Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 4. С. 76-99
Влияние ветрового воздействия и гидродинамических процессов на распространение вод Калининградского залива в акватории Балтийского моря
О.Ю. Лаврова
1 , Е.В. Краюшкин
1,2 , Д.М. Соловьев
3 , М.Н. Голенко
4 , Н.Н. Голенко
4 , Н.А. Калашникова
1 , А.Н. Демидов
2 1 Институт космических исследований РАН, Москва
2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва
3 Морской гидрофизический институт, Севастополь
4 Атлантическое отделение Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Калининград
На основе данных дистанционного зондирования из космоса, синхронных подспутниковых измерений и численного моделирования проведено исследование влияния ветрового воздействия и гидродинамических процессов на характер распространения мутных распресненных вод Калининградского (Вислинского) залива в прибрежной зоне Балтийского моря. Сильное различие в оптических свойствах Балтийского моря и вод залива, в котором в летний период происходит интенсивное цветение цианобактерий, позволили на основе спутниковых данных видимого диапазона изучить развитие и трансформацию выноса в июле – начале августа 2014 г. Факел выноса под действием прибрежных струйных течений распространялся по всему Гданьскому заливу, испытывая существенное влияние циркуляционных процессов, которые наблюдались в заливе. Была исследована трехмерная структура выноса, влияние которого, как показали натурные измерения, существенно только в верхнем слое моря. Численное моделирование дрейфа взвешенного вещества при помощи модифицированной модели POM, учитывающей только ветровое воздействие на перенос примеси, показало, что для адекватного описания процесса необходим также учет влияния всех гидродинамических процессов, и, в первую очередь, вихревых образований.
Ключевые слова: дистанционное зондирование из космоса, морская поверхность, Балтийское море, цветение водорослей, циркуляционные процессы, дрейф взвешенного вещества, подспутниковые измерения, численное моделирование, OLI/TIRS Landsat-8, MODIS Aqua/Terra
Полный текстСписок литературы:
- Голенко Н.Н., Голенко М.Н., Щука С.А. Наблюдение и моделирование апвеллинга в юго-восточной Балтике // Океанология. 2009. Т. 49. № 1. С. 20-27.
- Голенко М.Н., Голенко Н.Н. О структуре динамических полей в юго-восточной Балтике при ветровых воздействиях, приводящих к апвеллингу и даунвеллингу // Океанология. 2012. Т. 52. № 5. C. 654–667.
- Гурова Е.С., Иванов А.Ю. Особенности проявления гидродинамических структур в юго-восточной части Балтийского моря по данным спектрорадиометров MODIS и космической радиолокации // Исследование Земли из космоса. 2011. №4. С. 41-54.
- Демидов А.Н., Мысленков С.А., Гриценко В.А., Чугаевич В.Я., Султанов П.А., Писарева М.Н., Сильвестрова К.П., Полухин А.А. Особенности структуры и динамики вод прибрежной части Балтийского моря вблизи Самбийского полуострова // Вестник МГУ, Cер. 5, География. 2011. № 1. C. 41-47.
- Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР. М.: Изд-во МГУ. 1982. 192 с.
- Есюкова Е.Е. Результаты еженедельного мониторинга побережья Вислинского залива в районе пос. Прибрежный в 2011-2012 годах // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2013. № 1. С. 82-91.
- Лазаренко Н. Н., Маевский А. (ред). Гидрометеорологический режим Вислинского залива. Ленинград: Гидрометеоиздат. 1971. 279 с.
- Калашникова Н.А., Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Серебряный А.Н. Влияние вихревых структур на распространение загрязнений в прибрежной зоне // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т.10. № 3. С. 228-240.
- Лаврова О. Ю., Костяной А. Г., Лебедев С. А., Митягина М. И., Гинзбург А. И., Шеремет Н. А. Комплексный спутниковый мониторинг морей России. М.: ИКИ РАН, 2011. 470 с.
- Савчук О.П. Исследование эвтрофикации Балтийского моря // Исследование океанов и морей: Труды ГОИН. 2005. Вып. 209. С. 272-285.
- Bedritskii, A.I., Asmus, V.V., Krovotyntsev, V.A., Lavrova, O.Yu., Ostrovskii, A.G. Satellite monitoring of pollution in the Russian sector of the Azov and Black Seas in 2003-2007 // Russian Meteorology and Hydrology. 2007. Vol. 32. Issue 11. P. 669-674.
- Blumberg A.F., Mellor G.L. A Description of a Three-Dimensional Coastal Ocean Circulation Model // Three-dimensional coastal ocean circulation model. Washington, DC: American Geophysical Union. 1987. P. 1-16.
- Chubarenko, B., Margonski, P. The Vistula Lagoon. / In: U. Schiewer (ed.) Ecology of Baltic Coastal Waters. Ecological Studies. 197. Springer-Verlag, 2008. P. 167-195.
- Finni, T., Kononen, K., Olsonen, R., and Wallström, K. The history of cyanobacterial blooms in the Baltic Sea // Ambio. 2001. 30. P. 172–178.
- Kahru, M. and Elmgren, R. Multidecadal time series of satellite-detected accumulations of cyanobacteria in the Baltic Sea // Biogeosciences. 2014. 11. P. 3619-3633.
- Kostianoy A.G., Lavrova O.Yu., Mityagina M.I., Solovyov D.M., Lebedev S.A. Satellite monitoring of oil pollution in the Southeastern Baltic Sea / In: Oil Pollution in the Baltic Sea, (Eds.) A.G. Kostianoy and O.Yu. Lavrova, Springer-Verlag, 2013. Vol. 27. P. 125-154.
- Larsson U., Elmgren R., Wulff F. Eutrophication and the Baltic Sea: causes and consequences // Ambio. 1985. Vol. 14 (1). P. 9-14.
- Lavrova O., Karimova S., Mityagina M. Eddy activity in the Baltic Sea retrieved from satellite SAR and optical data // Proc. 3rd Intern. Workshop SeaSAR 2010. Ed.: ESA. 2010. Special Publication ESA-SP-679. 5 p.
- Lavrova O., Mityagina M., Bocharova T., Gade M. Multichannel observation of eddies and mesoscale features in coastal zones / In: “Remote sensing of the European Seas”. V.Barale&M.Gade (Eds.). Springer Verlag. 2008. P. 463-474.
- Mellor G.L., Yamada T. Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems // Rev. Geophys. Space Phys. 1982. Vol. 20. P. 851-875.
- Schiewer U. (Ed.) Ecology of Baltic Coastal Waters. Ecological Studies, Vol. 197. Springer-Verlag, 2008. 430 p.
- Shcherbak S. S.; Lavrova O. Y.; Mityagina M. I.; Bocharova T. Y; Krovotyntsev V. A; Ostrovskii A. G. Multisensor satellite monitoring of seawater state and oil pollution in the northeastern coastal zone of the Black Sea // International Journal of Remote Sensing, 2008. Vol. 29. Issue 21. P. 6331 – 6345.
- Zhurbas V., Laanemets J., Vahtera E. Modeling of the mesoscale structure of coupled upwelling/downwelling events and the related input of nutrients to the upper mixed layer in the Gulf of Finland, Baltic Sea // J. Geophys. Res. 2008. Vol. 113. No. C5. Doi:10.1029/2007JC004280.