A half-year long time series of the bottom layer velocity measured in situ in the Hoburg Channel displayed seven-day oscillations of the saltwater flow. The flow was characterized by alterations of surges with the increase of northward velocity to approximately 0.2–0.3 m/s and blockages when the northward velocity vanishes or becomes small negative. The measured time series of the northward velocity component was surprisingly highly correlated with the simulation by NEMO reanalysis at the correlation coefficient of 0.82 and the 95 % confidence limits of 0.76–0.86. The seven-day oscillations were accompanied by almost synchronous oscillations of the southeast component of the wind vector. It can be considered convincing evidence that the seven-day oscillations in the saltwater flow were caused by wind forcing.

Achievements in development of the technique of operational measurements of the water structure in the bottom layer, based on vertical profiling of the water column using standard multiparameter probes operated with an armored cable in a free fall mode from surface to bottom are presented. Instead of cable winches, simpler devices operating on the principle of longline houler have been proposed. Full-scale tests have shown that the new universal Underway CTD system is not inferior to its counterparts and has prospects for further development.

In the 34th and 36th cruises of the r/v Akademik N. Strakhov, performed in the summer and autumn of 2017, the structure of the waters was studied on transects located along the route of inflow of saline North Sea waters into the Baltic Sea. Vertical profiling was performed with intervals between stations no more than 2 miles, in the free-fall mode, from the sea surface to the bottom. Reliable data on a thin structure at all depths, including a thin bottom layer, were obtained. In addition to the sections, new data were obtained on the bottom topography, as well as on the influence of advection of saline aerated waters on the composition, structure and distribution of biological communities in the Baltic Sea.

The article describes the advanced design of Tilt Current Meter (TCM), developed in the Shirshov Institute of Oceanology. This type of meters is used in recent years mainly in Western countries due to low cost, ease of manufacture and the possibility of replication. In most designs the device is a physical pendulum in the form of a long floating cylinder attached to a stationary platform and deviating from the vertical in the action of hydrodynamic force. The tilt is recalculated to the flow rate by the accelerometer signals. The main drawback of the existing samples is the presence of contaminating signals in measurements due to transverse auto – oscillations of the cylinder in a stable flow in the formation of vortices wake. In the advanced design the watertight container with the electronics block and the additional element of buoyancy are placed in an external rigid shroud. The shroud is made of cylindrical plastic pipe with a wall perforation area of 55%, this measure effectively prevents the appearance of transverse oscillations in a wide range of Reynolds numbers. For the developed design the simple calculation ratios allowing to carry out estimation of a measuring range and sensitivity of the meter on the basis of its geometrical and mass parameters are given. The improved design of the ISTT is primarily intended for the measurement of weak bottom currents, although it is possible to regulate the sensitivity for measurements in the surf zone. The range of measured bottom current velocities is 3–56 cm/s with a maximum relative error of 25% for small velocities and 3–5% for maximum velocities.

Измерения, выполненные в окрестности Слупского порога с помощью привязного свободно-падающего микроструктурного зонда, выявили наличие пятна с высоким уровнем скорости диссипации турбулентности непосредственно за порогом с восточной стороны в придонном слое, заполненном распространяющейся на восток соленой водой. Предложен метод, позволяющий количественно оценить роль топографического препятствия наподобие Слупского порога в перемешивании/трансформации затоковой воды по данным микроструктурных измерений. Для этого сначала по вертикальным профилям удельной скорости диссипации кинетической энергии турбулентности и потенциальной плотности рассчитывается скорость вовлечения воды пониженной солености из вышележащего слоя в придонный турбулентный слой соленой воды. Затем, полагая, что в придонном течении соленой воды критическое значение числа Фруда достигается непосредственно над порогом, оценивается расход течения. Наконец, из баланса между адвекцией и турбулентным вовлечением можно получить оценку изменения солености распространяющейся на восток соленой воды из-за интенсификации перемешивания в области порога. Получено, что локальное усиление турбулентного перемешивания в районе Слупского порога ответственно примерно за 5 % уменьшения солености затоковых вод на пути от Арконского бассейна до Готландской впадины.

В 34-м и 36-м рейсах НИС «Академик Н. Страхов», выполненных летом и осенью 2017 г., проведены исследования структуры вод на разрезах, расположенных на трассе затоков соленых североморских вод в Балтийское море. Зондирования на разрезах выполнялись с интервалом между станциями не более 2 миль, в режиме свободного падения зонда до дна, что позволило получить достоверные данные о тонкой стратификации на всех глубинах, включая тонкий придонный слой. Кроме разрезов, получены новые данные о рельефе дна, а также о влиянии адвекции соленых аэрированных вод на состав, структуру и распределение биологических сообществ в Балтийском море.

The paper presents the results of research of the actual problem - influence of current variability in the deep Black Sea upon water dynamics of narrow North Caucasian continental shelf. Mechanism of sub-mesoscale eddy formation on the narrow shelf under the influence of dynamics variability of the adjacent Black Sea deep part is proposed. It is based on the in situ measurement data, satellite information analysis and the results of laboratory modeling.The diameter of these eddies, both cyclonic and anticyclonic, is comparable to the width of the shelf (6-10 km in Gelendzhik area of the Black Sea). The absolute value of their angular rotation velocity exceeds the Coriolis parameter (absolute value of the Rossbi number vertical bar Ro vertical bar> 1), and their radius is less than the baroclinic Rossby deformation radius on the shelf. Presumably, these eddies have a significant effect on the ecology of shelf waters, affecting their ventilation, cross-shelf and vertical exchange, as well as kinetic energy dissipation of mesoscale and large-scale currents. It is shown that when the Rim Current is pressed against the continental slope, sub-mesoscale anticyclones are mainly formed on the shelf, and when a mesoscale anticyclonic eddy, or the Black Sea Rim Current meander, is present above the continental slope, it results in a series of sub-mesoscale cyclones. Considering that the characteristic period of oscillations of the general direction of the longshore current, caused by the Rim Current meandering, is about 10 days, it can be assumed that mainly anticyclones should be observed on the shelf during one half of the period and cyclones during the other half (anticyclonic meander, or mesoscale eddy).

In the 59th cruise of the RV Akademik Mstislav Keldysh (September–October, 2011) a large amount of hydrophysical data was obtained with the help of various measuring systems. The data allowed us to study the dynamics and hydrological structure of deep-sea troughs of the western part of the Kara Sea at a high spatial resolution. In particular, the analysis of this material showed that a cyclonic jet exists in the central spur of the St. Anna Trough at depths of 150–300 m and penetrates down to the bottom. The jet is able to play a role of a dynamic barrier that prevents the penetration of water from the southwestern part of the Kara Sea to higher latitudes. In the eastern spur of the St. Anna Trough, the jet weakens, becomes less barotropic, and can no longer inhibit the northward spreading of the shelf waters of the Kara Sea. The weakest and least coherent currents were recorded in the Novaya Zemlya trough, in the southern part of which we traced waters of a Barents Sea origin.

The first data on the creation of the subsatellite polygon on the Black Sea shelf and continental slope in the Gelendzhik area (designed in order to permanently monitor the state of the aquatic environment and biota) and the plans for maintaining and developing this polygon are presented. The autonomous measuring systems of the polygon in the composition of bottom stations with acoustic Doppler current profilers (ADCP), Aqualog robotic profilers, and thermo-chains on moored buoy stations should make it possible to regularly obtain hydrophysical, hydrochemical, and bio-optical data with a high spatial-time resolution and transmit these data to the coastal center on a real-time basis. These field data should be used to study the characteristics and formation mechanisms of the marine environment and biota variability, as well as the water-exchange processes in the shelf-deep basin system, ocean-atmosphere coupling, and many other processes. These data are used to calibrate the satellite measurements and verify the water circulation numerical simulation. It is assumed to use these data in order to warn about the hazardous natural phenomena and control the marine environment state and its variation under the action of anthropogenic and natural factors, including climatic trends. It is planned to use the polygon subsatellite monitoring methods and equipment in other coastal areas, including other Black Sea sectors, in order to create a unified system for monitoring the Black Sea shelf-slope zone.

Представлены первые результаты по созданию и планы работы по поддержанию и развитию подспутникового полигона на шельфе и континентальном склоне Черного моря в районе г. Геленджик, предназначенного для перманентного мониторинга состояния водной среды и биоты. Размещаемые на полигоне автономные измерительные системы в составе донных станций с акустическими доплеровскими профилографами скорости течения (ADCP) автоматических зондов-профилографов “Аквалог” и термокос на заякоренных буйковых станциях должны обеспечивать регулярное получение гидрофизических, гидрохимических и биооптических данных с высоким пространственно-временнм разрешением и их оперативную передачу в береговой центр. Эти натурные данные необходимы для исследования характеристик и механизмов формирования изменчивости морской среды и биоты, водообменных процессов в системе “шельф–глубоководный бассейн”, взаимодействия океан–атмосфера и многих других. Они востребованы для калибрации спутниковых измерений, верификации результатов численного моделирования циркуляции вод. Их предполагается использовать в целях предупреждения об опасных природных явлениях, а также для контроля экологического состояния морской среды и его изменения под влиянием антропогенных и природных факторов, включая климатические тренды. Планируется распространение методов и средств полигонного подспутникового мониторинга водной среды на другие прибрежные акватории, в том числе на другие сектора Черного моря с целью создания единой системы мониторинга шельфово-склоновой зоны Черного моря. м разрешением и их оперативную передачу в береговой центр. Эти натурные данные необходимы для исследования характеристик и механизмов формирования изменчивости морской среды и биоты, водообменных процессов в системе “шельф–глубоководный бассейн”, взаимодействия океан–атмосфера и многих других. Они востребованы для калибрации спутниковых измерений, верификации результатов численного моделирования циркуляции вод. Их предполагается использовать в целях предупреждения об опасных природных явлениях, а также для контроля экологического состояния морской среды и его изменения под влиянием антропогенных и природных факторов, включая климатические тренды. Планируется распространение методов и средств полигонного подспутникового мониторинга водной среды на другие прибрежные акватории, в том числе на другие сектора Черного моря с целью создания единой системы мониторинга шельфово-склоновой зоны Черного моря.