Характеристики проявлений короткопериодных внутренних волн Курило-Камчатского региона по данным спутниковых наблюдений в летний период

Анализируется пространственная и временная изменчивость характеристик поверхностных проявлений короткопериодных внутренних волн на акватории тихоокеанского шельфа Курило-Камчатского региона, полученные по результатам анализа спутниковых изображений радиолокатора Sentinel-1 за летний период 2019 года. На 205 спутниковых снимках обнаружено 927 проявлений пакетов внутренних волн, содержащих от 3 до 18 волн в пакете. Длины волн внутри пакета варьировали от 80 до 1900 метров, при среднем значении в 400 метров. Фронт лидирующего гребня цуга волн имел размеры от 2 до 70 км, составляя в среднем 14 км. Минимальное число волн зарегистрировано в первой половине июня, а максимальное — в первой половине июля. Выявлены районы постоянной встречаемости проявлений внутренних волн в летний период: в южной части Курильской гряды (около островов Кунашир и Зеленый), около Тихоокеанского побережья Камчатского полуострова (Камчатский и Кроноцкий заливы). Также выделена область частого проявления волн в средней и северной частях Курильской гряды (над хребтом Витязь в районе островов Онекотан и Матуа), где интенсивность их проявления подвержена внутрисезонной изменчивости. Во всех отмеченных очагах генерации выделяется два преобладающих направления распространения пакетов волн: на восток и запад. На конкретных примерах с привлечением оптических изображений спектрорадиометра Landsat-8 показано, что в Курило-Камчатском регионе внутренние волны могут генерироваться как приливной динамикой, так и вихревыми структурами.

1. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 9. Охотское море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия / Под ред. Б.Х. Глуховского. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998. 318 с.

2. Сабинин К.Д., Серебряный А.Н. Горячие точки в поле внутренних волн в океане // Акустический журнал. 2007. Т. 53, № 3. С. 410–436.

3. 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: 09.10.2020).

4. Дикинис А.В. и др. Атлас аннотированных радиолокационных изображений морской поверхности, полученных космическим аппаратом «Алмаз-1» / Под ред. Л.Н. Карлина. М.: ГЕОС, 1999. 119 с.

5. Mitnik L., Dubina V. Satellite SAR sensing of oceanic dynamics in the Kuril straits area // Proc IGARSS2012 Munich, Germany, 2012. P. 7632–7635. doi: 10.1109/IGARSS.2012.6351860

6. Sabinin K., Serebryany A. Intense short-period internal waves in the ocean // Journal of Marine Research. 2005. V. 63. N 1. P. 227–261. doi: 10.1357/0022240053693879

7. Свергун Е.И., Зимин А.В. Характеристики короткопериодных внутренних волн Авачинского залива по данным экспедиционных и спутниковых наблюдений, выполненных в августе — сентябре 2018 года // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 3. С. 300–312. doi: 10.22449/0233–7584–2020–3–300–312

8. Pao H.P., He Q. Generation and transformation of intense internal waves on shelves // Abstracts for COAA Scientific Workshop. Maryland, 2002.

9. Nakamura T., Kawasaki Y., Kono T., Awaji T. Large-amplitude internal waves observed in the Kruzenshtern Strait of the Kuril Island Chain and possible water transport and mixing // Continental Shelf Research. 2010. V. 30. N 6. P. 598–607. doi: 10.1016/j.csr.2009.07.010

10. Navrotsky V., Pavlova E. Internal waves space structure in shelf zones of the far eastern seas. // Pacific Oceanography. 2010. N 1. P. 65–76.

11. Родионов А.А., Семенов Е.В., Зимин А.В. Развитие системы мониторинга и прогноза гидрофизических полей морской среды в интересах обеспечения скрытности и защиты кораблей ВМФ // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2012. Т. 5, № 2. С. 89–108.

12. Серебряный А.Н. Воздействие внутренних волн больших амплитуд на буксируемый гидродинамический заглубитель // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2016. Т. 9, № 2. С. 39–45.

13. Тюгин Д.Ю., Наумов А.А., Куркина О.Е., Куркин А.А., Пелиновский Е.Н. Динамические эффекты в придонном слое, индуцированные аномальными внутренними волнами // Экологические системы и приборы. 2014. № 1. С. 20–28.

14. Fraser N. Surfing an oil rig // Energy Rev. 1999. N4.

15. Зимин А.В., Свергун Е.И. Короткопериодные внутренние волны в шельфовых районах Белого, Баренцева и Охотского морей: оценка повторяемости экстремальных высот и динамических эффектов в придонном слое // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2018. Т. 11, № 2. С. 66–72. doi: 10.7868/S2073667318040081

16. Богданов К.Т., Мороз В.В. Воды Курило-Камчатского течения и течения Ойясио. Владивосток: Дальнаука, 2004, 141 с.

17. Богданов К.Т., Мороз В.В. Структура, динамика и гидролого-акустические характеристики вод проливов Курильской гряды. Владивосток: Изд. Дальнаука, 2000. 52 с.

18. Robinson I.S. Discovering the ocean from space: The unique applications of satellite oceanography. London: Springer, 2010. 638 p.

19. Мезенцева Л.И., Евдокимова Л.И., Вражкин А.Н. Повторяемость опасных явлений на акватории дальневосточных морей, вызванных выходом тропических циклонов // Метеорология и гидрология. 2019. № 12. С. 70–79.

20. da Silva J.C.B., New A.L., Magalhaes J.M. On the structure and propagation of internal solitary waves generated at the Mascarene Plateau in the Indian Ocean // Deep-Sea Research. 2011. V. 58. P. 229–240. doi: 10.1016/j.dsr.2010.12.003

21. Nakamura T., Awaji T. Tidally induced diapycnal mixing in the Kuril Straits and its role in water transformation and transport: A three-dimensional nonhydrostatic model experiment // J. Geophys. Res. 2004. V. 109: C09S07. doi: 10.1029/2003JC001850

22. Дубина В.А., Митник Л.М. Внутренние волны в Японском море: пространственно-временное распределение и характеристики по данным спутникового дистанционного зондирования // Исследование Земли из космоса. 2007. № 3. С. 37–46.

23. Тюгин Д.Ю., Куркин А.А., Куркина О.Е. Обновлённый программный комплекс для моделирования внутренних волн в Мировом океане с поддержкой облачных вычислений // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2020. Т. 13, № 1. С. 24–34. doi: 10.7868/S2073667320010037

24. Жабин И.А., Андреев А.Г. Взаимодействие мезомасштабных и субмезомасштабных вихрей в охотском море по данным спутниковых наблюдений // Исследование Земли из космоса. 2014. № 4. С. 75–78. doi: 10.7868/S0205961414030075

25. 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.

26. Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Сабинин К.Д. Исследование особенностей генерации и распространения внутренних волн в бесприливных морях по данным спутниковой радиолокации // Доклады Академии наук. 2011. Т. 436, № 3. С. 407–411.