СЕЗОННАЯ И МЕЖГОДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОТОКА ВОЛНОВОЙ ЭНЕРГИИ В БАРЕНЦЕВОМ МОРЕ

Оценивалась сезонная и межгодовая изменчивость потока волновой энергии для акватории Баренцева моря, где автономное энергоснабжение объектов на побережье, в шельфовой зоне, в открытом океане может быть наиболее востребовано. Численные расчеты параметров ветрового волнения проведены на основе спектральной модели ветрового волнения WaveWatch- III, разработанной в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований (NOAA), и данных о ветре на высоте 10 м из реанализа NCEP/CFSR, который охватывает период 1979–2010 гг. В модели учтено влияние льда, а также диссипация энергии волн при подходе к берегу, что имеет существенное значение в связи с выбором объекта исследований (открытые и прибрежные районы Баренцева моря). Расчеты проводились на оригинальной неструктурной сетке, пространственное разрешение которой изменялось от 15 км в открытых акваториях до 500 м в прибрежной зоне. Первичными результатами моделирования явились высоты значительных волн и перенос волновой энергии для каждого узла расчетной сетки (шаг по времени составлял 3 часа, период охвата – 30 лет). Результаты представлены в виде диаграмм межгодовой и внутригодовой изменчивости потока волновой энергии, а также карт распределения обеспеченности. Установлено, что поток волновой энергии меняется в открытой части моря от 2–5 кВт/м волнового фронта в летние месяцы до 60–100 кВт/м зимой; в акваториях Баренцева моря у побережья Кольского полуострова максимальные значения потока в зимние месяцы составляют 20 кВт/м; средне- многолетняя обеспеченность волновой энергией более 1 кВт/м в открытой части Баренцева моря в течение всего года превышает 80–90 %; в прибрежной части моря высока ее внутригодовая изменчивость, в летний период обеспеченность здесь сокращается до 60 %.

1. Горлов, А.А. Научная и экспериментальная инфраструктура развития морских ВИЭ [Текст] / А.А. Горлов // Энергия: экономика, техника, экология. − 2017. − № 4. − С. 21−31

2. Горлов, А. А. Энергетика ветрового волнения [Текст] / А.А. Горлов // Энергия: экономика, техника, экология. − 2015. − №2. − С. 30−39.

3. Русецкий, А.Н. Быстро окупаемая экологичная экстремальная энергетика – мегаватты и гигаватты – от морских и океанских волн и ветра [Электронный ресурс] /А.Н. Русецкий // Инновации. – 2007 – № 6 (104). – Режим доступа: http://www.sciteclibrary.ru/texsts/rus/izobret/gr20/ energetica.htm – (Дата обращения: 27.07.2015).

4. Минин, В.А. Перспективы освоения нетрадиционных и возобновляемых источников энергии на Кольском полуострове / В.А. Минин, Г.С. Дмитриев. − Мурманск: Изд-во Беллона, 2007. – 93 с.

5. Режим, диагноз и прогноз ветрового волнения в океанах и морях [Текст]: [научно-методическое пособие] / [З. К. Абузяров и др.]; Федеральная служба гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет); под ред. Е.С. Нестерова. – М.: Гидрометеорологический науч.-исслед. центр Российской Федерации, 2013. – 292 с.

6. Мысленков, С.А. Моделирование штормового волнения в Баренцевом море [Текст] / С.А. Мысленков [и др.] // Вестник Московского университета. Серия 5: География. – 2015. – № 6. – С. 65−75.

7. Stopa, Justin. Wave climate in the Arctic 1992−2014: seasonality and trends [Text] / Justin Stopa, Ardhuin Fabrice, Girard-Ardhuin Fanny // Cryosphere. – 2016. – No 10 (4). – P. 1605−1629.

8. Справочные данные по режиму ветра и волнения Баренцева, Охотского и Каспийского морей / Ред. Л.И. Лопатухин, А.В. Бухановский, А.Б. Дегтярев, В.А. Рожков. СПб.: Российский морской регистр судоходства/ – 2003. – 213 с.

9. Bingchen, Liang. 22-Year wave energy hindcast for the China East Adjacent Seas [Text] / Bingchen Liang [et al.] // Renewable Energy. – 2014. – No 71. – P. 200–207.

10. Adem, Akpınar. Assessment of wave energy resource of the Black Sea based on 15-year numerical hindcast data [Text] / Adem Akpınar, Murat Ihsan Komurcu // Applied Energy. – 2013. – No 101. – P. 502–512.

11. Архипкин, В.С. Оценка потенциала волновой энергии прибрежной акватории полуострова Крым [Текст] / В.С. Архипкин [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2015. –№ 20. – С. 25–35.

12. Мысленков, С.А. Оценка качества моделирования волнения в Баренцевом море при прохождении зимнего циклона [Текст] / С.А. Мысленков, П.А. Го- лубкин, Е.В. Заболотских // Вестник Московского университета. Серия 5: География. – 2016. – № 6. – С. 26–32.

13. Tolman, H.L. User manual and system documentation of WAVEWATCH-III Version 4.18. NOAA/NWS/NCEP/MMAB Technical note. 1984. – 282 p.

14. Hasselmann, S. Computations and parameterizations of the nonlinear energy transfer in a gravity-wave spectrum, part 1, 2: A new method for efficient computations of the exact nonlinear transfer integral [Text] / S. Hasselmann, K. Hasselmann // J. Phys. Oceanogr. – 1985. – No 15. – P. 1369–1391.

15. Battjes, J.A. Energy loss and set-up due to breaking of random waves [Text] / J.A. Battjes, J.P.F.M. Janssen // Proc. 16th Int. Conf. Coastal Eng. – 1978. – P. 569–587.

16. Measurements of wind-wave growth and swell decay during the Joint North Sea Wave Project (JONSWAP) [Text] / K. Hasselmann [et al.] – Erg¨anzungsheft zur Deutschen Hydrographischen Zeitschrift, Reihe A(8). – 1978. – Vol. 12. – 95 p.

17. SMS User Manual. – 2013. – Vol. 11.1. – 1059 p. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.xmswiki.com/wiki/SMS:SMS_User_Manual _11.1. (Дата обращения: 27.07.2015).

18. База данных о рельефе дна GEBCO (General Bathymetric Chart of the Oceans) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gebco.net/ (Дата обращения: 27.10.2016).

19. Мысленков, С.А. Оценка высоты волн зыби в Баренцевом и Белом морях [Текст] / С.А. Мысленков, В.С. Архипкин, К.П. Колтерманн // Вестник Московского университета, Серия 5: География. – 2015. – № 5. – С. 59–66.

20. Saha, S. The NCEP climate forecast system reanalysis [Text] / S. Saha [et al.] // Bull. Am. Meteor. Soc. –2010. – No 91. – P. 1015–1057.

21. Лопатухин Л.И. Справочные данные по режиму ветра и волнения Балтийского, Северного, Черного, Азовского и Средиземного морей / Л.И. Лопатухин // Лопатухин Л.И. Российский морской регистр судоходства / Л.И. Лопатухин, А.В. Буха- новский, С.В. Иванов, Е.С. Чернышова. – СПб, 2006. – 452 с.