hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.7868/S2073667320040073hydrophysics-124Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESКороткопериодные внутренние волны в прибрежной зоне Баренцева моря по данным контактных и спутниковых наблюденийShort-Period Internal Waves in the Coastal Zone of the Barents Sea According to Expedition and Satellite ObservationsСвергунЕ. И.SvergunE. I.

117997, Нахимовский пр., д. 36, г. Москва

199034, Университетская наб., д. 7–9, г. Санкт-Петербург

117997, Nahimovsky Pr., 36, Moscow

199034, Universitetskaya Emb., 7–9, St. Petersburg

egor-svergun@yandex.ruЗиминА. В.ZiminA. V.

117997, Нахимовский пр., д. 36, г. Москва

199034, Университетская наб., д. 7–9, г. Санкт-Петербург

185003, пр. Александра Невского, д. 50, г. Петрозаводск, Респ. Карелия

117997, Nahimovsky Pr., 36, Moscow

199034, Universitetskaya Emb., 7–9, St. Petersburg

185003, Aleksandra Nevskogo Pr., 50, Petrozavodsk, Republic of Karelia

АтаджановаО. А.AtadzhanovaO. A.

117997, Нахимовский пр., д. 36, г. Москва

117997, Nahimovsky Pr., 36, Moscow

ЖегулинГ. В.ZhegulinG. V.

117997, Нахимовский пр., д. 36, г. Москва

117997, Nahimovsky Pr., 36, Moscow

РоманенковД. А.RomanenkovD. A.

117997, Нахимовский пр., д. 36, г. Москва

117997, Nahimovsky Pr., 36, Moscow

КоникА. А.KonikA. A.

117997, Нахимовский пр., д. 36, г. Москва

199034, Университетская наб., д. 7–9, г. Санкт-Петербург

117997, Nahimovsky Pr., 36, Moscow

199034, Universitetskaya Emb., 7–9, St. Petersburg

КозловИ. Е.KozlovI. E.

299011, Капитанская ул., д. 2, г. Севастополь

195196, Малоохтинский пр., д. 98., г. Санкт-Петербург

299011, Kapitanskaya Str., 2, Sevastopol

195196, Malookhtinsky Pr., 98, St. Petersburg

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияShirshov Institute of Oceanology RAS; St. Petersburg State UniversityRussian FederationИнститут океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Санкт-Петербургский государственный университет; Институт водных проблем севера Карельского научного центра РАНРоссияShirshov Institute of Oceanology RAS; St. Petersburg State University; Northern Water Problems Institute of the Karelian Research Centre RASRussian FederationИнститут океанологии им. П.П. Ширшова РАНРоссияShirshov Institute of Oceanology RASRussian FederationМорской гидрофизический институт РАН; Российский государственный гидрометеорологический университетРоссияMarine Hydrophysical Institute RAS; Russian State Hydrometeorological UniversityRussian Federation2020041220211347886Copyright © Свергун Е.И., Зимин А.В., Атаджанова О.А., Жегулин Г.В., Романенков Д.А., Коник А.А., Козлов И.Е., 20212021Свергун Е.И., Зимин А.В., Атаджанова О.А., Жегулин Г.В., Романенков Д.А., Коник А.А., Козлов И.Е.Svergun E.I., Zimin A.V., Atadzhanova O.A., Zhegulin G.V., Romanenkov D.A., Konik A.A., Kozlov I.E.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/124

На основе анализа результатов контактных и спутниковых наблюдений, выполненных в августе 2016 г. в прибрежной зоне Баренцева моря, оцениваются характеристики короткопериодных внутренних волн и особенности их проявлений на поверхности в радиолокационных данных. По данным серий учащённых CTD-зондирований зарегистрировано 270 внутренних волн со средним периодом около 15 мин и высотой 1–8 м. Показано, что интенсификация внутреннего волнения происходит преимущественно в отлив: на фоне относительно спокойного пикноклина проявляются ярко выраженные цуговые системы волн. На спутниковых изображениях было обнаружено 82 пакета проявлений внутренних волн, в среднем наблюдалось 4 волны в пакете. Как правило, длина лидирующего гребня в пакете составляла 27 км, а длина волны — 700 м. При общности геометрических характеристик в проявлениях волн, по направлениям распространения они разделялись на две группы: первые наблюдались на удалении 40–100 км от берега с направлением распространения на северо-запад вдоль берега, вторые распространялись от берега в северном направлении. Возможным источником генерации двух групп волн является взаимодействие прилива и неоднородностей донной топографии. Длины волн и фазовые скорости по данным контактных и спутниковых наблюдений весьма близки. Прямое сопоставление данных контактных и спутниковых наблюдений показало, что внутренние волны с амплитудой 2.5–4 м находят свое отражение в данных спутниковых наблюдений при глубине пикноклина около 15 м.

In this article, based on the analysis of the results of contact and satellite observations made in August 2016 in the coastal zone of the Barents Sea, the characteristics of short-period internal waves and features of their manifestations on the surface in radar data are estimated. According to a series of rapid CTD probes, 270 internal waves with an average period of about 15 minutes and a height of 1 to 8 meters were registered. It is shown that the intensification of internal waves occurs mainly at low tide: against the background of a relatively calm pycnocline, pronounced train wave systems appear. Satellite images showed 82 packets of internal wave manifestations, with an average of 4 waves per packet. As a rule, the length of the leading ridge in the package was 27 kilometers, and the wave length was 700 meters. The common geometrical characteristics in the manifestations of waves in the areas of distribution, they were divided into two groups: the first was observed on the removal of 40–100 kilometers from the coast with direction North-West along the coast, the second spread from the coast to the North. A possible source of generation of two groups of waves is interaction between tide and unevenness of the bottom topography. The wavelengths and phase velocities are very close according to contact and satellite observations. Direct comparison of data from contact and satellite observations showed that internal waves with an amplitude of 2.5–4 meters are reflected in satellite observations at a depth of pycnocline of about 15 meters.

короткопериодные внутренние волнышельфспутниковые наблюденияконтактные наблюденияподспутниковый экспериментБаренцево мореshort-period internal wavesshelfsatellite observationsexpedition observationssubsatellite experimentBarents SeaОбработка результатов экспедиционных исследований выполнена в рамках государственного задания № 0149–2019–0015. Обработка результатов спутниковых наблюдений выполнена при поддержке гранта РФФИ № 18–35–20078 мол_а_вед. Спутниковые данные ALOS-2 PALSAR-2 получены от Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) в рамках исследовательского проекта PI № 3395 «PALSAR-2 imaging for sub- and mesoscale dynamics in the Arctic Ocean» (6th ALOS RA for ALOS-2).ReferencesСабинин К.Д., Серебряный А.Н., Назаров А.А. Интенсивные внутренние волны в Мировом Океане // Океанология. 2004. Т. 44, № 6. С. 805–810.Sabinin K.D., Serebryany A.N., Nazarov A.A. Intensive internal waves in the World Ocean. Oceanology. 2004, 44(6), 753–758.Jackson C.R. An Atlas of Internal Solitary-like Waves and their Properties. Alexandria: Global Ocean Associates, 2004. 560 p. URL: https://www.internalwaveatlas.com/Atlas2_index.html (дата обращения: 09.03.2020).Jackson C.R. An atlas of internal solitary-like waves and their properties. Alexandria: Global Ocean Associates, 2004. 560 p. URL: https://www.internalwaveatlas.com/Atlas2_index.html (date of access: 09.03.2020).Дикинис А.В., Иванов А.Ю. и др. Атлас аннотированных радиолокационных изображений морской поверхности, полученных космическим аппаратом «Алмаз-1» / под ред. Л.Н. Карлина. М.: ГЕОС, 1999. 119 с.Dikinis A.V., Ivanov A. Yu. et. al. Atlas of annotated radar images of the sea surface obtained by the Almaz-1 spacecraft” / Ed. L.N. Karlin. M., GEOS, 1999. 119 p. (in Russian).Козлов И.Е., Кудрявцев В.Н., Сандвен С. Некоторые результаты исследования внутренних волн в Баренцевом море методами радиолокационного зондирования из космоса // Проблемы Арктики и Антарктики. 2010. № 3. С. 60–69.Kozlov I.E., Kudryavtsev V.N., Sandven S. Some results of internal waves study in the Barents Sea using satellite radar data. Problemy Arktiki i Antarktiki. 2010, 3, 60–69. (in Russian).Козлов И.Е., Кудрявцев В.Н., Зубкова Е.В., Атаджанова О.А., Зимин А.В., Романенков Д.А., Шапрон Б., Мясоедов А.Г. Районы генерации нелинейных внутренних волн в Баренцевом, Карском и Белом морях по данным спутниковых РСА измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11, № 4. С. 338–345.Kozlov I.E., Kudryavcev V.N., Zubkova E.V., Atadzhanova O.A., Zimin A.V., Romanenkov D.A., Shapron B., Myasoedov A.G. Generation sites of nonlinear internal waves in the Barents, Kara and White seas from spaceborne SAR observations. Sovremennye Problemy Distancionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa. 2014, 11, 4, 338–345 (in Russian).da Silva J.C.B., New A.L., Magalhães J.M. On the structure and propagation of internal solitary waves generated at the Mascarene Plateau in the Indian Ocean // Deep Sea Res. 2011. V. 58. P. 229–240. doi: 10.1016/j.dsr.2010.12.003da Silva J.C.B., New A.L., Magalhães J.M. On the structure and propagation of internal solitary waves generated at the Mascarene Plateau in the Indian Ocean. Deep Sea Res. 2011, 58, 229–240. doi: 10.1016/j.dsr.2010.12.003Морозов Е.Г., Марченко А.В. Короткопериодные внутренние волны в арктическом фиорде (Шпицберген) // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. T. 48, № 2. С. 453–460.Morozov E.G., Marchenko A.V. Short-period internal waves in an arctic Fjord (Spitsbergen). Izvestiya. Atmospheric and Oceanic Physics. 2012, 48, 4, 401–408.Морозов Е.Г., Козлов И.Е., Щука С.А., Фрей Д.И. Внутренний прилив в проливе Карские ворота // Океанология. 2017. Т. 57, № 1. С. 13–24. doi: 10.7868/S0030157417010105Morozov E.G., Shchuka S.A., Frey D.I., Kozlov I.E. Internal tide in the Kara Gates Strait. Oceanology. 2017, 57, 1, 8–18. doi: 10.1134/S0001437017010106Morozov E.G., Paka V.T., Bakhanov V.V. Strong internal tides in the Kara Gates Strait // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35, N 16. L166603. doi: 10.1029/2008GL033804Morozov E.G., Paka V.T., Bakhanov V.V. Strong internal tides in the Kara Gates Strait. Geophys. Res. Lett. 2008, 35, 16. doi: 10.1029/2008GL033804Vlasenko V., Stashchuk N., Hutter K., Sabinin K. Nonlinear internal waves forced by tides near the critical latitude // Deep Sea Res. 2003. V. 50, N2. P. 317–338.Vlasenko V., Stashchuk N., Hutter K., Sabinin K. Nonlinear internal waves forced by tides near the critical latitude. Deep Sea Res. 2003, 50, 2, 317–338.Поверхностные и внутренние волны в арктических морях / Под ред. И.В. Лавренова, Е.Г. Морозова. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. 363 с.Surface and internal waves in the Arctic seas / Eds. I.V. Lavrenov, E.G. Morozov. SPb., Gidrometeoizdat, 2002. 363 p. (in Russian).Свергун Е.И., Зимин А.В. Оценка повторяемости интенсивных внутренних волн в Белом и Баренцевом морях по данным экспедиционных исследований // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2017. Т. 10, № 2. С. 13–19. doi: 10.7868/S2073667317020022Svergun E.I., Zimin A.V. Estimation of the frequency of occurrence of intense internal waves in the White and Barents seas according to the expeditionary research. Fundam. Prikl. Gidrofiz. 2017, 10, 2, 13–19. doi: 10.7868/S2073667317020022 (in Russian).Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 2. Белое море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия / Под ред. Б.Х. Глуховского. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 240 с.Hydrometeorology and hydrochemistry of the seas of the USSR. V. 2. White sea. Issue 1. Hydrometeorological conditions / Ed. B.H. Gluhovskoi. L., Gidrometeoizdat, 1991. 240 p. (in Russian).Зимин А.В., Романенков Д.А., Козлов И.Е., Шапрон Б., Родионов А.А., Атаджанова О.А., Мясоедов А.Г., Коллар Ф. Короткопериодные внутренние волны в Белом море: оперативный подспутниковый эксперимент летом 2012 г. // Исследование Земли из космоса. 2014. № 3. С. 41–55. doi: 10.7868/S0205961414030087Zimin A.V., Romanenkov D.A., Kozlov I.E., Shapron B., Rodionov A.A., Atadzhanova O.A., Myasoedov A.G., Kollar F. Short-Period Internal Waves in the White Sea: Operational Remote Sensing Experiment in Summer 2012. Issledovanie Zemli iz Kosmosa. 2014, 3, 41–55. doi: 10.7868/S0205961414030087 (in Russian).Коняев К.В., Сабинин К.Д. Волны внутри океана. СПб: Гидрометеоиздат, 1992. 272 с.Waves inside the Ocean / Konyaev K.V., Sabinin K.D. SPb., Gidrometeoizdat, 1992. 272 p. (in Russian).Писарев С.В. Низкочастотные внутренние волны у кромки шельфа Арктического Бассейна // Океанология. 1996. № 36. С. 819–826.Pisarev S.V. Low-frequency internal waves near the shelf edge of the Arctic basin. Oceanology. 1996, 36(6), 771–778.Козубская Г.И., Коняев К.В., Плюдеман А., Сабинин К.Д. Внутренние волны на склоне желоба острова Медвежий по данным эксперимента «Полярный фронт Баренцева моря» (BSPF-92) // Океанология. 1999. № 39. С. 165–173.Kozubskaya G.I., Konyaev K.V., Pludeman A., Sabinin K.D. Internal waves at the slope of Bear Island from the data of the Barents Sea polar front experiment (BSPF-92). Oceanology. 1999, 39(2), 147–154.Morozov E.G., Parrilla-Barrera G., Velarde M.G., Scherbinin A.D. The Straits of Gibraltar and Kara Gates: A comparison of internal tides // Oceanologica Acta. 2003. V. 26, N 3. P. 231–241.Morozov E.G., Parrilla-Barrera G., Velarde M.G., Scherbinin A.D. The Straits of Gibraltar and Kara Gates: A comparison of internal tides. Oceanologica Acta. 2003, 26, 3, 231–241.Морозов Е.Г., Пака В.Т. Внутренние волны в высокоширотном бассейне // Океанология. 2010. № 5. С. 709– 715.Morozov E.G., Paka V.T. Internal waves in a high-latitude region. Oceanology. 2010, 50, 5, 668–674.Талипова Т.Г., Терлецкая Е.В., Куркин А.А., Рувинская Е.А. Моделирование внутренних волн в прибрежной зоне Баренцева моря // Экологические системы и приборы. 2014. № 3. С. 34–43.Talipova T.G., Terletskaya E.V., Kurkin A.A., Ruvinskaya E.A. Modeling of internal waves in the coastal zone of the Barents Sea. Ekologicheskie Sistemy i Pribory. 2014, 3, 34–43 (in Russian).

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