Russian Journal of Earth Sciences Russian Journal of Earth Sciences Russian Journal of Earth Sciences 1681-1208 86558 10.2205/2025ES000957 ktqgsc ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ ORIGINAL ARTICLES ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Analysis of Wind Waves in Aniva Bay Based on Model Results Анализ ветрового волнения в заливе Анива по данным моделирования https://orcid.org/0000-0002-7700-4398 Мысленков Станислав Александрович Myslenkov Stanislav Aleksandrovich stasocean@gmail.com

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 https://orcid.org/0000-0003-1432-6741 Пищальник Владимир Михайлович Pishchalnik Vladimir Mikhaylovich https://orcid.org/0000-0002-1736-5618 Архипкин Виктор Семенович Arkhipkin Viktor Semyonovich victor.arkhipkin@gmail.com https://orcid.org/0000-0002-1198-0038 Латковская Елена Максимовна Latkovskaya Elena Maksimovna elena-sazon02@yandex.ru

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Сахалинский государственный университет Россия Sakhalin State University Russian Federation Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН Россия A. M. Obukhov Institute of Atmospheric Physics RAS Russian Federation Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова Lomonosov Moscow State University Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения РАН Россия Institute of Marine Geology and Geophysics Far Eastern Branch of the RAS Russian Federation Московский Государственный университет им. М.В.Ломоносова Москва Россия Lomonosov Moscow State University Moscow Russian Federation Сахалинский государственный университет Россия Sakhalin State University Russian Federation Сахалинский государственный университет Sakhalin State University 16 06 2025 16 06 2025 25 3 1 15 19 08 2024 20 03 2025 https://rjes.ru/en/nauka/article/86558/view

В Охотском море в заливе Анива расположен один из карбоновых полигонов, на котором проводятся исследования баланса парниковых газов. Ветровое волнение играет важную роль в энергетическом, вещественном и газовом обмене в системе океан-атмосфера и океансуша, обеспечивая перенос вещества и газов между всеми биотическими и абиотическими компонентами. В данной работе представлен анализ высоты, периода и длины волн на основе базы данных моделирования волнения с 1979 по 2023 год. Анализируются карты распределения основных параметров и их статистических распределений. Представлены розы волнения для нескольких точек в разных частях залива. Средняя многолетняя высота значительных волн составляет до ∼ 0,5 м в северной части залива и до ∼ 1 м в южной. Максимальная высота значительных волн достигает 8,5 м в южной части залива и около ∼ 4–5 м в северной. Наиболее волноопасными направлениями для залива являются юго-запад, юг и юго-восток.

In the Bay of Aniva (Sea of Okhotsk) there is one of the carbon polygons where greenhouse gas balance studies are conducted. Wind waves play an important role in energy, material and gas exchange in the ocean-atmosphere and ocean-land systems, ensuring the transfer of matter and gases between all biotic and abiotic components. This paper presents an analysis of the wave height, period and wavelength based on the database of wave modeling from 1979 to 2019. The maps of the main parameters and their statistical distributions are analyzed. Wind and wave roses are presented for several points in different parts of the bay. The average long-term of significant wave height is up to ∼ 0.5 m in the northern part of the bay and up to ∼ 1 m in the southern part. The maximum significant wave height reaches 8.5 m in the southern part of the bay and about 4–5 m in the north. The most dangerous areas for waves are the southwest, south and southeast.

 залив Анива Охотское море ветровое волнение моделирование волнения карбоновый полигон Aniva Bay Sea of Okhotsk wind waves wave modeling carbon polygon Работа В. М. Пищальника выполнена за счет гранта РНФ (проект №24-27-20088). Работа С. А. Мысленкова и В. С. Архипкина выполнена в рамках государственного задания Сахалинского государственного университета FEFF-2024- 0004». Работа Е. М. Латковской выполнена за счет средств программы Сахалинского государственного университета (ПРИОРИТЕТ-2030). Работа с данными метеостанции выполнена при поддержке темы государственного задания 125020501524-9. The work of V. M. Pishchalnik was supported by a grant from the Russian Science Foundation (project No. 24-27-20088). The work of S. A. Myslenkov and V. S. Arkhipkin was supported by the state assignment of Sakhalin State University FEFF-2024-0004. The work of E. M. Latkovskaya was supported by the program of Sakhalin State University (PRIORITY-2030). The work with the weather station data was supported by the topic of state assignment 125020501524-9.

Аминина Н. М., Вишневская Т. И., Галанин Д. А. и др. Характеристика промысловых запасов сахарины японской в заливе Анива (Охотское море) // Известия ТИНРО. — 2014. — Т. 178, № 3. — С. 116—123. — DOI: 10.26428/1606-9919-2014-178-116-123. Abakumov E., Polyakov V. Carbon Polygons and Carbon Offsets: Current State, Key Challenges and Pedological Aspects // Agronomy. — 2021. — Vol. 11, no. 10. — DOI: 10.3390/agronomy11102013. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Том 9: Охотское море. Вып. 1 / под ред. Ф. С. Терзиева. — Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат, 1998. Aminina N. M., Vishnevskaya T. I., Galanin D. A., et al. Description of Saccharina japonica commercial stock in the Aniva Bay (Okhotsk Sea) // Izvestiya TINRO. — 2014. — Vol. 178, no. 3. — P. 116–123. — DOI: 10.26428/1606-9919-2014-178-116-123. — (In Russian). Дылдин Ю. В., Орлов А. М., Великанов А. Я. и др. Ихтиофауна залива Анива (остров Сахалин, Охотское море). — Новосибирск : Новосибирский государственный аграрный университет, 2020. — 396 с. — DOI: 10.31677/isbn978_5_94477_271_8. Carbon measurement test areas of Russian Federation. — 2024. — URL: https://carbon-polygons.ru/en/ (visited on 02/20/2024). Завьялов Р. В., Латковская Е. М., Карамышев В. В. и др. Оценка возможных объемов штормовых выбросов макрофитов на побережье зал. Анива (Охотское море) // Уральский научный вестник. — 2023. — Т. 6, № 7. — С. 16—23. Dyldin Yu. V., Orlov A. M., Velikanov A. Ya., et al. Ichthyofauna of Aniva Bay (Sakhalin Island, Sea of Okhotsk). — Novosibirsk : Novosibirsk State Agrarian University, 2020. — P. 396. — DOI: 10.31677/isbn978_5_94477_271_8. — (In Russian). Зайцев А. И., Малашенко А. Е., Пелиновский Е. Н. Аномально большие волны вблизи южного побережья о. Сахалин // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. — 2011. — Т. 4. — С. 35—42. Filobokova L. Y., Zhdankina A. Yu. Oil and gas complex of the Sakhalin region: state, problems, vector of strategic management // National Security and Strategic Planning. — 2020. — 4(32). — P. 29–35. — DOI: 10.37468/2307-1400-2021-2020-4-29-35. — (In Russian). Зайцев А. И., Пелиновский Е. Н., Доган Д. и др. Численное моделирование штормового нагона 15 ноября 2019 года на юге острова Сахалин // Морской гидрофизический журнал. — 2020. — Т. 36, № 4. — С. 396—406. — DOI: 10.22449/0233-7584-2020-4-396-406. Hydrometeorology and hydrochemistry of the seas of the USSR. Volume 9: Sea of Okhotsk. Issue 1 / ed. by F. S. Terziev. — Saint Petersburg : Gidrometeoizdat, 1998. — (In Russian). Иванова А. А., Архипкин В. С., Мысленков С. А. и др. Моделирование штормовых нагонов в прибрежной зоне о. Сахалин // Вестник Московского университета. Серия 5: География. — 2015. — № 3. — С. 41—49. — EDN: UJXNXV. Ivanova A. A., Arkhipkin V. S., Myslenkov S. A., et al. Modeling of storm surges in the coastal zone of the Sakhalin island // Lomonosov Geography Journal. — 2015. — No. 3. — P. 41–49. — EDN: UJXNXV ; (in Russian). Каев А. М., Дзен Г. Н., Игнатьев Ю. И. и др. Оценка численности покатной молоди горбуши в реках островов Сахалин и Итуруп в 2023 г. // Бюл. №18 изучения тихоокеанских лососей на Дальнем Востоке. — 2024. — № 18. — С. 209—220. — DOI: 10.26428/losos_bull18-2024-209-220. Kaev A. M., Dzen G. N., Ignatiev Yu. I., et al. Estimation of abundance for migrating juvenile pink salmon in the rivers of Sakhalin and Iturup Islands in 2023 // Bull. No. 18 Study of Pacific Salmon in the Far East. — 2024. — No. 18. — P. 209–220. — DOI: 10.26428/losos_bull18-2024-209-220. — (In Russian). Като Э., Любицкий Ю. В., Шевченко Г. В. Экстремальные высоты штормовых нагонов на побережье о. Сахалин // Мореходство и морские науки – 2011: избранные доклады III Сахалинской региональной морской научнотехнической конференции. — Южно-Сахалинск : СахГУ, 2011. — С. 177—193. Kato E., Lyubitsky Yu. V., Shevchenko G. V. Extreme heights of storm surges on the coast of Sakhalin Island // Navigation and Marine Sciences - 2011: Selected Papers of the III Sakhalin Regional Marine Scientific and Technical Conference. — Yuzhno-Sakhalinsk : Sakhalin State University, 2011. — P. 177–193. — (In Russian). Ковалев Д. П., Ковалев П. Д., Хузеева М. О. Особенности морского волнения у юго-восточного побережья Сахалина при перемещении циклонов над районом наблюдений // Геосистемы переходных зон. — 2019. — Т. 3, № 3. — С. 296—303. — DOI: 10.30730/2541-8912.2019.3.3.296-303. Khuzeeva M. O., Kato E. Characteristics of wind waves on the coast of Sakhalin Island according to observations of coastal meteorological stations // Navigation and Marine Sciences - 2011: Selected Papers of the III Sakhalin Regional Marine Scientific and Technical Conference. — Yuzhno-Sakhalinsk : Sakhalin State University, 2011. — P. 194–204. — (In Russian). Ковалев П. Д., Ковалев Д. П., Шевченко Г. В. Возобновляемые энергетические ресурсы Сахалинской области. — Дальнаука, 2015. — 216 с. Kovalev D. P., Kovalev P. D., Khuzeeva M. O. Peculiarities of sea waves near the southeastern coast of Sakhalin Island during cyclones moving above the observation area // Geosystems of Transition Zones. — 2019. — Vol. 3, no. 3. — P. 296–303. — DOI: 10.30730/2541-8912.2019.3.3.296-303. — (In Russian). Кузнецов К. И., Зайцев А. И., Костенко И. С. и др. Наблюдения волн-убийц в прибрежной зоне о. Сахалин // Экологические системы и приборы. — 2014a. — № 2. — С. 33—39. — EDN: SIWGMN. Kovalev P. D., Kovalev D. P., Shevchenko G. V. Renewable energy resources of the Sakhalin region. — Dalnauka, 2015. — P. 216. — (In Russian). Кузнецов К. И., Куркин А. А., Пелиновский Е. Н. и др. Особенности характеристик ветрового волнения у юговосточного побережья о. Сахалин по измерениям придонного давления // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. — 2014b. — Т. 50, № 2. — С. 242—250. — DOI: 10.7868/S0002351514020060. Kuznetsov K. I., Kurkin A. A., Pelinovsky E. N., et al. Features of wind waves at the southeastern coast of Sakhalin according to bottom-pressure measurements // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. — 2014a. — Vol. 50, no. 2. — P. 213–220. — DOI: 10.1134/S0001433814020066. Леонов А. В., Архипкин В. С., Пищальник В. М. и др. Моделирование динамики концентрации растворенного кислорода в водах залива Анива (Охотское море) // Вестник Московского университета. Серия 5: География. — 2023. — Т. 78, № 6. — С. 77—85. — DOI: 10.55959/MSU0579-9414.5.78.6.7. Kuznetsov K. I., Zaitsev A. I., Kostenko I. S., et al. Observations of the freak waves in the coastal zone of the Sakhalin island // Ecological Systems and Devices. — 2014b. — No. 2. — P. 33–39. — EDN: SIWGMN ; (in Russian). Мысленков С. А., Пищальник В. М., Кондрашов А. А. и др. Анализ измерений уровня моря и параметров ветрового волнения в заливе Анива (Охотское море) // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. — 2025. — Т. 395, № 1. — С. 118—130. — DOI: 10.37162/2618-9631-2025-1-118-130. Leonov A. V., Arkhipkin V. S., Pishchalnik V. M., et al. Modeling the dynamics of dissolved oxygen concentration in waters of the Aniva bay (the Sea of Okhotsk) // Lomonosov Geography Journal. — 2023. — Vol. 78, no. 6. — P. 77–85. — DOI: 10.55959/msu0579-9414.5.78.6.7. — (In Russian). Напреенко М. Г., Напреенко-Дорохова Т. В., Карелина В. И. и др. Мониторинг видового состава и экологоценотических характеристик сфагновых мхов на карбоновом полигоне «Росянка» (Калининградская область) // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Сер. Естественные и медицинские науки. — 2022. — № 1. — С. 73—87. — EDN: MHDSQQ. Maslennikov S. I. Marine Biological Resources in the Far Eastern Coast: Their Rational Use from Ecological and Economic Viewpoints // Energy and environment in Slavic Eurasia: toward the establishment of the network of environmental studies in the Pan-Okhotsk region. — Sapporo : Slavik Research Center, Hokkaido University, 2008. — P. 89–125. Низяев С. А. Экологические аспекты многолетнего распределения камчатского краба Paralithodes camtschaticus в заливе Анива (о. Сахалин) // Геосистемы переходных зон. — 2022. — Т. 6, № 4. — С. 388—404. — DOI: 10.30730/gtrz.2022.6.4.388-404. Myslenkov S., Kruglova E., Medvedeva A., et al. Number of Storms in Several Russian Seas: Trends and Connection to Large-Scale Atmospheric Indices // Russian Journal of Earth Sciences. — 2023a. — Vol. 23, no. 3. — ES3002. — DOI: 10.2205/2023es000828. ООО «Расписание погоды». Погода в 240 странах мира. — 2004. — URL: https://rp5.ru/ (дата обр. 10.01.2024). Myslenkov S., Samsonov T., Shurygina A., et al. Wind waves web atlas of the Russian seas // Water. — 2023b. — Vol. 15, no. 11. — P. 2036. — DOI: 10.3390/w15112036. Плеханов Ф. А. Пространственно-временная изменчивость характеристик волнения у юго-восточного побережья о. Сахалин по данным инструментальных измерений // Ученые записки Сахалинского государственного университета. — 2015. — № 1. — С. 35—38. Myslenkov S. A., Pishchalnik V. M., Kondrashov A. A., et al. Analysis of sea level measurements and wind wave parameters in Aniva bay (Sea of Okhotsk) // Hydrometeorological Research and Forecasting. — 2025. — Vol. 395, no. 1. — P. 118–130. — DOI: 10.37162/2618-9631-2025-1-118-130. — (In Russian). Режим, диагноз и прогноз ветрового волнения в океанах и морях / под ред. Е. С. Нестеровой. — Москва : ИГ СОЦИН, 2013. — 295 с. Napreenko M. G., Napreenko-Dorokhova T. V., Karelina V. I., et al. Species composition and habitat ecology of sphagna: Inventory and monitoring programme on the carbon polygon "Rossyanka" (Kaliningrad region, Russia) // Vestnik IKBFU. Natural and medical sciences. — 2022. — No. 1. — P. 73–87. — (In Russian). Романюк В. А., Пищальник В. М., Шумилов И. В. Особенности ледового режима зал. Анива (Охотское море) как фактор риска при планировании марикультурных хозяйств // Процессы в геосредах. — 2022. — 4(34). — С. 1821—1828. — EDN: EELHWG. Nizyaev S. A. Ecological aspects of the perennial distribution of the Red King Crab Paralithodes camtschaticus in Aniva Bay (Sakhalin Island) // Geosystems of Transition Zones. — 2022. — Vol. 6, no. 4. — P. 388–404. — DOI: 10.30730/gtrz.2022.6.4.388-404. — (In Russian). Свод правил по инженерным изысканиям на континентальном шельфе для строительства морских нефтегазопромысловых сооружений. — Москва : Госстрой России, 2004. — 87 с. Ostrovskii A. G., Emelianov M. V., Kochetov O. Y., et al. Automated Tethered Profiler for Hydrophysical and Bio-Optical Measurements in the Black Sea Carbon Observational Site // Journal of Marine Science and Engineering. — 2022. — Vol. 10, no. 3. — P. 322. — DOI: 10.3390/jmse10030322. Справочные данные по режиму ветра и волнения Баренцева, Охотского и Каспийского морей / под ред. Л. И. Лопатухина, А. В. Бухановского, А. Б. Дегтярева и др. — Санкт-Петербург : Российский морской регистр судоходства, 2003. Pishchalnik V., Myslenkov S., Latkovskaya E., et al. Assessment of the Hydrochemical Characteristics of the Carbon Observational Site ’Carbon-Sakhalin’ (Aniva Bay, Sea of Okhotsk) // Sustainability. — 2024. — Vol. 16, no. 7. — DOI: 10.3390/su16073031. Филобокова Л. Ю., Жданкина А. Ю. Нефтегазовый комплекс Сахалинской области: состояние, проблемы, вектор стратегического управления // Национальная безопасность и стратегическое планирование. — 2020. — 4(32). — С. 29—35. — DOI: 10.37468/2307-1400-2021-2020-4-29-35. Plekhanov F. A. Spatio-temporal variability of wave characteristics off the southeastern coast of Sakhalin Island based on instrumental measurements // Proceedings of Sakhalin University. — 2015. — No. 1. — P. 35–38. — (In Russian). Хузеева М. О., Като Э. Характеристики ветрового волнения на побережье о. Сахалин по данным наблюдений береговых гидрометеорологических станций // Мореходство и морские науки – 2011: избранные доклады III Сахалинской региональной морской научно-технической конференции. — Южно-Сахалинск : СахГУ, 2011. — С. 194—204. Raspisaniye Pogodi Ltd. Weather for 240 countries of the world. — 2004. — URL: https://rp5.ru/ ; Accessed: 2024-01-10. Abakumov E., Polyakov V. Carbon polygons and carbon offsets: Current state, key challenges and pedological aspects // Agronomy. — 2021. — Vol. 11, no. 10. — DOI: 10.3390/agronomy11102013. Reference data on wind and wave conditions in the Barents, Okhotsk and Caspian Seas / ed. by L. I. Lopatukhin, A. V. Bukhanovsky, A. B. Degtyarev, et al. — Saint Petersburg : Russian Maritime Register of Shipping, 2003. — (In Russian). Carbon measurement test areas of Russian Federation. — 2024. — URL: https://carbon-polygons.ru/en/ (visited on 02/20/2024). Regime, diagnosis and forecast of wind waves in the oceans and seas / ed. by E. S. Nesterova. — Moscow : IG SOTSIN, 2013. — P. 295. — (In Russian). Maslennikov S. I. Marine Biological Resources in the Far Eastern Coast: Their Rational Use from Ecological and Economic Viewpoints // Energy and environment in Slavic Eurasia: toward the establishment of the network of environmental studies in the Pan-Okhotsk region. — Sapporo : Slavik Research Center, Hokkaido University, 2008. — P. 89–125. Romanyuk V. A., Pishchalnik V. M., Shumilov I. V. Features of the ice regime of Aniva bay (sea of Okhotsk) as a risk factor in the planning of mariculture farms // Processes in geoenvironments. — 2022. — 4(34). — P. 1821–1828. — EDN: EELHWG ; (in Russian). Myslenkov S., Kruglova E., Medvedeva A., et al. Number of Storms in Several Russian Seas: Trends and Connection to Large-Scale Atmospheric Indices // Russian Journal of Earth Sciences. — 2023a. — Vol. 23, no. 3. — DOI: 10.2205/2023es000828. Saha S., Moorthi Sh., Pan H.-L., et al. The NCEP Climate Forecast System Reanalysis // Bulletin of the American Meteorological Society. — 2010. — Vol. 91, no. 8. — P. 1015–1058. — DOI: 10.1175/2010bams3001.1. Myslenkov S., Samsonov T., Shurygina A., et al. Wind waves web atlas of the Russian seas // Water. — 2023b. — Vol. 15, no. 11. — DOI: 10.3390/w15112036. Saha S., Moorthi Sh., Wu X., et al. The NCEP Climate Forecast System Version 2 // Journal of Climate. — 2014. — Vol. 27, no. 6. — P. 2185–2208. — DOI: 10.1175/jcli-d-12-00823.1. Ostrovskii A. G., Emelianov M. V., Kochetov O. Y., et al. Automated Tethered Profiler for Hydrophysical and Bio-Optical Measurements in the Black Sea Carbon Observational Site // Journal of Marine Science and Engineering. — 2022. — Vol. 10, no. 3. — DOI: 10.3390/jmse10030322. SP 11-114-2004. Site investigation on the continental shelf for offshore oil and gas facilities construction. — Moscow : Gosstroy Rossii, 2004. — P. 87. — (In Russian). Pishchalnik V., Myslenkov S., Latkovskaya E., et al. Assessment of the Hydrochemical Characteristics of the Carbon Observational Site ’Carbon-Sakhalin’ (Aniva Bay, Sea of Okhotsk) // Sustainability. — 2024. — Vol. 16, no. 7. — DOI: 10.3390/su16073031. Zaitsev A. I., Malashenko A. E., Pelinovsky E. N. Abnormal Big Waves Near the Southern Coast of Sakhalin Island // Fundamental and Applied Hydrophysics. — 2011. — Vol. 4. — P. 35–42. — (In Russian). Saha S., Moorthi Sh., Pan H.-L., et al. The NCEP Climate Forecast System Reanalysis // Bulletin of the American Meteorological Society. — 2010. — Vol. 91, no. 8. — P. 1015–1058. — DOI: 10.1175/2010bams3001.1. Zavyalov R. V., Latkovskaya E. M., Karamyshev V. V., et al. Estimation of potential volumes of storm emissions of macrophytes on the coast of Aniva Bay (Sea of Okhotsk) // Ural’skiy nauchnyy vestnik. — 2023. — Vol. 6, no. 7. — P. 16–23. — (In Russian). Saha S., Moorthi Sh., Wu X., et al. The NCEP Climate Forecast System Version 2 // Journal of Climate. — 2014. — Vol. 27, no. 6. — P. 2185–2208. — DOI: 10.1175/jcli-d-12-00823.1. Zaytsev A. I., Pelinovsky E. N., Dogan D., et al. Numerical Simulation of the Storm Surge at the Sakhalin Island Southern Part on November 15, 2019 // Physical Oceanography. — 2020. — Vol. 27, no. 4. — P. 396–406. — DOI: 10.22449/0233-7584-2020-4-396-406. Zhao D., Toba Y., Suzuki Y., et al. Effect of wind waves on air-sea gas exchange: proposal of an overall CO2 transfer velocity formula as a function of breaking-wave parameter // Tellus B: Chemical and Physical Meteorology. — 2003. — Vol. 55, no. 2. — P. 478–487. — DOI: 10.3402/tellusb.v55i2.16747. Zhao D., Toba Y., Suzuki Y., et al. Effect of wind waves on air-sea gas exchange: proposal of an overall CO2 transfer velocity formula as a function of breaking-wave parameter // Tellus B: Chemical and Physical Meteorology. — 2003. — Vol. 55, no. 2. — P. 478–487. — DOI: 10.3402/tellusb.v55i2.16747.