hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.7868/S2073667321010056hydrophysics-88Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESВнутригодовая изменчивость уровня Японского моря в северо-западной прибрежной зонеSea Level Intra-Annual Variability in the Coastal Northwestern Part of the Sea of JapanТрусенковаО. О.TrusenkovaO. O.

690041, ул. Балтийская, 43, г. Владивосток

690041, Baltiyskaya Str., 43, Vladivostok

trolia@poi.dvo.ruЛобановВ. Б.LobanovV. B.

690041, ул. Балтийская, 43, г. Владивосток

690041, Baltiyskaya Str., 43, Vladivostok

ПримачевЕ. В.PrimachevE. V.

680000, ул. Ленина, д.18, г. Хабаровск

Khabarovsk

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения РАНРоссияV.I. Il’ichev Pacific Oceanological Institute, Far Eastern Branch of RASRussian FederationДепартамент Росгидромета по ДФОРоссияRoshydromet Department for the Far Eastern Federal DistrictRussian Federation2021301120211415462Copyright © Трусенкова О.О., Лобанов В.Б., Примачев Е.В., 20212021Трусенкова О.О., Лобанов В.Б., Примачев Е.В.Trusenkova O.O., Lobanov V.B., Primachev E.V.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/88

По измерениям за 2010–2015 гг. на прибрежных гидрометеорологических станциях, расположенных на открытом побережье Приморского края (Преображение, Рудная Пристань, Сосуново), проанализирована изменчивость уровня моря в прибрежной зоне северо-западной части Японского моря. На основе вейвлет-преобразования были впервые обнаружены нестационарные колебания на масштабах 120–130 и 70–80 сут. Также были зарегистрированы ранее выявленные квазидвухлетние, годовые, полугодовые, приливные (суточные и полусуточные) и инерционные колебания уровня моря. Оценка интенсивности динамических процессов была выполнена на основе мощности вейвлет-спектра уровня моря, осредненной в диапазоне 8–40 сут, соответствующему временам жизни синоптических и мезомасштабных вихрей в этом районе. Установлено, что эта интенсивность изменяется на квазидвухлетнем, годовом, 120–130- и 70–80-суточном масштабах, т. е. изменчивость уровня моря с периодами 120–130 и 70–80 сут можно связать с динамическими процессами. До апреля-июня 2014 г. внутригодовая изменчивость была, в целом, синфазной в районах трех гидрометеорологических станций, но она стала рассогласованной в конце периода наблюдений.

Sea level variability was analyzed using tide gauge data for 2010–2015 from three Russian hydrometeorological stations located along the open coastline in the Primorye (Liman) Current zone, in the northwestern part of the Sea of Japan. Based on wavelet transform, non-stationary sea level oscillations on the 120–130 and 70–80 days timescales were detected for the first time in the northwestern part of the Sea of Japan. Quasi-biennial, annual, semiannual, tidal diurnal and semi-diurnal, and inertial sea level oscillations found in earlier studies were also registered. The intensity of dynamic processes was estimated from the wavelet spectral power averaged in the 8–40 days range corresponding to lifetimes of mesoscale/submesoscale eddies in the Primorye Current zone. The variability timescales of this intensity were found to match that of the sea level (more precisely, the timescales of 70 days and longer). This implies that the 120–130 and 70–80 days sea level variability can be related to dynamic processes. At the three coastal stations, more than 200 km distant from each other, this kind of variability was in phase before mid 2014 and then diverged.

уровень морягидрометеорологическая станцияприбрежная зонаЯпонское моревнутригодовая изменчивостьвейвлет-преобразованиеsea leveltide gaugeSea of Japancoastal zoneintra-annual variabilitywavelet transformThe study was carried out as a part of the State Task No. АААА-А17–117030110042–2 for POI FEB RAS and the Priority Porgram ‘Dalniy Vostok’ grant No. 18-I-010.ReferencesГалеркин Л.И. Непериодические колебания уровня моря // Основные черты геологии и гидрологии Японского моря / Ред. Степанов В.Н. М.: АН СССР, 1961. С. 192–207.Galerkin L.I. Aperiodic oscillations of sea level. Osnovnye Сherty Geologii i Gidrologii Yaponskogo Morya. Ed. Stepanov V.N. Мoscow, AN SSSR, 1961, 192–207 (in Russian).Oh I.S., Rabinovich A.B., Park M.S., Mansurov R.N. Seasonal sea level oscillations in the East Sea (Sea of Japan) // J. Kor. Soc. Oceanogr. 1993. V. 28. Р. 1–16.Oh I.S., Rabinovich A.B., Park M.S., Mansurov R.N. Seasonal sea level oscillations in the East Sea (Sea of Japan). J. Kor. Soc. Oceanogr. 1993, 28, 1–16.Колдунов В.В., Старицын Д.К., Фукс В.Р. Изменчивость уровня Японского и Охотского морей по данным спутниковых альтиметрических измерений // Дальневосточные моря России: в 4 кн. / Гл. ред. В.А. Акуличев. Кн. 1: Океанологические исследования / Отв. ред. В.Б. Лобанов, В.А. Лучин. М.: Наука, 2007. С. 184–231.Koldunov V.V., Staritsyn D.K., Fuks V.R. Variability of sea level in the Japan and Okhotsk Seas by satellite altimetry data. Dal’nevostochnye Morya Rossii. Kn. 1: Okeanologicheskie Issledovaniya. Chief ed. Akulitchev V.A., eds. Lobanov V.B., Luchin V.A. Мoscow, Nauka, 2007, 184–231 (in Russian).Трусенкова О.О., Каплуненко Д.Д. Оценка мод изменчивости уровня Японского моря по данным спутниковой альтиметрии // Океанология. 2013. Т. 53, № 3. С. 347–356.Trusenkova O.O., Kaplunenko D.D. Variability modes of sea level in the Sea of Japan. Oceanology. 2013, 53(3), 308–316. doi: 10.1134/S000143701302015XMorimoto A., Yanagi T. Variability of sea surface circulation in the Japan Sea // J. Oceanogr. 2001. V. 57, N 1. P. 1–13.Morimoto A., Yanagi T. Variability of sea surface circulation in the Japan Sea. J. Oceanogr. 2001, 57(1), 1–13. doi: 10.1023/A:1011149401735Hirose N., Ostrovskii A.G. Quasi-biennial variability in the Japan Sea // J. Geophys. Res. 2000. V. 105, N 6. P. 14011– 14027.Hirose N., Ostrovskii A.G. Quasi-biennial variability in the Japan Sea. J. Geophys. Res. 2000, 105(6), 14011–14027.Choi B.-J., Haidvogel D.B., Cho Y.-K. Nonseasonal sea level variations in the Japan/East Sea from satellite altimeter data // J. Geophys. Res. 2004. V. 109, N12. doi: 10.1029/2004JC002387Choi B.-J., Haidvogel D.B., Cho Y.-K. Nonseasonal sea level variations in the Japan/East Sea from satellite altimeter data. J. Geophys. Res. 2004, 109(12). doi: 10.1029/2004JC002387Gordon A.I., Giulivi C. Pacific decadal oscillation and sea level in the Japan/East Sea // Deep Sea Research I. 2004. V. 51, N 5. P. 653–663. . doi: 10.1016/j.dsr.2004.02.005Gordon A.I., Giulivi C. Pacific decadal oscillation and sea level in the Japan/East Sea. Deep Sea Res. I. 2004, 51(5), 653–663. doi: 10.1016/j.dsr.2004.02.005Kang S.K., Cherniawsky J.Y., Foreman G.G., Min H.S., Kim C.-H., Kang H.-W. Patterns of recent sea level rise in the East/ Japan Sea from satellite altimetry and in situ data // J. Geophys. Res. 2005. V. 110, N C07. doi: 10/1029/2004JC002565Kang S.K., Cherniawsky J.Y., Foreman G.G., Min H.S., Kim C.-H., Kang H.-W. Patterns of recent sea level rise in the East/Japan Sea from satellite altimetry and in situ data. J. Geophys. Res. 2005, 110(C07). doi: 10/1029/2004JC002565Marcos M., Tsimplis M.N., Calafat F.M. Inter-annual and decadal sea level variations in the north-western Pacific marginal seas // Progr. Oceanogr. 2012. V. 105. P. 4–21. doi: 10.1016/j.pocean.2012.04.010Marcos M., Tsimplis M.N., Calafat F.M. Inter-annual and decadal sea level variations in the north-western Pacific marginal seas. Progr. Oceanogr. 2012, 105, 4–21. doi: 10.1016/j.pocean.2012.04.010Трусенкова О.О. Долгосрочные изменения уровня Японского моря по данным спутниковых альтиметрических измерений // Исследование Земли из космоса. 2018. № 2. С. 38–47. doi: 10.1134/S0001433818090396Trusenkova O.O. Long-term variation in the level of the Sea of Japan based on satellite altimetry measurements. Izv. Atmos. Ocean. Phys. 2018, 54(9), 1023–1030. doi: 10.1134/S0001433818090396Супранович Т.И., Богданов К.Т. Часть V. Приливные явления // Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. 8. Японское море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия / Ред. Васильев А.С., Терзиев Ф.С., Косарев А.Н. СПб.: Гидрометеоиздат, 2003. С. 257–269.Supranovich T.I., Bogdanov K.T. Part V. Tides. Gidrometeorologiya i Gidrokhimiya Morei. T. 8. Yaponskoe More. Vyp. 1. Gidrometeorologicheskie Usloviya. Eds. Vasil’ev A.S., Terziev F.S., Kosarev A.N. St. Petersburg, Gidrometeoizdat, 2003, 257–269 (in Russian).Rabinovich A.B., Shevchenko G.V., Sokolova S.E. An estimation of extreme sea levels in the northern part of the Sea of Japan // La Mer. 1992. V. 30. P. 179–190.Rabinovich A.B., Shevchenko G.V., Sokolova S.E. An estimation of extreme sea levels in the northern part of the Sea of Japan. La Mer. 1992, 30, 179–190.Савельев А.В. О влиянии атмосферного давления и ветра на колебания среднего уровня Японского моря вдоль побережья Приморья // Тр. ДВНИИ. 1983. Вып. 100. С. 83–86.Savel’ev A.V. Impact of atmospheric pressure and winds on fluctuations of the mean sea level in the Japan Sea. Trudy DVNII. 1983, 100, 83–86 (in Russian).Фирсов П.Б., Савельев А.В., Ковбас Ю.Д. Часть VI. Непериодические колебания уровня моря // Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. 8. Японское море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия / Ред. Васильев А.С., Терзиев Ф.С., Косарев А.Н. СПб.: Гидрометеоиздат, 2003. С. 269–312.Firsov P.B., Savel’ev A.V., Kovbas Yu.D. Part VI. Non-periodic sea level fluctuations. Gidrometeorologiya i Gidrokhimiya Morei. T. 8. Yaponskoe More. Vyp. 1. Gidrometeorologicheskie Usloviya. Eds. Vasil’ev A.S., Terziev F.S., Kosarev A.N. St. Petersburg, Gidrometeoizdat, 2003, 269–312 (in Russian).Трусенкова О.О. Моделирование региональных особенностей циркуляции Японского моря под различным внешним воздействием // Изв. ТИНРО. 2012. Т. 169. С. 118–133.Trusenkova O.O. Modeling of regional circulation patterns in the Japan Sea under various forcing scenarios. Izv. TINRO. 2012, 169, 118–133 (in Russian).Kim T.-K., Yoon J.-H. Seasonal variation of upper layer circulation in the Northern part of the East/Japan Sea // Continental Shelf Research. 2010. V. 30, N 12. P. 1283–1301. doi: 10.1016/j.csr.2010.04.006Kim T.-K., Yoon J.-H. Seasonal variation of upper layer circulation in the northern part of the East/Japan Sea. Continental Shelf Research. 2010, 30(12), 1283–1301. doi: 10.1016/j.csr.2010.04.006Старицын Д.К., Фукс В.Р. Сезонная изменчивость уровня Японского моря (по данным альтиметрических измерений) // Вестник СПбГУ. Науки о Земле. 2003. № 4. С. 56–71.Staritzyn D.K., Foux V.R. Seasonal variability of the Japan Sea’s surface height on altimeter measurements. Vestnik SPbGU, Seriya 7. 2003, 4(31), 56–71 (in Russian).Лобанов В.Б., Пономарев В.И., Салюк А.Н., Тищенко П.Я., Тэлли Л.Д. Структура и динамика синоптических вихрей северной части Японского моря // Дальневосточные моря России. Кн. 1: Океанологические исследования. М.: Наука, 2007. С. 450–473.Lobanov V.B., Ponomarev V.I., Salyuk A.N., Tishchenko P. Ya., Talley L.D. Structure and dynamics of mesoscale eddies in the northern Japan Sea. Dal’nevostochnye Morya Rossii. Kn. 1: Okeanologicheskie Issledovaniya. Chief Ed. Akulitchev V.A., eds. Lobanov V.B., Luchin V.A. Мoscow, Nauka, 2007, 450–473 (in Russian).Danchenkov М.А., Lobanov V.B., Riser S.C., Kim K., Takematsu M., Yoon J.-H. A history of physical oceanographic research in the Japan/East Sea // Oceanogr. 2006. V. 19, N 3. P. 18–31.Danchenkov М.А., Lobanov V.B., Riser S.C., Kim K., Takematsu M., Yoon J.-H. A history of physical oceanographic research in the Japan/East Sea. Oceanogr. 2006, 19(3), 18–31.Пономарев В.И., Файман П.А., Дубина В.А., Ладыченко С.Ю., Лобанов В.Б. Синоптическая вихревая динамика над северо-западным материковым склоном и шельфом Японского моря (моделирование и результаты дистанционных наблюдений) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8, № 2. С. 100–104.Ponomarev V.I., Faiman P.A., Dubina V.A., Ladychenko S. Yu., Lobanov V.B. Mesoscale eddy dynamics over the northwest Japan Sea continental slope and shelf (simulation and remote sensing results). Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa. 2011, 8(2), 100–104 (in Russian).Ладыченко С.Ю., Лобанов В.Б. Синоптические вихри в районе залива Петра Великого по спутниковым данным // Исследование Земли из космоса. 2013. № 4. С. 315.Ladychenko S. Yu., Lobanov V.B. Mesoscale eddies in the area of Peter the Great Bay according to satellite data. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2013, 49, 939–951.Chelton D.B., Schlax M.G., Samelson R. Global observations of nonlinear mesoscale eddies // Progress in Oceanography. 2011. V. 91, N 2. P. 167–216.Chelton D.B., Schlax M.G., Samelson R. Global observations of nonlinear mesoscale eddies. Progress in Oceanography. 2011, 91(2), 167–216.Lee D.-K., Niiler P. Surface circulation in the southwestern Japan/East Sea as observed from drifters and sea surface height // Deep-Sea Research I. 2010. V. 57, N10. P. 1222–1232.Lee D.-K., Niiler P. Surface circulation in the southwestern Japan/East Sea as observed from drifters and sea surface height. Deep Sea Res. I. 2010, 5710, 1222–1232.Míguez B.M., Tustut L., Wöppelmann G. Performance of modern tide gauges: towards mm-level accuracy // Advances in Spanish Physical Oceanography / Eds. M. Espino, J. Font, J.L. Pelegrí, A. Sánchez-Arcilla. Barcelona: Instituto de Ciencias del Mar, 2012. P. 221–228.Míguez B.M., Tustut L., Wöppelmann G. Performance of modern tide gauges: towards mm-level accuracy. Advances in Spanish Physical Oceanography. Eds. Espino M., Font J., Pelegrí J.L., Sánchez-Arcilla A. Barcelona, Instituto de Ciencias del Mar, 2012, 221–228.Torrence C., Compo G.P. A practical guide to wavelet analysis // Bull. Amer. Meteorol. Soc. 1998. V. 79, № 1. P. 61–78.Torrence C., Compo G.P. A practical guide to wavelet analysis. Bull. Amer. Meteorol. Soc. 1998, 79(1), 61–78.Трусенкова О.О., Островский А.Г., Лазарюк А.Ю., Лобанов В.Б. Характер изменчивости термохалинной структуры вод над континентальным склоном северо-западной части Японского моря у побережья Приморья // Океанологические исследования. 2019. Т. 47, № 3. С. 188–205.Trusenkova O.O., Ostrovskii A.G., Lazaryuk A. Yu., Lobanov V.B. Variability of the thermohaline structure at the continental slope off the Russian coast, the northwestern Japan Sea. Journal of Oceanological Research. 2019, 47(3), 188–205 (in Russian).Белоненко Т.В., Захарчук Е.А., Фукс В.Р. Градиентно-вихревые волны в океане. СПб.: Издательство С.- Петербургского университета, 2004. 215 с.Belonenko T.V., Zakharchuk E.A., Fuks V.R. Gradient — vorticity waves in the ocean. St. Petersburg, St. Petersburg University Publishing House, 2004, 215 p. (in Russian).Зверева А.Е., Фукс В.Р. Конвергенция потоков в поле градиентно-вихревых волн в котловине Уллын Японского моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13, № 2. С. 25–33. doi: 10.21046/2070–7401–2016–13–2–25–33Zvereva A.E., Fuks V.R. Flux convergence in gradient — vorticity waves in the Tsushima/Ulleung Basin, the Japan/ East Sea. Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa. 2016, 13(2), 25–33 (in Russian). doi: 10.21046/2070–7401–2016–13–2–25–33

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