Режим, диагноз и прогноз ветрового волнения в океанах и морях

Научно-методическое пособие посвящено проблемам теории и практики прогноза волнения в морях и океанах. Представлены сведения об истории исследования и прогнозирования волнения, методах и средствах наблюдений за ветром и волнением, использовании информации о волнении в различных областях. Даются основные понятия теории волн, обсуждаются физические механизмы формирования волнения и результаты статистической обработки измерений волн. Описаны оперативные численные прогностические модели волнения и примеры их использования. Даются сведения о режиме ветра и волнения в различных районах Мирового океана. Для специалистов в области океанологии, преподавателей, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

The manual is devoted to theory and practice of wave forecast in the seas and oceans. History of research and forecasting of waves, methods and means of wind and wave measurements, use of the wave information are presented. The basic concepts of the wave theory are given, physical mechanisms of wave formation and results of statistical processing of wave measurements are discussed. Operational numerical forecast wave models and examples of their use are described. Data on a regime of a wind and waves in various areas of the World ocean are given. For experts in oceanology, teachers, post-graduate students and students of corresponding specialities.

Содержание
Предисловие
Глава 1. Прогноз морского волнения и основные термины
1.1. Краткая история исследования и прогнозирования ветрового волнения
1.2. Классификация морских волн, обозначения, термины, определения
Глава 2. Использование информации о ветре и волнении
Глава 3. Методы и средства наблюдений за ветром и волнением
3.1. Общие положения
3.2. Наблюдения за ветром
3.2.1. Средства и методы наблюдения за ветром
3.2.2. Судовые наблюдения
3.2.3. Неопределенности, связанные с измерениями параметров ветра
3.3. Наблюдения за волнением
3.3.1. Общие положения
3.3.2. Визуальные наблюдения
3.3.3. Контактные методы измерения волн
3.3.4. Дистанционные методы измерения волн и ветра
Глава 4. Общие сведения из теории ветра и гидродинамики волн
4.1. Основные понятия теории ветра
4.2. Основные понятия классической гидродинамики волн
Глава 5. Статистика ветрового волнения
5.1. Общие положения
5.2. Функции распределения элементов видимых волн на интервале квазистационарности
5.3. Функции распределения элементов волн синоптического масштаба
5.4. Функции распределения волн сезонного и климатического масштабов
5.5. Спектральная структура ветрового волнения
Глава 6. Физические механизмы, формирующие поле ветровых волн
6.1. Механизм питания энергией ветра регулярных волн
6.2. Механизмы, формирующие спектр ветровых волн
6.2.1. Уравнение баланса спектральной энергии волн
6.2.2. Энергоснабжение спектра волн ветром
6.2.3. Слабонелинейные взаимодействия между волнами
6.2.4. Диссипация энергии волн
6.3. Трансформация волн на мелководье
Глава 7. Оперативные численные прогностические модели волнения
7.1. Общие положения
7.2. Дискретная спектральная модель WAM
7.3. Модель WAVEWATCH
7.4. Модель SWAN
7.5. Адаптация модели WAVEWATCH к акваториям Азовского, Черного и Каспийского морей
7.6. Адаптация моделей WAVEWATCH и SWAN к акваториям дальневосточных морей
7.7. Спектрально-параметрическая модель AARI-PD2 (глобальная версия)
7.7.1. Общие сведения
7.7.2. Краткое описание модели
7.7.3. Адаптация моделей AARI-PD2 и SWAN к акваториям морей арктического бассейна
7.8. Российская атмосферно-волновая модель (РАВМ)
7.9. Сравнительная оценка точности различных моделей волнения
7.10. Оценка точности расчета волнения по полям ветра разных реанализов
7.10.1. Расчет ветровых волн по полям ветра реанализов NCEP/NCAR и ERA-40
7.10.2. Точность расчета волн по полям ветра регионального реанализа
7.11. Об усвоении данных наблюдений волновыми моделями
Глава 8. Особенности режима ветра и волнения в Мировом океане
8.1. Общие сведения о режиме ветра и волнения в Мировом океане
8.2. Атлас экстремальных волн Мирового океана
8.3. Атлас волнения Мирового океана поданным судовых наблюдений
8.4. Режим ветра и волнения в северной части Атлантического океана
8.4.1. Атлас волнения северной части Атлантического океана
8.4.2. Общая характеристика режима ветра и волнения в Северной Атлантике
8.4.3. Опасное ветровое волнение при разных режимах атмосферной циркуляции
8.4.4. Опасное волнение в различных секторах циклона
8.5. Особенности режима ветрового волнения в арктических морях России
8.6. Особенности режима ветра и волнения в северной части Тихого океана и дальневосточных морях
8.6.1. Японское море
8.6.2. Охотское море
8.6.3. Берингово море
8.6.4. Северная часть Тихого океана
Глава 9. Практические приемы и рекомендации по анализу и прогнозу ветра и волнения в различных физико-географических условиях
9.1. Характеристики ветра и их использование для расчетов и прогнозов волнения
9.1.1. Общие положения
9.1.2. Расчет полей ветра по полям атмосферного давления
9.1.3. Расчет прибрежных ветров
9.2. Синоптический анализ и прогноз полей волнения
9.3. Полуэмпирические методы расчета и прогноза волнения
9.3.1. Метод Шулейкина
9.3.2. Метод ГОИНа
9.3.3. Физико-статистический метод прогноза полей волнения в Северной Атлантике
9.3.4. Расчет и прогноз волн на мелководье
9.3.5. Расчет волн зыби
9.4. Ветры и волны в зонах атмосферных фронтов
9.5. Тропические циклоны и волны, создаваемые ими
9.5.1. Общие сведения
9.5.2. Расчет ветра и волн в тропических циклонах
9.5.3. Правила расхождения судов с тропическими циклонами
9.6. «Волны-убийцы» и возможность их прогнозирования
9.7. Подготовка и выпуск штормовых предупреждений об опасных ветрах и высотах волн
Заключение
Литература