Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

151

PRESSURE-GENERATED WAVES IN THE MIDDLE ADRIATIC SEA

Ivica Vilibic

1

*, Nenad Domijan

1

, Nenad Leder

1

, Mirko Orlic

2

1

Hydrographic Institute of the Republic of Croatia, Zrinsko Frankopanska 161, 21000 Split, Croatia - * ivica.vilibic@hhi.hr

2

Andrija Mohorovicic Geophysical Institute, Faculty of Science, University of Zagreb, Horvatovac bb, 10000 Zagreb, Croatia

Abstract

The paper documents the appearance of large air pressure wave which travelled over the Middle Adriatic region on 27 June 2003. Some

coastal areas were ?ooded due to the generation of resonant waves in the sea, coupled with the seiches and enlarged by the topography.

Available air pressure and sea level records are examined and interpreted using 2D numerical model. The model successfully reproduced

strong sea level oscillations and strong currents in some parts of the region.

Introduction

The generation of waves in the sea by travelling air pressure

disturbance, also known as Proudman resonance, can produce rather

high sea level oscillations in some bays throughout the world seas [1-

2]. In the Adriatic Sea the most outstanding event happened in June

1978, when the great part of Vela Luka city was ?ooded by the waves

with amplitude of approx. 3 m and period of 15 min [3]. Later on, the

resonance was examined in the Split Harbour [4], but fortunately it

resulted in no ?ooding and damages.

This paper will document the appearance of large air pressure

travelling wave which hit the Middle Adriatic region (Fig. 1) in

morning hours of 27 June 2003. The wave resonantly excited its

counterpart in the sea and ?ooded lower parts in the city of Stari Grad,

also destructing a number of shelf plants in the Mali Ston Bay.

Available air pressure and sea level data were analysed, supplemented

by 2D numerical model which was calibrated and verified by using

Split and Sucuraj tide gauge data. The model was forced by air

pressure disturbance only, as measured on the Split digital pressure

gauge, travelling with constant speed and direction of propagation.

The latter was obtained from barograms collected at the number of

meteorological stations (see Fig. 1).

Fig. 1. The area of Middle Adriatic northeastern region, with locations of

air pressure stations (circles), tide gauges (triangles) and domain of 2D

numerical model. Times of occurrence of the first air pressure maximum

on 27 June 2003 are shown too (dashed lines).

Results

Time series of air pressure recorded on 27 June at Split is given in

Fig. 2, whereas the appearance of the first maximum in air pressure,

extracted from the barograms, is displayed in Fig. 1. Air pressure

wave travelled over the area with the average speed of 22 m/s in the

ESE direction, being accelerated somewhat towards the Mali Ston

Bay. The shape of the disturbance did not change much in space over

the region, keeping its cosine-like appearance at all meteorological

stations. It should be added that a gust of wind was recorded during

the event; however, it lasted less than 10 min and did not have

significant in?uence on the sea dynamics.

In line with this, model was forced with travelling air pressure

wave, as measured at the Split pressure gauge with 2-min sampling

interval. Therefore, high-frequency air pressure oscillations (i.e. those

having period below 15 min) were also supposed to travel with the

major disturbance, which is probably not true and may result in

artificial high-frequency sea level response. Thus, sea level series are

smoothed by 15-min running average (Fig. 2). Nevertheless, major

disturbance is correctly simulated, especially as the model

successfully reproduced sea levels measured at Split and Sucuraj tide

gauge stations (Fig. 2). Sea level changes were pronounced at the end

of the Mali Ston Bay, having the amplitude of about 50 cm, whereas

the current amplitude surpassed 50 cm/s at the bay mouth. On the

other hand, the model did not reproduce the ?ooding of the Stari Grad

city, as it has too coarse resolution to catch topographical features that

are responsible for the event. Consequently, modelling efforts should

continue with the aim of constructing high-resolution nested models

of the regions of interest.

Fig. 2. Air pressure series measured at Split, together with observed and

modelled sea levels (smoothed with 15-min running average) at Sucuraj

and Mali Ston Bay.

References

1-Rabinovich A.B., Monserrat S., 1998. Generation of meteorological

tsunamis (large amplitude seiches) near the Balearic and Kuril Islands.

Natural Hazards, 18: 27-55.

2-Hibiya T., Kajiura K., 1982. Origin of the Abiki phenomenon (a kind

of seiche) in Nagasaki Bay. Journal of the Oceanographic Society of

Japan, 38: 172-182.

3-Orlic M., 1980. About the possible occurrence of the Proudman

resonance in the Adriatic. Thalassia Jugoslavica, 16, 1: 79-88.

4-Vilibic I., Mihanovic H., 2003. A study of resonant oscillations in the

Split harbour (Adriatic Sea). Estuarine Coastal and Shelf Science, 56:

861-867.