Abstract
<jats:p>Ключевым фактором, определяющим способность морской среды к рассеиванию примесей, является турбулентное перемешивание, контролируемое балансом между сдвигом скорости и стратификацией вод. Цель работы – спектральный, корреляционный, статистический анализ пространственно-временной структуры течений и расчёт числа Ричардсона по натурным данным, полученным в летний период (август 2022 года) в восточной части залива Посьета в Японском море. Материалами послужили записи скоростей течений на трёх горизонтах (17, 29 и 37 м глубины) длительностью более 70 часов с дискретностью 60 с. В работе использованы методы корреляционного анализа, спектральной оценки на основе быстрого преобразования Фурье и Фурье-спектрограммы, а также расчёт градиентного числа Ричардсона. Результаты показали наличие когерентных длинноволновых структур приливно-инерционного диапазона, высокую степень вертикальной согласованности течений и анизотропию турбулентности. Установлено, что в августе преобладает устойчивая стратификация: условия для генерации турбулентного перемешивания (число Ричардсона менее 0,25) встречаются эпизодически лишь в 5,9% случаев на нижних горизонтах. Сравнение с октябрьскими данными за тот же год, проанализированными ранее, выявило значительную сезонную трансформацию режима в 2022 году: летний период характеризовался структурированными инерционными вихрями с медленным затуханием корреляций, тогда как осенью доминировали кратковременные штормовые импульсы с экстремальными значениями эксцесса. Полученные статистические закономерности могут быть использованы для верификации гидродинамических моделей и разработки научно обоснованных природоохранных мер, учитывающих сезонную изменчивость механизмов самоочищения прибрежных акваторий.</jats:p> <jats:p>A key factor determining the ability of the marine environment to disperse pollutants is turbulent mixing, controlled by the balance between velocity shear and water stratification. The objective of this study is to perform a spectral, correlation, and statistical analysis of the spatiotemporal structure of currents and calculate the Richardson number using in situ data obtained during the summer (August 2022) in the eastern part of Posyet Bay in the Sea of Japan. The data consisted of current velocity records at three depths (17, 29, and 37 m) lasting over 70 hours with a resolution of 60 s. The study utilized methods of correlation analysis, spectral estimation based on the fast Fourier transform and Fourier spectrogram, and calculation of the gradient Richardson number. The results revealed the presence of coherent long-wave structures in the tidal-inertial range, a high degree of vertical consistency of currents, and turbulence anisotropy. Stable stratification was found to predominate in August: conditions for generating turbulent mixing (Richardson number less than 0.25) were encountered sporadically in only 5.9% of cases at lower horizons. A comparison with October data for the same year, analyzed previously, revealed a significant seasonal transformation in the regime in 2022: the summer period was characterized by structured inertial eddies with slowly decaying correlations, while short-term storm pulses with extreme excess values dominated in October. The obtained statistical patterns can be used to verify hydrodynamic models and develop scientifically based environmental measures that take into account the seasonal variability of self-purification mechanisms in coastal waters..</jats:p>