Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 3. С. 171-184
Анализ данных дрейфующих буев и буксируемого профилографа течений на подспутниковом полигоне в Черном море
К.П. Сильвестрова
1 , Е.В. Краюшкин
2,3 , С.А. Мысленков
1,2 1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
3 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
В работе проанализированы данные о течениях, полученные на экспериментальном подспутниковом полигоне в прибрежной зоне Черного моря в районе г. Геленджик. В ходе экспериментов были запущены лагранжевы дрифтеры с подводным парусом, расположенном на различных глубинах, что позволило провести сравнение результатов измерений с вертикальным профилем течений, полученным при помощи акустического доплеровского профилографа течений (ADCP). При скоростях течения менее 0,1 м/с зафиксировано некорректное измерение буксируемым ADCP направления течения. Проведено качественное сравнение течений, восстановленных по данным сенсоров Modis Terra/Aqua и OLI Landsat-8, с траекториями дрифтеров. Выполнено сопоставление параметров течений, полученных при проведении дрифтерных экспериментов, c результатами численного моделирования, выполненного с помощью программы KUST. Установлено, что скорости течений, рассчитанные по программе KUST, на участках открытого моря хорошо соотносятся с данными наблюдений, однако вихрь, зафиксированный на расстоянии 50 км от берега в районе Крыма, программой воспроизведен не был. Результаты исследования показали невозможность использования программного пакета KUST в прибрежной зоне моря. Единственным источником достоверной информации о параметрах течений в прибрежной зоне по-прежнему остаются данные океанографических экспедиций.
Ключевые слова: дрейфующий буй, дрифтер, ADCP, морские течения, Черное море, дистанционное зондирование, спутниковая альтиметрия, AVISO, KUST
Полный текстСписок литературы:
- Журбас В.М., Зацепин А.Г., Григорьева Ю.В., Еремеев В.Н., Кременецкий В.В., Мотыжев С.В., Поярков С.Г., Пулейн П.-М., Станичный С.В., Соловьев Д.М.Циркуляция вод и характеристики разномасштабных течений в верхнем слое Черного моря по дрифтерным данным // Океанология. 2004. Т. 44. № 1. С. 34–48.
- Зацепин А.Г., Баранов В.И., Кондрашов А.А., Корж А.О., Кременецкий В.В., Островский А.Г., Соловьев Д.М. Субмезомасштабные вихри на кавказском шельфе Черного моря и порождающие их механизмы // Океанология. 2011. Т. 51. № 4. С. 592–605.
- Зацепин А.Г., Корж А.О., Кременецкий В.В., Островский А.Г., Поярков С.Г., Соловьев Д.М. Изучение гидрофизических процессов на шельфе и верхней части континентального склона Черного моря с использованием традиционных и новых методов измерений // Океанология. 2008. Т. 48. № 4. C. 510–519.
- Зацепин А.Г., Кременецкий В.В., Пиотух В.Б., Поярков С.Г., Ратнер Ю.Б., Соловьев Д.М., Станичная Р.Р., Станичный С.В., Якубенко В.Г. Формирование прибрежного плотностного течения из-за пространственно-неоднородного ветрового воздействия // Океанология. 2008. Т. 48. №. 2. С. 176–192.
- Зацепин А.Г., Пиотух В.Б., Корж А.О., Куклева О.Н., Соловьев Д.М. Изменчивость поля течений в прибрежной зоне Чёрного моря по измерениям донной станции ADCP // Океанология. 2012. Т. 52. № 5. С. 629–642.
- Зацепин А.Г., Островский А.Г., Кременецкий В.В., Низов С.C., Пиотух В.Б., Соловьев В.А., Швоев Д.А., Цибульский А.Л., Куклев С.Б., Куклева О.Н., Москаленко Л.В., Подымов О.И., Баранов В.И., Кондрашов А.А., Корж А.О., Кубряков А.А., Соловьев Д.М., Станичный С.В. Подспутниковый полигон для изучения гидрофизических процессов в шельфово-склоновой зоне Черного моря // Известия АН - ФАО. 2014. № 1. С. 16–29.
- 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.
- Кривошея В.Г., Москаленко Л.В., Титов В.Б. К вопросу о режиме течений на шельфе Северо-Кавказского побережья Черного моря // Океанология. 2004. Т. 44. № 3. C. 358–363.
- 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.
- Лаврова О.Ю., Краюшкин Е.В., Соловьев Д.М., Голенко М.Н., Голенко Н.Н., Калашникова Н.А., Демидов А.Н. Влияние ветрового воздействия и гидродинамических процессов на распространение вод Калининградского залива в акватории Балтийского моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 4. С. 76–99.
- Лаврова О.Ю., Серебряный А.Н., Митягина М.И., Бочарова Т.Ю. Подспутниковые наблюдения мелкомасштабных гидродинамических процессов в северо-восточной части Черного моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 4. С. 308–322.
- Матвеев А.Я., Кубряков А.А., Боев А.Г., Бычков Д.М., Иванов В.К., Станичный С.В., Цымбал В.Н. Моделирование растекания нефти в задаче радиолокационной многоугловой диагностики загрязнений морской поверхности // Исследование Земли из космоса. 2015. № 6 (в печати)
- Мотыжев С.В., Лунев Е.Г., Толстошеев А.П. Развитие дрифтерных технологий и их внедрение в практику океанографических наблюдений в черном море и мировом океане.// Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика». 2011. Вып. 24. С. 259–273.
- Мысленков С.А., Зацепин А.Г., Сильвестрова К.П., Баранов В.И. Использование дрейфующих буев и буксируемого профилографа для исследования течений на шельфе черного моря // Вестник московского университета. Серия 5. География. 2014. №6. 73–80.
- Мысленков С.А., Самсонов Т.Е. Исследование течений на шельфе Черного моря с помощью ГНСС-мониторинга // Изв. Вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. 2014. № 3. С. 60–68.
- Овчинников И.М., Титов В.Б. Антициклоническая завихренность течений в прибрежной зоне Черного моря // Докл. АН СССР. 1990. Т. 314. № 5. С. 1236–1239.
- Титов В.Б. Характеристики Основного черноморского течения и прибрежных антициклонических вихрей в Российском секторе Черного моря // Океанология. 2002. Т. 42. № 5. С. 668–676.
- Kubryakov A.A., Stanichny S.V. Reconstruction of mean dynamic topography of the Black Sea for altimetry measurements Izvestiya // Atmospheric and Oceanic Physics. 2012. 48 (9). Р. 973–979.
- Lavrova O., Serebryany A., Bocharova T., Mityagina M. Investigation of fine spatial structure of currents and submesoscale eddies based on satellite radar data and concurrent acoustic measurements // Proc. SPIE 8532. Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large Water Regions. 2012. 85320L (October 19, 2012), doi:10.1117/12.970482.
- Mullarney J., Henderson S. A novel drifter designed for use with a mounted Acoustic Doppler Current Profiler in shallow environments // Limnology and Oceanography: Methods. 2013. Vol. 11. Р. 438–449.
- Ruiz S., Font J., Emelianov M., Isern-Fontanet J., Millot C., Salas J., Taupier-Letage J. Deep structure of an open sea eddy in the Algerian Basin // Journal of Marine Systems. 2002. Vol. 33. P. 179–195.
- Stanichny S.V., Kubryakov A.A., Soloviev D.M. Parameterization of surface wind-driven currents in the Black Sea using drifters, wind and altimetry data // Ocean Dynamics. 2015 (in press)
- Tolstosheev A.P. A method of estimation of the results of reconstruction of the trajectories of drifting buoys // Physical Oceanography. 2010. Т. 19. № 6. Ст. 358–365.