более чем через пять часов после шторма, когда скорость ветра с берега достигла 20 метров в секунду: всего за 10 минут скорость течения изменилась до 0,8 метра в секунду, а уровень воды — до 0,8 метра. По словам учёных, такие колебания делают проход судов через канал крайне опасным и нарушают работу порта.
Авторы отмечают, что исследование демонстрирует, как измерения с высоким временным разрешением в сочетании с математическим моделированием помогают выявлять и прогнозировать опасные колебания воды, которые иначе могли бы остаться незамеченными. Эти знания могут пригодиться и другим регионам со сходными проблемами для повышения безопасности навигации и создания систем раннего предупреждения. Работа Элкена, Пихо и Круусмаа опубликована в журнале Ocean Science.
