hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.59887/2073-6673.2023.16(3)-1hydrophysics-1233Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESМикросейсмические колебания как индикатор тропических циклоновMicroseismic oscillations as an indicator of tropical cycloneshttps://orcid.org/0000-0001-5103-8138ЧупинВ. А.ChupinV. A.

Владимир Александрович Чупин

690041

ул. Балтийская, 43

Приморский край

Владивосток

РИНЦ Author ID: 142439

Scopus Author ID: 7004931608

WoS Researcher ID: G-8803-2016

690041

Baltijskaya Street, 43

Vladivostok

chupin@poi.dvo.ruТихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАНРоссияV.I. Il’ichev Pacific Oceanological Institute, Far Eastern Branch RASRussian Federation202319102023163917Copyright © Чупин В.А., 20232023Чупин В.А.Chupin V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/1233

   Представлены результаты регистрации микросейсмических колебаний в диапазоне частот инфразвуковых волн, выполненные в периоды активного влияния тропических циклонов на акваторию Японского моря. Данные получены береговым лазерно-интерференционным измерительным комплексом, состоящим из двухкоординатного лазерного деформографа и лазерного нанобарографа. На конкретном примере с использованием данных дистанционного зондирования показано слишком раннее прекращение сопровождения тайфуна мировыми метеорологическими агентствами при том, что циклон сохраняет свою вихревую структуру и энергетические характеристики. Показана динамика изменения характеристик инфразвуковых микросейсмических колебаний, которые зависят от траектории перемещения тайфунов и длительности их воздействия на акваторию моря. Приведены обобщенные результаты по некоторым группам тайфунов, имеющих похожие траектории перемещения, в результате чего максимальные амплитуды микросейсмических инфразвуковых колебаний проявляются на разных частотах. При прохождении в 2022 году тайфуна 5-й категории вблизи измерительного полигона был зарегистрирован микросейсмический сигнал, формирующийся при взаимодействии атмосферного вихря в тыловой части циклона с полем волн зыби. В результате регистрации наземными дистанционными методами определенных характеристик микросейсмических сигналов генерирующихся при прохождении тайфунов возможно использовать информацию для определения параметров перемещения тропических циклонов.

   The paper presents the results of recording microseismic oscillations in the frequency range of infrasonic waves performed during the periods of active influence of tropical cyclones on the water area of the Sea of Japan. The data were obtained by a coastal laser-interference measuring complex consisting of a two-axis laser strainmeter and a laser nanobarograph. A case study using remote sensing data shows that the world meteorological agencies stopped tracking the typhoon too early, while the cyclone retains its vortex structure and energy characteristics. The dynamics of changes in the characteristics of infrasound microseismic oscillations, which depend on the trajectory of typhoons and the duration of their impact on the sea area, is shown. Generalised results are given for some groups of typhoons having similar trajectories of movement, as a result of which the maximum amplitudes of microseismic infrasonic oscillations are manifested at different frequencies. During the passage of a category 5 typhoon in 2022, a microseismic signal formed by the interaction of the atmospheric vortex in the rear part of the cyclone with the field of quicksand waves was registered near the measuring site. As a result of registration by ground-based remote sensing methods of certain characteristics of microseismic signals generated during the passage of typhoons, it is possible to use the information to determine the parameters of tropical cyclone movement.

микросейсмические колебаниямикросейсмтропические циклонытайфунылазерный деформографmicroseismic oscillationsmicroseismstropical cyclonestyphoonslaser strainmeterРабота выполнена в рамках госбюджетных тем «Обоснование системы климатического мониторинга дальневосточных морей и разработка методов мониторинга экстремальных погодно-климатических явлений, связанных с океаном, на основе стационарных и мобильных измерительных комплексов, а также мультисенсорного спутникового зондирования» (№ 122122300025-8) (обработка и интерпретация данных) и «Изучение фундаментальных основ возникновения, развития, трансформации и взаимодействия гидроакустических, гидрофизических и геофизических полей Мирового океана» (№ АААА-А20-120021990003-3) (сопровождение измерительного комплекса)The work was supported in part by the State Assignments under Grant № 122122300025-8 «Justification of the system of climatic monitoring of the Far Eastern seas and development of methods for monitoring of extreme weather and climatic phenomena associated with the ocean, based on stationary and mobile measuring complexes, as well as multi-sensor satellite sensing» (data processing and interpretation) and “Investigation of fundamental bases of generation, development, transformation and interaction of hydroacoustic, hydrophysical and geophysical fields of the World Ocean” (AAAA-20-120021990003-3) (support of the measuring systemReferencesДолгих Г.И., Гусев Е.С., Чупин В.А. Деформационные проявления «голоса моря» // Доклады академии наук. 2018. Т. 481, № 1. С. 95–98. doi: 10.31857/S086956520000060–9Dolgikh G.I., Gusev E.S., Chupin V.A. The Nature of the “Voice of the Sea”. Doklady Earth Sciences. 2018, 481(1), 912–915. doi: 10.1134/S1028334X18070048Шулейкин В.В. О голосе моря // Доклады академии наук. 1935. Т. 3, № 6. С. 259–263.Shuleikin V.V. On Sea Voice. Doklady of USSR Acad. Sci. 1935, 3, 259.Benioff H., Gutenberg B. Waves and currents recorded by electromagnetic barographs // Bulletin of the American Meteorological Society. 1939. Vol. 20, No. 10. P. 421–428.Benioff H., Gutenberg B. Waves and currents recorded by electromagnetic barographs. Bulletin of the American Meteorological Society. 1939, 20, 10, 421–428.Stopa J.E., Cheung K.F., Garcés M.A., Badger N. Atmospheric infrasound from nonlinear wave interactions during Hurricanes Felicia and Neki of 2009 // Journal of Geophysical Research. 2012. Vol. 117. P. 12017. doi: 10.1029/2012JC008257Stopa J.E., Cheung K.F., Garcés M.A., Badger N. Atmospheric infrasound from nonlinear wave interactions during Hurricanes Felicia and Neki of 2009. Journal of Geophysical Research. 2012, 117, 12017. doi: 10.1029/2012JC008257Ponomaryov E.A., Sorokin A.G., Tabulevich V.N. Microseisms and infrasound: a kind of remote sensing // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1998. Vol. 108. P. 339–346. doi: 10.1016/S0031–9201(98)00113–7Ponomaryov E.A., Sorokin A.G., Tabulevich V.N. Microseisms and infrasound: a kind of remote sensing. Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1998, 108, 339–346. doi: 10.1016/S0031-9201(98)00113-7Перепёлкин В.Г., Куличков С.Н., Чунчузов И.П., Репина И.А. Об опыте регистрации «голоса моря» в акватории Черного моря // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2015. Т. 51, № 6. С. 716–728. doi:10.7868/S0002351515050107Perepelkin V.G., Kulichkov S.N., Chunchuzov I.P., Repina I.A. On experience in recording the voice of the sea in the water area of the Black Sea. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2015, 51(6), 639–650. doi: 10.1134/S0001433815050102Перепелкин В.Г., Чунчузов И.П., Куличков С.Н., Попов О.Е., Репина И.А. Анализ условий возникновения «голоса моря» по данным измерений инфразвука // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2019. Т. 55, № 1. С. 83–97. doi: 10.31857/S0002-351555183-97Perepelkin V.G., Chunchuzov I.P., Kulichkov S.N. et al. Analyzing conditions for the occurrence of the voice of the sea on the basis of infrasound measurements. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2019, 55(1), 73–85. doi: 10.1134/S0001433819010079Semenov A.G. On “Voice of Sea” Generation Mechanism // International Journal of Geosciences. 2013. Vol. 4, No. 1. С. 116–128. doi: 10.4236/ijg.2013.41012Semenov A.G. On “Voice of Sea” Generation Mechanism. International Journal of Geosciences. 2013, 4(1), 116–128. doi: 10.4236/ijg.2013.41012Долгих Г.И., Чупин В.А., Гусев Е.С., Овчаренко В.В. Пеленг зон генерации микросейсм «голоса моря» // Доклады академии наук. Науки о Земле. 2021. Т. 501, № 2. С. 226–230. doi: 10.31857/S2686739721120033Dolgikh G.I., Chupin V.A., Gusev E.S., Ovcharenko V.V. Finding the location of generation zones of “voice of the sea” microseisms. Doklady Earth Sciences. 2021, 501(2), 1087–1090. doi: 10.1134/S1028334X21120035Dolgikh G., Chupin V., Gusev E. Microseisms of the “Voice of the Sea” // IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 2020. Vol. 17, No. 5. С. 750–754. doi: 10.1109/LGRS.2019.2931325Dolgikh G., Chupin V., Gusev E. Microseisms of the “Voice of the Sea”. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 2020, 17, 5, 750–754. doi: 10.1109/LGRS.2019.2931325Dolgikh G.I., Valentin D.I., Batyushin G.N. et al. Seismoacoustic hydrophysical complex for monitoring the atmosphere-hydrosphere-lithosphere system // Приборы и техника эксперимента. 2002. Т. 45, № 3. P. 120–122.Dolgikh G.I., Valentin D.I., Batyushin G.N. et al. Seismoacoustic hydrophysical complex for monitoring the atmosphere-hydrosphere-lithosphere system. Instruments and Experimental Techniques. 2002, 45, 3, 401–403. doi: 10.1023/A:1016031925259Himawari 8 Data Archive, GMS/GOES9/MTSAT Data Archive for Research and Education. URL: http://weather.is.kochi-u.ac.jp/archive-e.html (дата обращения: 15. 02. 2023)Himawari 8Data Archive, GMS/GOES9/MTSAT Data Archive for Research and Education. URL: http://weather.is.kochi-u.ac.jp/archive-e.html (accessed on 15. 02. 2023).Earth: A Global Map of Wind, Weather and Ocean Conditions. [Online]. URL: https://earth.nullschool.net (дата обращения: 15. 02. 2023).Earth: A Global Map of Wind, Weather and Ocean Conditions. [Online]. URL: https://earth.nullschool.net (accessed on 15. 02. 2023).Dolgikh G.I., Chupin V.A., Gusev E.S., Timoshina G.A. Cyclonic Process of the “Voice of the Sea” microseism generation and its remote monitoring // Remote Sensing. 2021. Vol. 13. P. 3452. doi: 10.3390/rs13173452Dolgikh G.I., Chupin V.A., Gusev E.S., Timoshina G.A. Cyclonic Process of the “Voice of the Sea” microseism generation and its remote monitoring. Remote Sensing. 2021, 13, 3452. doi: 10.3390/rs13173452

The authors declare that there are no conflicts of interest present.