Российский научный фонд подвел итоги конкурса проектов отдельных научных групп 2022 года и конкурса продления сроков выполнения проектов отдельных научных групп, поддержанных в 2019 году. Экспертным советом Фонда было принято решение поддержать 1171 заявку от научных коллективов.
В число победителей вошел проект, поданный на конкурс учеными Морского гидрофизического института РАН — «Механизмы и гидрофизические особенности вертикального перемешивания в однородных и стратифицированных слоях моря». Руководитель проекта — ведущий научный сотрудник отдела турбулентности МГИ доктор физико-математических наук Александр Михайлович Чухарев. Основные исполнители проекта — главный научный сотрудник отдела турбулентности МГИ доктор физико-математических наук Анатолий Сергеевич Самодуров и младший научный сотрудник отдела теории волн кандидат физико-математических наук Наталья Владимировна Маркова.
Основная цель проекта — установление физических закономерностей вертикального и горизонтального обмена в однородных и стратифицированных слоях моря, создание численных и полуэмпирических моделей для расчета и прогноза течений и других гидрофизических полей. Работы в рамках проекта будут проводиться в течение трех лет. Ученые планируют максимально точно описать физические механизмы вертикального и горизонтального обмена с учетом особенностей, обусловленных физико-географическими условиями, сезонными и региональными факторами. Эти данные необходимы для объективной оценки экологического состояния прибрежных и глубинных вод (при антропогенной и техногенной нагрузке в условиях меняющегося климата), разработки оперативных и долгосрочных прогнозов изменчивости и трендов гидрофизических и гидрохимических полей.
Участники проекта будут использовать комплексный подход к выявлению физических механизмов, влияющих на процессы перемешивания в слоях с разной стратификацией плотности, который включает в себя как экспериментальные, так и теоретические исследования. Важнейшей составляющей планируемых исследований будет проведение натурных измерений с помощью современной высокоразрешающей аппаратуры. Оригинальные методики определения характеристик турбулентности в сочетании с новой приборной базой позволят ученым развить представления о физических процессах в верхнем деятельном слое и в глубинных слоях моря.
Существенным фактором в обеспечении высокого качества планируемых натурных измерений тонкой структуры и микроструктуры водной толщи в широком диапазоне глубин станет использование нового микроструктурного зонда MSS-90L. В совокупности с доступными данными о характере течений на разных глубинах это позволит исследователям значительно улучшить представления о потоках тепла и вещества в различные сезоны и учитывать как фоновые гидрологические характеристики, так и региональные особенности.
Главным объектом исследований, проводимых участниками проекта, будет бассейн Черного моря, — доступный для экспедиционных работ и верификации моделей. Результаты экспериментальных исследований и численного моделирования системы течений в глубинных слоях на примере Черного моря станут основой для проведения аналогичных экспериментальных и теоретических работ в других бассейнах.
Для изучения процессов турбулентного обмена в верхнем пограничном слое ученые планируют использовать стационарную океанографическую платформу Черноморского гидрофизического подспутникового полигона ФГБУН ФИЦ МГИ в п. Кацивели, широкий набор измерительной аппаратуры и специально разработанные системы сбора информации. Будут разработаны новые теоретические модели и адекватные параметризации основных физических процессов в приповерхностном слое моря.
