Анализ характеристик проявлений субмезомасштабных вихрей Баренцева, Карского и Белого морей по данным спутниковых наблюдений

Перевод Е. С. Кочеткова, 2019

Приведены обобщенные результаты исследования поверхностных проявлений субмезомасштабных вихрей в Баренцевом, Карском и Белом морях на основе анализа около 3.5 тысяч спутниковых радиолокационных изображений в безледный период за несколько лет в период с 2007 по 2012 гг. Для выявления общих черт субмезомасштабной вихревой активности на фоне процессов большего масштаба использовались данные по температуре поверхности моря, по которым оценивалось положение фронтальных зон, и сведения о приливных процессах за тот же период.

На акваториях исследуемых морей было зарегистрировано около 4.5 тысяч структур. Показано, что субмезомасштабные вихри – распространенное явление в летний сезон на акватории описываемых морей. Чаще всего встречаются вихри диаметром 2–4 км. Установлено, что во всех морях преобладает циклонический тип проявлений вихрей, при этом размер антициклонических структур в среднем всегда больше. Максимальное число вихрей наблюдается в начальный период формирования сезонного приповерхностного пикноклина. Сопоставление положений поверхностных проявлений вихревых структур с положениями фронтальных зон и топографией дна показало, что частая встречаемость проявлений преимущественно отмечается вблизи и внутри областей изменчивости фронтальных зон, а также в районах со значительными неровностями дна. В районах подводных возвышенностей максимальное количество вихревых структур фиксировалось в период сизигийного прилива.

1. Mahadevan A., Tandon A. An analysis of mechanisms for submesoscale vertical motion at ocean fronts // Ocean Modell. 2006. V. 14. Р. 241–256.

2. Thomas L.N., Tandon А., Mahadevan А. Submesoscale processes and dynamics // Ocean Modeling in an Eddying Regime, Geophys. Monogr. Ser. 2008. V. 177. P. 17–38.

3. Костяной А.Г., Гинзбург А.И., Шеремент Н.А., Лаврова О.Ю., Митягина М.И. Мелкомасштабные вихри Черного моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7, № 1. С. 248–259.

4. Зацепин А.Г., Баранов В.И., Кондрашов А.А., Корж А.О., Кременецкий В.В., Островский А.Г., Соловьев Д.М. Cубмезомасштабные вихри на Кавказском шельфе Черного моря и порождающие их механизмы // Океанология. 2011. Т. 51, № 4. С. 592–605.

5. Митягина М.И., Лаврова О.Ю. Спутниковые наблюдения вихревых и волновых процессов в прибрежной зоне северо-восточной части Черного моря // Исследование Земли из космоса. 2009. № 5. С. 72–79.

6. Каримова С.С. Статистический анализ субмезомасштабных вихрей Балтийского, Черного и Каспийского морей по данным спутниковой радиолокации // Исследование Земли из космоса. 2012. № 3. C. 31–47.

7. Karimova S., Gade M. Eddies in the Red Sea as seen by satellite SAR imagery // Remote Sensing of the African Seas. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2014. P. 357–378.

8. Redondo J.M., Karimova S.S. Eddy structure and patterns in the oceans and atmospheres // In Proceedings Topical Problems of Fluid Mechanics, Prague, 2018. P. 235–242.

9. Mensa J.A., Timmermans M.-L., Kozlov I.E., Williams W.J., Özgökmen T. Surface drifter observations from the Arctic Ocean’s Beaufort Sea: Evidence for submesoscale dynamic // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2018. V. 123. P. 2635–2645.

10. Костяной А.Г., Гинзбург А.И., Лаврова О.Ю., Митягина М.И. Дистанционное зондирование субмезомасштабных вихрей в морях России // Сборник трудов Международного симпозиума «Мезомасштабные и субмезомасштабные процессы в гидросфере и атмосфере» (МСП-2018), посвященного 90-летию проф. К.Н. Федорова. М.: ИО РАН, 2018. С. 184–187.

11. Zhao M., Timmermans M.-L., Cole S., Krishfield R., Proshutinsky A., Toole J. Characterizing the eddy field in the Arctic Ocean halocline // Journal of Geophysical Research Oceans. 2014. V. 119, № 12. P. 8800–8817.

12. Manucharyan G.E., Thompson A.F. Submesoscale sea ice‐ocean interactions in marginal ice zones // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2017. V. 122, № 12. P. 9455–9475.

13. Зимин А.В. Субприливные процессы и явления в Белом море. М: ГЕОС, 2018. 220 с.

14. Dickey T.D., Lewis M.R., Chang G.C. Optical oceanography: recent advances and future directions using global remote sensing and in situ observations // Reviews of Geophysics. 2006. V. 44(1). P. 1–39.

15. Nurser A.J. G., Bacon S. The Rossby radius in the Arctic Ocean // Ocean Science. 2014. V. 10, № 6. P. 967–975.

16. Зимин А.В., Атаджанова О.А., Романенков Д.А., Козлов И.Е., Шапрон Б. Субмезомасштабные вихри в Белом море по данным спутниковых радиолокационных измерений // Исслед. Земли из космоса. 2016. № 1–2. С. 129–135.

17. Романенков Д.А., Зимин А.В., Родионов А.А., Атаджанова О.А., Козлов И.Е. Изменчивость фронтальных разделов и особенности мезомасштабной динамики вод Белого моря // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2016. Т. 9, № 1. С. 59–72.

18. Атаджанова О.А., Зимин А.В., Романенков Д.А., Козлов И.Е. Наблюдение малых вихрей в Белом, Баренцевом и Карском морях по данным спутниковых радиолокационных измерений // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 2. С. 80–90.

19. Атаджанова О.А., Зимин А.В., Свергун Е.И., Коник А.А. Субмезомасштабные вихревые структуры и фронтальная динамика в Баренцевом море // Морской гидрофизический журнал. 2018. № 3. С. 237–246.

20. Каменкович В.М., Кошляков М.М., Монин А.С. Синоптические вихри в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 511 с.

21. Родионов В.Б., Костяной А.Г. Океанические фронты морей Северо-европейского бассейна. М.: ГЕОС, 1998. 292 с.

22. Каримова С.С. О проявлении вихревых структур на радиолокационных изображениях // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7, № 3. С. 152–160.

23. Karimova S. Spiral eddies in the Baltic, Black and Caspian seas as seen by satellite radar data // Advances in Space Research. 2012. V. 50. P. 1107–1124.

24. Атаджанова О.А. Особенности субмезомасштабной вихревой динамики Баренцева, Карского и Белого морей по данным спутниковых наблюдений: дис. … канд. геогр. наук: 25.00.28. ИО РАН, СПб., 2019. 135 с.

25. Пантюлин А.Н. Динамика, структура и водные массы: глава в монографии «Система Белого моря. Том II. Водная толща и взаимодействующая с ней атмосфера, криосфера, речной сток и биосфера». М.: Научный мир, 2012. С. 309–379.

26. Vage S., Basedow S.L., Tande K.S., Zhou M. Physical structure of the Barents Sea Polar Front near Storbanken in August 2007 // Journal of Marine System. 2014. V. 130. P. 256–262.

27. Pavlov V.K., Timokhov L.A., Baskakov G.A., Kulakov M.Y., Kurazhov V.K., Pavlov P.V., Pivovarov S.V., Stanovoy V.V. Hydrometeorological regime of the Kara, Laptev, and EastSiberian seas / Technical Memorandum APL–UW TM1–96, University of Washington, 1996. 179 p.

28. Кубряков А.А., Станичный С.В., Зацепин А.Г., Кременецкий В.В. Распространение речных вод в Черном и Карском морях по спутниковым измерениям уровня, солености и хлорофилла А // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь: МГИ НАНУ, 2013. № 27. С. 394–398.

29. Сергеева В.М., Суханова И.Н., Дружкова Е.И., Сажин А.Ф., Демидов А.Б., Мошаров С.А., Кременецкий В.В., Полухин А.С. Структура и распределение фитопланктона в глубоководных районах северной части Карского моря // Экосистема Карского моря – новые данные экспедиционных исследований. Материалы научной конференции. М.: АПР, 2015. С. 111–115.

30. Зимин А.В., Коник А.А., Атаджанова О.А. Количественные оценки изменчивости характеристик температуры поверхности моря в районе фронтальных зон Баренцева моря // Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2018. № 51. С. 99–108.

31. Коник А.А., Атаджанова О.А., Зимин А.В. Фронтальные зоны Баренцева и Карского морей // Процессы в геосредах. № 3(17). 2018. С. 239–240.