автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.12, диссертация на тему:Исследование термических и динамических характеристик системы вода-воздух, определяющих дистанционно измеряемую температуру поверхности моря

АЗЕРБАЙДЖАНСКОЕ НАЦИОНАЛЬНОЕ АЭРОКОСМИЧЕСКОЕ АГЕНТСТВО

ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ

На правах рукописи УДК 551.465:629.78

АВДУРАХМАНОВ ЧИНГИЗ АХМЕД оглы

ИССЛЕДОВАНИЕ 1ЕРШЧЕСШ И Д1ШМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ В0М-В0ЗДУХ,0ПРВДЕЛНЩ4Х ДИСТАНЦИОННО ИЕМЕРШШ) ТЩПЕРАШУ ПОВЕРХНОСТИ МОРЯ

Специальность: 05.07.12 - дистанционные аэрокосмические

исследования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

' 5 ОД

- 8 МАЙ 1397

Баку - 1997

Работа выполнена в Институте Экологии при Азербайджанском Национальном Аэрокосшческом Агентстве

Научные руководители:

- доктор геогра^ческих наук,

профессор Т.М.ТАТАРАЕВ

- кандидат (рхзико-математических

наук А.И.ГЛШАТОВ

Официальные оппоненты:

- доктор физико-математических наук, профессор

- доктор технических наук

К.К.ЬШ.£сЩ0В Р.ЫЛАВДОВ

Ведущая организация - Государственный Комитет по

Гидрометеорологии АзербаЁдланекой Республики

Защита диссертации состоится "¿?У 04 199-7 г. в /У^ часов на заседании Специализированного совета Н 004.31.01 при Азербайджанском Национальном Аэрокосмическом Агентстве по адресу: 370Ю6, Баку, проспект Азадлыг, 159

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Азербайджанского Национального Аэрокосмического Агентства.

Автореферат разослан "0е/" 03 1992.Г,

Ученый секретарь специализированного совета, к.т.н., ст.яТсГ

- о -

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Решение основных проблем океанологии в большой степени зависит от развития дистанционных методов и средств. Эффективность применения этих методов связана с изученностью процессов, происходящих на границе вода-воздух. Следует отметит!, что эти процессы очень изменчивы и на них серьезное влияние оказывает наличие нефтяной пленки. Под влиянием их существенно искажаются результаты дистанционных измерений.

Как известно, вблизи границы раздела вода-воздух существуют значительные температурные градиенты. Вследствие этого температура водной поверхности лишь в редких случаях близка к температуре измеренной на стандартной глубине. Использование ее приводит к ошибочным результатам при расчете тепла и влагообмена. Однако без информации о температуре водной поверхности и термической структуре приповерхностных; слоев воды : невозможно уточнить количественные характеристики процессов взаимодействия водоемов с атмосцйрой. Поэтому исследование термических и динамических характеристик системы вода-воздух является очень актуальной.Кроме того, исследование этих характеристик имеет важное значение для калибрсвдии контроля дистанционных измерителей. С другой стороны, оно необходимо для оптимального и экономического размещения подспутниковых измерителем на контрольно-калибровочном полигоне (ККП) и интерпретации данных, полученных контактными и дистанционными методами. Для создания ККП в АНАКА был выбран Северо-Апшеронскии район, расположенный в западной части Среднего Каспия. Выполнение в этом районе многочисленных экспериментально-измерительных работ

позволяет проводить некоторое обобщение полученных результатов.

Цель и задачи работы. Основной целью данной работы является экспериментальное исследование пространственно-временной изменчивости термических и динамических характеристик системы зода-воздух при различных гидрометеорологических условиях в акватории Каспия. Учитывая влияние нефтяной пленки на термическую стру туру поверхности воды были поставлены и решены следующие конкрет ные задачи:

1. Исследование изменчивости температурной пленки в приповерхностном слое воды.

2. Исследование связей между кинетической и радиационной температурой: морской поверхности при различных гидрометеорологических условиях.

3. Изучение влияния нефтяной пленки на температурный режим и испарение в поверхностном слое воды.

4. Исследование пространственно-временной изменчивости поверхностной температуры воды и приводного ветра.

Методы исследований. Экспериментальные данные были подучен контактными и дистанционными методами, а также в результате специальных экспедиций, проводившихся на Каспийском море и НИС о.Шраллахи, в том числе комплексных аэрокосмических экспериментов "Гшеш 84-85".

Экспериментальные исследования проводились с помоцью измерительного комплекса, который включал в себя ручной анемометр -"ФУСС", метеостанция Ш-6,испарсыегр" ГШ-3000", психрометр, стандартный термометр для измерения температуры воды на нескольких горизонтах, ИК-радиометр "ШР-3", изготовленный в ЛЭТИ и усовер-

шенствованный в ИБП АН СССР.

Вертикальный профиль температуры в верхнем слое водоема определялся с помощью мыкротермисторного датчика, изготовленного на кафедре <рхзики МИИГАиК.

При обработке данных использованы методы математической статистики.

Научная новизна работы. I. Получены новые данные о про^уиле температуры в приповерхностном слое воды. Экспериментально выявлен суточный ход перепада температуры. Найдены взаимосвязи между перепадами температуры и гидрометеорологическими параметрами.

2. По данным измеренной с помощью ИК-радиометра и специальных термисторннх датчиков исследована изменчивость разности между радиоционнои и кинетической температурой в зависимости от гидрометеорологических условии. Экспериментальные данные сопоставлены с результатами расчетов дТ по ¡¿юрмулам различных авторов.

3. Изучено влияние нефтяной пленки на поверхностную температуру воды и испарение. Получена формула, связывающая скорость испарения с разностями температуры вода-воздух и средней скоростью ветра в присутствии нефтяной пленки. Показано, что наличие нефтяной пленки вызывает увеличение поверхностной температуры воды и уменьшение испарения.

4. Рассчитана автокорреляционная функция поверхностной температуры води. Из корреляционной цункции поверхностной теш ера туры воды выделена гармошка с периодом 24 часа. Показано, что после фильтрации скорма корреляционно! пункции подчиняется "закону 2/3 Обухова" и это открывает возможность для предсказания поверхностной температуры моря. Получены корреляционные пункции приводно-

го ьетра для 4-х характерных месяцев (февраль, март, август, октябрь), которые необходимы для оптимального и экономичного размещения подспутниковых измерителей на ККП. Показано, что самым изменчивым месяцем является февраль.

Научная и практическая ценность работы. Результаты диссертационной работы могут быть использованы при изучении взаимодействия моря и атмосферы, организации комплексного мониторинга моря и разработке гидрометеорологических прогнозов. Кроме того, они могут быть весьма полезными для усовершенствования аэро-косшческих методов изучения ыорек, а такие создания морских измерительных полигонов.

Результаты диссертационной работы могут быть использованы в следующих организациях: Государственный Комитет по ГидрометеО' рологии Азербайджанской Республики, Государственный Комитет по Экологии и Контролю за Природопользованием Азербайджанской Респ, лики и др.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальные исследования поверхностной температур ной пленки контактными и дистанционными методами.

2. Экспериментальное исследование влияния пленки неул?и на испарение и поверхностную температуру водоемов.

3. Исследование автокорреляционной функции поверхностной температуры моря и приводного ветра.

Апробация работы. Основные результаты, содержащиеся в диссертации, докладывались на 71 Пленуме Рабочей группы по оптике океана Комиссии АН СССР по проблемам Мирового океана, состоявшемся 29 октября - 3 ноября 1979 года в г.Баку, на I Международ

ной Бакинской конференции по проблемам Каспийского моря, состоявшейся с 13 по 17 июня IS9I года в г.Баку,на I Международной научно-технической конференции,состоявшейся 28-30 сентября 1993 года в г.Баку,на научных семинарах Института Экологии при Азербайджанском Национальном Аэрокосмическом Агентстве.

Публикации, lio теме диссертации опубликовано 10 научных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения,четырех глав с выводами, заключения и приложения, содержит 123 странищтекста,в том числе 40 рисунков, 5 таблицы и список литературы из 55 наименований, из них 10 зарубежных публикаций.

СОДЕВШИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследуемой проблемы, определяется цель работы и ставятся конкретные задачи,дается методика исследований,научная новизна и практическая ценность работы, основные положения,выносимые на защиту,апробация работы,публикации, объем и структура работы, кратко излагается содержание работы.

В первой главе, еостояцей из пяти параграфов и выводов, дается обзор современного состояния исследований приповерхностного слоя водоема и описываются основные механизмы, определяющие динамические и термические характеристики в системе вода-воздух. Указывается, что без знания изменчивости перепада температуры поверхности моря, влияния пле&ки не^ти на поверхностную температуру, временной структуры поверхностной температуры воды и поля приводного ветра, невозможна организация мониторинга на акватории Каспия.

- а -

В первом параграфе на основе литературных данных изложены результаты экспериментальных исследований динамических характеристик системы вода-воздух в западной части Среднего Каспия. Кроме этого, описаны физико-географические характеристики экспериментальной станции, которая находится на неподвижном морском основании. Работы последних лет показали, что профили средней скорости ветра отклоняются от логарифмического закона и зависят от режима поверхностных ветровых волн. Была предложе; формула отклонения профилей скорости ветра от логарифмического закона:

где Н, 1\ - высоты измерений.

Значительный вклад в изучение динамических характеристик приводного слоя атмосферы внесла работа Гумбатова А.И. В ней была экспериментально спрдеша ера из важнейших динамических характер] стик приводного слоя атмосферы - коэффициент сопротивления морской поверхности Сю

на высоте 10 метров. Показано, что коэффициент сопротивления морской поверхности меняется в зависимости от степени развития ветрового волнения.

Отмечается, что для данного района хорошо изучены динамические характеристики, такие как аэродинамический параметр шер< ховатости2<>, спектры потока количества движения, но недостаточна изучена временная структура поля приводного ветра.

Во втором параграфе приведены результаты экспериментальны:

(I)

работ, касающихся исследования термических характеристик приводного слоя атмосферы в данном районе.

Отмечается, что небольшие температурные неоднородности обусловливают турбулентный поток тепла в атмосфере.

Для данного района значительный вклад в изучение термических характеристик приводного слоя внесла работа Алиева A.C. А.С.Алиевым получена эмпирическая зависимость структурной харак-

г2

теристики температурного поля Ст от внешних параметров. Показано, что Ст меняется с высотой существенно зависит от разности температур вода-воздух дТус-аи степени развития ветрового волнения (где Сфо - фазовая скорость волн, U*~ ско-и*

рость трения).

Отмечается, что недостаточно изучены термические характеристики системы вода-воздух, которые непосредственно ответственны за излучение поверхности или распространение электромагнитных волн и часто используются для дистанционных наблюдений.

В третьем параграфе кратко описаны роль и значение изучения термической структуры верхнего слоя моря. Приведены результаты теоретических н экспериментальных работ по изучению "холодных" и "теплых" пленок.

Следует отметить, что западная часть Среднего Каспия является нефтеносным районом и загрязнение его нефтью в этом районе -нередкий случай. Поэтому в данном районе больше можно говорить о "теплой" пленке, чем"холодной".

Отмечается, что эксперименты на поверхности воды при наличии пленки нефти не проводились.

В четвертом параграфе приводятся результаты работ по изучению ветрового волнения в западной части Среднего Каспия.

~ - ю -

.¿значительный вклад в процессы ветровых волн, распространи щихся из глубоководной части моря в прибрежную зону внесли работы Хаджиева Я.З. и Красицкого В.Н. Ими было показано, что спектры ветровых волн отклоняются от закона Филлипса tO а подчиняются в мелководьях закону " ^ .

Отмечается, что характеристики волнения для данного район достаточно хорошо изучены.

В пятом параграфе описаны результаты работ по исследовани параметров турбулентности в верхнем слое моря.

Значительный вклад в изучение турбулентных процессов вне работы Татараева Т.М., Журбаса В.М. и Мамедова P.M. Ими было показано, что зависимость коэффициента турбулентной диффузии о масштаба явления близка к закону "степени 4/3".

Во второй главе изложены результаты экспериментальных исследований поверхностной температурной пленки, полученные кон.т ными и дистанционными методами, а также выводы.

Вшоднойщсти пскашнаважность исследования поверхностного слоя воды ж кратко описывается несоответствие измерения темпе ратуры водной поверхности между контактными и дистанционными методами.

В первом параграфе описываются существующие методы оценки градиента температуры и результирующего потока тепла в поверх ностном слое воды. Оценены величины перепада температуры дТо -TV о "TV-a для 4-Х характерных месяцев сезонов года:

Зима (февраль). Средняя интенсивность результирующего теп, обмена в атом месяце соответствует величине — 0,193 кал/см^-ми Величины дТо изменяются значительнее с увеличением скорости ве1

господствующих направлений на' акватории Каспийского моря.

Весна (апрель). В апреле суммарный теплообмен определяется величинами: средний - 0,104 кадЛзАин при С,СЗ ветрах, -0,090 кад/смЗмин при Ю, ЮВ ветрах.

Соответственно и лТо при С, СЗ ветрах принимает значение -0,16°С, при Ю, ИВ - 0,12°С.

Дето (июль). Средняя интенсивность суммарного теплообмена

о

определяется величиной - 0,119 кад/см мин при средних условиях (-0,170 кал/см мин при С, СЗ ветрах, - 0,200 кад/см*2 мин при Ю, ЮВ ветрах).

Осень (ноябрь). Интенсивность суммарного теплообмена в этот период года достигает максимальных значений, как и зимой. При средних условиях величина 0 равна -0,178 кал/см^ мин, при С, СЗ ветрах - 0,210 кал/см2 мин, при Ю, ЮВ ветрах - 0,160 ка.ц/см2 мин.

Во втором параграфе даются величины перепада температуры (дТо ), полученные разными методам. Показано, что результаты измерений градиента температуры лТо на поверхности Каспийского моря (осень 1979) свидетельствуют о том, что средняя величина дТо составляет - 1,3° (рассматривалось 114 случаев наблюдений).

Сравнения дТо, рассчитанных теоретическим путем и измеренных радиометром, существенно отличаются друг от друга.

В третьем параграфе приведены экспериментальные исследования профилей температуры в верхнем слое моря контактными и дистанционными методами.Подробно описываются многочисленные полученные профили в слое 0*30 см.

В четвертом параграфе даются результаты синхронных исследований внугрисуточногохода температур' воздуха, вода и пераэд темпе-

ратуры в поверхностном сдое воды.

Из подученных данных виден диапазон изменений температурь в слое 0-5-70 см. В сантиметровом слое (Т^о-Т\>н ) перепад темпе ратуры колеблется от минус 1°С (холодная"пленка) до 2,1°С (тег лая" пленка), в сдое 0*70 см (Тл,о-Т\йтт)-от минус 1,7°С до 1,4е Эти значения относятся к измерениям 1987 г. В августе 1988 г. перепад в слое (Т^о-Тш ) изменялся в пределах от - 0,6°С до 0,7°С, з сдое не 0*30 см (Тчсо-Тч?ст)_0? - 0,9°С до 1,1°С.

В пятом параграфе описано сопоставление перепадов темперг тур в верхнем слое моря. Выясняется,мо^ет ли температура лиане границы приповерхностного слоя (на глубине 1*10 мм) заменяться температурой воды, измеренной на глубине нескольких десятков сантиметров. Указывается, что в большинстве случаев основной градиент температуры сосредоточен в верхнем сантиметровом слое воды Сградиенг температуры в слое воды 1*30 см пренебрежимо м£ по сравнению с градиентом температуры в слое 0*1 см).

Сделан вывод о том, что поверхностная пленка есть функции тепла:

лT=f(Q), О)

где - результирующий поток тепла.

Далее 0 представляется из двух составляющих: 0) - имен щи! турбулентную природу (явный и скрытый поток тепла),и Ог -имеющий радиационную природу (радиационный баланс приповерхностного слоя воды).

лТ = ^(9и9г) (4)

(¡¡1 зависит от стратификации температуры и влажности, а Ог-от величины приходящей суммарной радиации на водную поверхность и

баланса длинноволновой радиации (эффективное излучение)..

Для расчета перепада температуры функция дТ записана в следующем виде: , -г-гт.-т > / Р р \

дТ=-Я 108 #

о? к,Кг(' / л»(5)

где 2 - высота измерений - Юм; Т^ - температура воздуха на высоте измерений; Г0 - абсолютная температура по Кельвину; Ь - высота Солнца в градусах; П - облачность в баллах (0-5-1); К^ - коэффициект.учитывакщии излучение атмосферы.

Диапазон изменения К^К^ = 0,27 при Ту = 20°С; К2= 0,31 при Туе = 30°С. Для определениядТ получена номограмма по экспериментальным измерениям совместно с ИБП АН СССР.

В третьей главе даются результаты работ по исследованию влияния пленки нефти на испарение и поверхностную температуру водоемов. Глава кончается выводами.

В вводной части описаны механизмы распространения загрязнения воды Каспийского моря нефтью и нефтепродуктами и влияния его на общую динамику ивдрофазическнх параметров и энерго-кассо-обмен, происходящий на границе вода-воздух.

В первом параграфе описана краткая характеристика эксперимента, которая проведена на базе АНАКА Азербайджанской Республики, находившейся на берегу Каспийского моря на о.Пираллахи, удаленной ка 300 м от моря. Для этого были использованы три испарителя 1ТЙ-3000 и один дождемер. Испарители играли роль водоемов. Первый из них был наполнен чистой морской водой. Поверхность' воды во втором и третьем была покрыта нефтяной пленкой различной толщины (с/. ).

Измерение температуры на поверхности и на глубине 15-30 см 'производилось обычным ртутным термометром. Одновременно измерялись температура воздуха и скорость ветра, также испарение при различных метеорологических условиях. Измерения скорости ветра производились с помощь® ручного анемометра типа "фУСС".

Во втором параграфе оценивается влияние пленки нефти на по верхностную температуру воды.

Анализ полученных данных б испарительных бассейнах показал что зелгекк« д£ проявляет сгвяскмость от толсти ялэккн не::,ти (с0> Однако эта ззшсниость неоднозначна. При этом (где - 1н У- Íí - температура соответственно загразкенаой ксся-ыо и чистой воды) в различные часы суток отличается друг от друга. Наибольшая разность температурылЬ наблюдается в полдень (13-14 часов). При толщине пленки нефти 0,5 т д! достигает

до Ю°С, т.е. температура на поверхности испарителя с нефтяной пленкой толщиной 0,5 мм выше,чем на поверхности испарителя с чистой морской водой (на той же глубине).

В утренние и вечерние часы аЬ намного уменьшается и состав' ляет 2°С и 4°С.

В третьем параграфе описывается зависимость поверхностной температуры от времени при наличии пленки нефти. Показано, что значение а! существенно зависит от промежутка времени, прошедше: с момента разлива нефтепродукговЛнализ имеющихся- данных показал что в зависимости от времени избыток температуры д£ за двое,: трое суток увеличивается, а потом имеет место постепенное - снижение.

Начальный рост дА связан с неоднородностью распределения нефти на поверхности воды. На поверхности появляются круговые

пятна, которые со временем деформируются в эллипс, а потом этот эллипс стягивается по большой оси и, наконец,исчезает. Этот процесс исчезновения на поверхности "чистых пятнышек" обусловливает повышение поверхностной температуры, затем следует уменьшение. Это уже связано с тем, что со временем нефтяная пленка "стареет", и некоторая ее часть улетучивается. Наконец, исчезает и этот процесс,обусловливающий тенденцию выравнивания поверхностной температуры "чистой" и "грязной" воды, т.е.

лЬ^Ьг-Ь - -0 пр-д ¿--0 .

В четвертом параграфе оценивается вл-мше пленки неук; на испарение. Рассматривается зазнсвиооть ¡легду лЕ-Еб~Ец (где Е& и Ен - скорости испарения соответственно чистой воды и загрязненной нефтью) и разности температур Показано, что такая зависимость носат линейный характер.

В пятом параграфе дается зависимость испарения от метеорологических факторов при наличии пленки нефти. В частности, рассматриваются зависимости Ен от скорости ветра С/2 ,измеренной, на высоте 2 = 2 м. Здесь явной зависимости Ен от скорости ветра 1/2 не обнаруживается. Экспериментальные данные свидетельствуют, что кроме скорости ветра, испарение имеет большую зависимость от толщины пленки нефти.

Далее скорость испарения Ен и скорость ветра ^2. норлиру-ют величину лЪ' — -"Ы6 (где температура воздуха). При

этом разброс точек сильно уменьшается.

Предлагается формула для расчета.сн от скорости ветра

иг

и температуры воздуха: 2 .

_ 2.5 1/2-081/2 (£Н-1Ун) + 0М0:н~^в) (6)

В четвертой главе исследуется автокорреляционная функция поверхностной температуры моря и приводного ветра. Глава кончается выводами. :

В вводной части говорится о необходимости исследования временной структуры поля температуры и приводного ветра.

В первом параграфе изложены экспериментальные данные поверхностной температуры воды,полученные во время экспедиции на Каспии. Рассчитана автокорреляционная функция на стандартной высоте. Вид корреляционной функции представляется как оадалфуэддй к затухакищ! по времениТ . Минимумы получаются в интервале времени 12К(К=1,2,3.....п), а максимумы наблюдаются в 24К.

Известно, что такой вид корреляционной функции имеет скрытую периодичность в анализируемом ряде.

Сделана попытка определить периодичную часть корреляционной функции. Для этого сначала определена среднемесячная температура (Тер)

Тер =7 I То1 (7)

и среднее значение температуры в момент измерения Ть

31

Т,- =37 , (8)

где ^ - количество измерении за сутки ( </' =1,2,...,8).

Далее определяется отклонение от среднемесячного (Т_.ГГ1)

су д.

следующим образом:

Тсут = ?, -Тер , (9)

ТСуТ является детерминированной частью температурного поля.

Таким образом получается суточный ход температуры. Это аппроксимируется с функцией:

ТсП--0.335иь(0ЛБТ + 0.5) (Ю)

Поверхностная температура Т0 записывается в следующем виде: То=Тср-ьТсуг Тер - 0.5Ь$О1 (0.265Т+0.5) +То , (II)

где Т^ - пульсационная часть температурного поля.

Затем с помощью (II) оценивается Т^ и получается автокорреляционная функция. Полученная автокорреляционная функция хорошо соответствует закону Обухова "2/3".

Для аппроксимации был использован метод А.Шустера, который дается ю вторил параграфе.

В третьем параграфе рассматривается структура поля приводного ветра. Для изучения временной структуры поля ветра использованы данные, полученные гидрометеослужбой в районе Нефтяных Кашей за четыре года (1977-1380). Для получения временных корреляционных функций сначала определены отклонения от норм. В качестве норм принимались средние значения скорости ветра, осред-ненные за месяц. Общая длина ряда У = 992. Самый меньший интервал корреляции получается в феврале, а самый болыпой-в августе.

Анализ корреляционных функцнй показывает, что в феврале месяце достаточно надежная корреляция (0,5-0,7) получается на интервале 8-^9 ч., в марте-9 ч., в октябре-6-^9 ч, а в августе -12 часов.

Указывается, что ветер может прогнозироваться Еа£к-9ч. заблаговременно.

Далее полученные функции за четыре года осреднены и получены формулы для нормированных функций поля ветра1. Например,, для августа месяца:

/а —рГ-

для октября месяца , . .

к/ - 5М

где ¿=0,15. Ж

В заключении сууормулированы основные выводы работы.

I. В естественных условиях отрицательные и положительные аномалии дТ имеют сезонный и суточный ход и связаны с местом ! измерений. Этот результат, в часности, ва&ен для лучшего приведения в соответствие спутниковых и стандартных судовых или средне климатических значений температуры водной поверхности. При прочих одинаковых условиях весной спутниковые измерения Tvco должны давать более высокие, а осенью и зимой более низкие, чем стандартные судовые и среднеклиматические значения Tve ст.

'¿. При сопоставлении температуры поверхности моря TVo и на стандартной глубине TVcr в дневное время олшбка колеблется в пределах 1°С. Основной градиент температуры сосредоточен в верхнем сантиметровом слое воды. В случае устойчивой температурной стратификации пленка имеет лолокительный, а при неустойчивой — отрицательный знак. При скорости ветра 6-8 ц/с различие меаду температурами Тк/о и TVct практически исчезает.

3. Для определения разности температур ДТ достаточно располагать икуюршциеи о шести стандартных гидрометеорологических параметрах: 1 - высота Солнца в градусах или время и место излучения; 2 - температура воздуха; 3 - температура воды; 4 - скорость ветра; 5 - облачность; 6 - влажность воздуха (высота измерения Н ). При сопоставлении дистанционных Two и контактных измерены! Ттва^на привязка не только к месту измерения,но. и ко времени измерения.

4. Исследования показали, что с увеличением толцлны недоя-ной пленки ка поверхности воды испарение существенно уменьшается, а температура увеличивается. Избыток температуры ¿t при толщине

нефтяной пленки 0,5 ш достигает Ю°С, а испарение уменьшается в 70 раз относительно чистой воды.

5. Подучена формула скорости испарения в зависимости от средней скорости ветра и перепада температуры вода-воздух в присутствии нефтяной пленки.

6. Показано, что автокорреляционная функция поверхностной температуры воды является освдлллруэдеП функцией интервала времени. Из автокорреляционной пункции поверхностной температуры воды выделена гарлоника с периодом 24 часа. После фильтрации скрытой гармоничности форма корреляционной функции поверхностной температуры воды починяется "закону 2/3 Обухова".

7. Рассчитаны корреляционные функции приводного ветра для четырех характерных месяцев - февраль, март, август, октябрь. Показано, что самым изменчивым месяцем является февраль.

В. Показаны возможности использования результатов корреляционного анализа полей поверхностной температуры и скорости приводного ветра при создании аэрокосмических морских полигонов.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Абакаров Ы.й., Абдурахманов Ч.А., Алекперов И.А., Гад-&иев Я.3., Кузнецов А.II., Мемоовсккй Б.Е., Попов H.H., Расу-лов З.Р., Скорохватов H.A. О перепаде температуры в поверхностном слое воды по экспериментам в Каспийском море. Оптика океана и атмосферы. Материалы У1 Пленума РГ по оптике океана. Издательство ЭЛМ. Бацу - 1983, с.123-128.

2. Абакаров М.Н., Абдурахманов Л.А., Гумбатов А.И., Дубин-кина Л.И., Татараев Т.М. Экспериментальное исследование влияния пленки нефти на испарение и поверхностную температуру водоемов.

Известия АН Азерб.ССР. Серия наук о Земле 1983, J£ 6.

3. Абдурахманов i.A., Алиева С.Ч., Ахмедов Н.И., Гумба-тов А.И., Мурадов Б. Б., Та тара ев Т.М. Методика получения калибровочных данных о приводном ветре на полигоне. НПО Космических Исследований, Препринт Js 76. Баку - 1989.

4. Татараев Т.М., 1\1урадов Б.Б., Абдурахманов Ч.А., Утур-гаури Л.Г., Алиева СЛ. Возможности создания Каспийского подспутникового контрольно-измерительного полигона. I Ыездународ-ная Бакинская конференция по проблемам Каспийского моря. Тезисы. Издательство ЗЛЫ. Баку - 1991.

5. Татараев Т.М., Мурадов Б.Б., Абдурахманов Ч.А., Утур-гаурк Л.Г. Основы организации мониторинга Каспийского моря. Конференция по современным проблеыам Каспийского моря. Тезисы, Март - 1933. Издательство ЭЛЛ. Баку - 1993, с.ЗГ-ЗЗ.

6. АбдурахшнсвЧ.А., Мамедов A.C., Татараев T.Ivi., Гаджи-заде w.Ivj., Гумбатов А.И., Гусейнов H.A. Результаты совместного анализа общего количества речного стока воды в Каспийском море и солнечной активности. Азербайджанское Национальное Аэрокосмическое Агентство, препринт Ц: 134. Баку - 1994.

7. Панин Г.Н., Керимов A.A., Татараев Т.Ы., Мурадов Б.Б., Абдурахманов Ч.А. Влияние поверхностной температурной пленки на результаты дистанционных измерений температуры воды. Азербайджанское Национальное Аэрокосмическое Агентство,препринт

к- 136. Баку - 1994.

8. Татараев T.i.i., Гадаизаде а>.М., Абдурахманов Ч.А., Гусейнов H.A., Бадалова А.Н., Зейналова А.К., Мамедов Г.М. Принципы организации комплексного мониторинга Каспийского моря. Современные проблемы экологии, методы средства их решения. I Методу-

народная научно-техническая конференция, ¡¿еадународнып (¿онд, изд.Акционерное общество "1,;архамат". Баку - 1994, с.78.

9. Абдурахманов Ч.А. Автокорреляционная пункция поверхностном. температуры воды. I [.¡ездународная научно-техническая конференция. Современные проблемы экологии, методы средства их решения. Международный (¿онд, изд.Акционерное обцестьо "1.1арха-кат". Баку - 1994, с.81-82.

10. Гум^атов А.II., Татараев Т.Ы., курадов Б.Б., Абдурахка-нов Ч.А., Бададов А.Н. Влияние глубины ыоря на суорму частотных спектров ветровых волн. Сб.науч.трудов Института Экологии АНАКА, часть I, вып.1, Баку - 1994, с.86-98.

- 22 -Ч.Э.АВДУРАЬМАНОВ

Су-Ьава системинда дэнизин сэтЬинин мзсафадэн елчулзн гемпературуну муэлззн едэн термик ва динамик характеристика-ларынын тэдгиги

X У Л А С 0

Дкесертаск^а или су-Иава сиегеминин мухталиф Ьидроыетеролсжи шараитларда термик ра динамик характеристикаларынын макан-заман дядишкрилилинкн експериментал тэдгвгина Ьзср едилмгапдир.

Ишда Орта Хазарин гарб Ьиссасинда еу-Ьава системинин термик ва динамик характеристикаларынын езраншшасина Ьэср едилмшн иш-ларин хуласаси рерилигапдир. Сонра пса сутаны табаганин температур пройилларинш рэ "со^уг табаганин" «?рзнилмэсина дайр хусуси тадгигатларын натичалари герилмишдир.

Суда 0-^1 см т?а О-ьЗОсм табагаларинда температур йаргларинин суткалы? кедгепи анализ едилмшчдир. Стандарт Ьидрометеоролота елчмалдрин м=>"луматларкне кард сутаны т?багалард= температур фэргларини та"тин етмак учун номогргмма алынмьшдыр.

Диссертзоитя, ш.'инда, Ьамчинин су"ни Ьерзал-чрца мушаЬкдалара кер= нег^т тдбагзсинин сатЬ темперзтуруна ва бухгрланма,па та"сирин бяхътлмыг.щь'р.

Кеотдрилмишдир ки, нег^т тзбагэсшин галынлкш ертдыгда су^ун сотЬ температуру артьтр, бухарланма иса азалир.

Н^'п?..рт, Ортэ Х^з-^рин гарб Утоссаоинд» епзршен т^дгигатларын э^эскнда д=низга сатИ температурунун ва д.ард характерен а^лер уч\'н (^ерррл, март, гргуст, окт^абр) сужены к^ла^ин артокоррел^а-си,]а ^унксилаеы Ьесабланг.мщыр.

Кестарилмшдир ки, ан датишкан ап февралдыр.

Ch. A. Abdurakhmanov

Investigation of the air-water system's thermal and dynamic characteristics determining the distant measured surface temperature of sea

Abstract

The experimental investigations of the spatio and temporal changeability of the thermal and dynamic characteristics of the air-water system under different hydro-meteorological conditions are considered in the dissertation.

A survey of the publications devoted to the investigation of the thermal and dynamic characteristics of the air-water system in the west part of the Middle Caspian is given.

Daily run of the temperature drop in layers of (M and 0*30 cm is analyzed.

A nomogram for determining the temperature drop in the layer close up to the surface of water based on the standard hydro-meteorological measurements has been constructed.

Also, an influence of the oil film on the evaporation and surface temperature based on the observations carried out in the artificial basin is considered.

It is shown that as the thickness of the oil film increases, the temperature of the water surface increases while the evaporation decreases.

The autocorrelation functions of the surface temperature and near-to-the-surface wind for the four typical months (February, March, August, October) based on the investigations carried out in the west part of the Middle Caspian have been calculated.

It is shown that the most changeable month is February.