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
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 текстСписок литературы:
- Альбом течений жидкости и газа / Сост. М. Ван-Дайк. М.: Мир, 1986. 181 с.
- Гинзбург А.И. Нестационарные диполи и мультиполи как закономерность эволюции изолирован- ного вихря (спутниковая информация) // Исследование Земли из космоса. 1991. № 2. С. 75-84.
- Гинзбург А.И. Нестационарные вихревые движения в океане // Океанология. 1992. Т. 32. Вып. 6. С. 997-1004.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Федоров К.Н. Физическая природа и структура океанических фронтов. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 296 с.
- Федоров К.Н., Гинзбург А.И. Приповерхностный слой океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 303 c.
- 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.
- Boubnov B.M., Golitsyn G.S. Convection in Rotating Fluids. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1995.
- Dokken S.T., Wahl T. Observations of spiral eddies along the Norwegian Coast in ERS SAR images. FFI Rapport 96/01463, 1996.
- Eldevik T., Dysthe K.B. Spiral eddies // J. Phys. Oceanogr. 2002. V. 32. №3. P. 851-869.
- 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.
- Fu L.-L., Holt B. Seasat views oceans and sea ice with Synthetic Aperture Radar. JPL publication 81- 120, February 15, 1982.
- 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
- 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.
- 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.
- 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.
- Karimova S. SAR observations of spiral eddies in the inner seas // Proc. 4th International Workshop SeaSAR 2012. 18-22 June 2012. Tromsø, Norway.
- 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.
- Munk W., Armi L., Fischer K., Zachariasen F. Spirals on the sea // Proc. R. Soc. Lond., 456, 1217-1280, 2000.
- 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.
- Shen C.Y. and Evans T.E. Inertial instability and sea spirals // Geophys. Res. Lett., 2002, 29(23), 2124, doi:10.1029/2002GL015701.
- 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.