ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. №4. С. 173-185

Сезонная и межгодовая изменчивость субмезомасштабной вихревой активности в Балтийском, Черном и Каспийском морях

С.С. Каримова 
Институт космических исследований РАН, 117997, Москва, ул. Профсоюзная, 84/32
Благодаря высокому пространственному разрешению получаемых изображений и независимости результатов
съемки от наличия облачного покрова и условий освещенности данные спутниковой радиолокации предостав-
ляют обширные возможности для изучения самой малоисследованной группы гидродинамических вихревых
образований - субмезомасштабных вихрей. В данной работе на основе анализа массива радиолокационных
данных Envisat ASAR и ERS-2 SAR, полученных для различных частей Балтийского, Черного и Каспийского
морей в 2009-2010 гг., проводится статистическое исследование субмезомасштабных вихрей указанных аква-
торий. В результате проведенного анализа было установлено, что во внутригодовом распределении количества
обнаруженных вихревых структур прослеживается влияние соответствующей изменчивости скорости припо-
верхностного ветра, а также - в некоторых случаях - концентрации хлорофилла а как косвенного индикатора
количества поверхностных пленок, визуализирующих вихревые структуры. Среди океанографических фак-
торов, обусловивших особенно частое детектирование вихрей в отдельных районах рассматриваемых морей,
было выделено наличие относительно неглубокого термо- или галоклина.
Ключевые слова: вихревая активность, субмезомасштабные вихри, мелкомасштабные вихри, спиральные вихри, бароклинная неустойчивость, радиолокационные изображения, Envisat ASAR, ERS-2 SAR, Балтийское море, Черное море, Каспийское море
Полный текст

Список литературы:

  1. Альбом течений жидкости и газа / Сост. М. Ван-Дайк. М.: Мир, 1986. 181 с.
  2. Гинзбург А.И. Нестационарные диполи и мультиполи как закономерность эволюции изолирован- ного вихря (спутниковая информация) // Исследование Земли из космоса. 1991. № 2. С. 75-84.
  3. Гинзбург А.И. Нестационарные вихревые движения в океане // Океанология. 1992. Т. 32. Вып. 6. С. 997-1004.
  4. Голицын Г.С. Спирали на поверхности океана - микрокопии ураганов в атмосфере // VIII Всерос- сийская открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Тезисы докладов. ИКИ РАН. Москва, 15-19 ноября 2010 г. С. 226.
  5. Должанский Ф.В., Крымов В.А., Манин Д.Ю. Устойчивость и вихревые структуры квазидвумер- ных сдвиговых течений // УФН. 1990. Т. 160. Вып. 7. С. 1-47.
  6. Дубина В.А., Фищенко В.К., Константинов О.Г., Митник Л.М. Интеграция спутниковых данных и наземных видеонаблюдений в системах мониторинга // Современные проблемы дистанцион- ного зондирования Земли из космоса. 2011. Т.8. №3. С. 188-196.
  7. Зацепин А.Г., Баранов В.И., Кондрашов А.А., Корж А.О., Кременецкий В.В., Островский А.Г., Со- ловьев Д.М. Субмезомасштабные вихри на кавказском шельфе Черного моря и порождающие их механизмы // Океанология. 2011. Т. 51. № 4. С. 592-605.
  8. Каримова С.С. Статистический анализ субмезомасштабных вихрей Балтийского, Черного и Ка- спийского морей по данным спутниковой радиолокации // Исследование Земли из космоса. 2012. № 3. C. 31-47.
  9. Костяной А.Г., Гинзбург А.И., Шеремет 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.
  10. Митягина М.И., Лаврова О.Ю. Вихревые структуры и волновые процессы в прибрежной зоне северо-восточной части Черного моря, выявленные в ходе спутникового мониторинга // Совре- менные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Вып. 5. Т. 2. С. 155-164.
  11. 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.
  12. Серебряный А.Н., Лаврова О.Ю. Антициклонический вихрь на шельфе северо-восточной части Черного моря: совместный анализ космических снимков и данных акустического зондирования толщи моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Вып. 5. Т. II. С. 206-215.
  13. Федоров К.Н. Физическая природа и структура океанических фронтов. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 296 с.
  14. Федоров К.Н., Гинзбург А.И. Приповерхностный слой океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 303 c.
  15. Alpers W., Huhnerfuss H. The damping of ocean waves by surface films: A new look at an old problem // J. Geophys. Res. 1989. 94. C5. 6251-6265.
  16. Boubnov B.M., Golitsyn G.S. Convection in Rotating Fluids. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1995.
  17. Dokken S.T., Wahl T. Observations of spiral eddies along the Norwegian Coast in ERS SAR images. FFI Rapport 96/01463, 1996.
  18. Eldevik T., Dysthe K.B. Spiral eddies // J. Phys. Oceanogr. 2002. V. 32. №3. P. 851-869.
  19. Espedal H.A., Johannessen O.M., Johannessen J.A., Dano E., Lyzenga D., and Knulst J.C. COASTWATCH 95: A tandem ERS-1/2 SAR detection experiment of natural film on the ocean surface // J. Geophys. Res. 1998. 103. P. 24969-24982.
  20. Fu L.-L., Holt B. Seasat views oceans and sea ice with Synthetic Aperture Radar. JPL publication 81- 120, February 15, 1982.
  21. Ivanov A.Yu., Ginzburg A.I. Oceanic eddies in synthetic aperture radar images. Proceedings of the Indian Academy of Sciences. Earth and Planetary Sciences, 111(3), 281-295, 2002
  22. Johannessen J.A., Digranes G., Espedal H., Johannessen O.M., Samuel P., Browne D., Vachon, P. SAR ocean feature catalogue // ESA Publication Division, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands:1994. 106 p.
  23. Johannessen J.A., Kudryavtsev V., Akimov D., Eldevik T., Winther N., and Chapron B. On radar imaging of current features: 2. Mesoscale eddy and current front detection // J. Geophys. Res. 2005. 110. C07017, doi:10.1029/2004JC002802.
  24. Karimova S.S. Spiral eddies in the Baltic, Black and Caspian seas as seen by satellite radar data // Advances in Space Research. 2011. http://dx.doi.org/10.1016/j.asr.2011.10.027.
  25. Karimova S. SAR observations of spiral eddies in the inner seas // Proc. 4th International Workshop SeaSAR 2012. 18-22 June 2012. Tromsø, Norway.
  26. Lapeyre G., Klein P. Impact of the small-scale elongated filaments on the oceanic vertical pump // Journal of Marine Research, 2006, 64(6), 835-85.
  27. Munk W., Armi L., Fischer K., Zachariasen F. Spirals on the sea // Proc. R. Soc. Lond., 456, 1217-1280, 2000.
  28. Sandven S., Johannessen J.A., Kloster K., Hamre T., Sætre H.J. Satellite Studies of Ocean Fronts and Eddies for Deepwater Development in the Norwegian Sea // Proc. Tenth International Offshore and Polar Engineering Conference. Seattle, USA, May 28. June 2, 2000.
  29. Shen C.Y. and Evans T.E. Inertial instability and sea spirals // Geophys. Res. Lett., 2002, 29(23), 2124, doi:10.1029/2002GL015701.
  30. Yamaguchi S., Kawamura H. SAR-imaged spiral eddies in Mutsu Bay and their dynamic and kinematic models // Journal of Oceanography, 2009, 65(4), 525-539.