Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 5. С. 79-90
Об идентификации синоптических вихрей по спутниковым данным на примере акватории северо-западной части Тихого океана
Т.В. Белоненко
1 , П.В. Шоленинова
1 1 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 28.07.2016
DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-5-79-90
Рассматриваются три метода, традиционно использующиеся для идентификации синоптических вихрей по спутниковым данным. Сравнение проводится на примере акватории, расположенной в северо-западной части Тихого океана, для которой картируются аномалии уровня океана, относительная завихренность и параметр Окубо−Вейса, рассчитанные по данным спутниковой альтиметрии. Выявлено, что распределения аномалий уровня океана, относительной завихренности и параметра Окубо−Вейса для рассматриваемой акватории существенно отличаются по числу, масштабам и локализации выделенных неоднородностей, которые идентифицируются как синоптические вихри. Неоднородности, идентифицируемые в поле относительной завихренности, имеют меньшие пространственные масштабы по сравнению с неоднородностями, выделенными в поле аномалий уровня океана. Распределения аномалий уровня океана или относительной завихрённости могут давать ложную картину вихрей. Неоднородности, выделенные в этих полях, часто не являются синонимами вихрей, так как для них оценки параметра Окубо−Вейса имеют положительные значения. Показано, что при анализе альтиметрических данных только по одной характеристике исследователи могут допускать ошибочную трактовку полученных результатов, находя вихри там, где их в действительности нет. Образование различных неоднородностей в полях аномалий уровня океана, а также в полях относительной завихрённости может быть обусловлено другими причинами, прежде всего, распространяющимися на запад градиентно-вихревыми волнами (низкочастотными волнами Россби), а также их взаимодействием с течениями.
Ключевые слова: альтиметрические измерения, SLA, аномалии уровня океана, относительная завихренность, параметр Окубо-Вейса, Тихий океан, синоптические вихри, волны Россби
Полный текстСписок литературы:
- Белоненко Т.В., Захарчук Е.А., Фукс В.Р. Волны или вихри? // Вестник СПбГУ. Сер. 7. Вып. 3. № 21. 1998. С. 37−44.
- Белоненко Т.В., Захарчук Е.А., Фукс В.Р. Градиентно-вихревые волны в океане. СПб: Изд-во СПбГУ, 2004. 215 с.
- Белоненко Т.В., Колдунов А.В., Колдунов В.В., Май Р.И., Рубченя А.В., Старицын Д.К., Фукс В.Р. Атлас изменчивости уровня Северо-западной части Тихого океана. Санкт-Петербург: Изд-во СМИО-ПРЕСС, 2011. 304 с.
- Каменкович В.М., Кошляков М.Н., Монин А.С. Синоптические вихри в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 511 с.
- Коняев К.В., Сабинин К.Д. Волны внутри океана. СПб: Гидрометеоиздат. 1992. 271 с.
- Bracco A., LaCasce J., Pasquero C., Provenzale A. The velocity distribution of barotropic turbulence. Physics of Fluids. 2000. V. 12. Issue 10. P. 2478−2488. DOI: 10.1063/1.1288517.
- Chaigneau A., Eldin G., Dewitte B. Eddy activity in the four major upwelling systems from satellite altimetry (1992–2007) // Prog. Oceanogr. 2009. 83. P. 117–123.
- Charria G., Mélin F., Dadou I., Radenac M.-H., Garçon V. Rossby wave and ocean color: The cells uplifting hypothesis in the South Atlantic Subtropical Convergence Zone // Geophysical Research Letters. 2003. V. 30. No. 3.
- Chelton D.B., Schlax M.G., Samelson R.M., de Szoeke R.A. Global observations of large oceanic eddies // Geophysical Research Letters. 2007. V. 34. No. 15.
- Chelton, D.B., Gaube P., Schlax M.G., Early J.J., Samelson R.M. The influence of nonlinear mesoscale eddies on near-surface oceanic chlorophyll // Science. 2011. V. 334. No. 6054. P. 328–332.
- Cheng Y.H., Ho C.-R. 1, Zheng Q., Kuo N.-J. Statistical characteristics of mesoscale eddies in the North Pacific derived from satellite altimetry // Remote Sensing. 2014. V. 6. No. 6. P. 5164–5183.
- Fu L.L., Le Traon P-Y. Satellite altimetry and ocean dynamics // Comptes Rendus Geosciences. 2006. V. 338, Issues 14–15. P. 1063–1076.
- Henson S.A., Thomas A.C. A census of oceanic anticyclonic eddies in the Gulf of Alaska // Deep Sea Res., Part I. 2008. 163–176.
- Isern-Fontanet J., García-Ladona E., Font J. Identification of marine eddies from altimetric maps // Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 2003. V. 20. No. 5. P. 772–778.
- Kurian J., Colas F., Capet X., McWilliams J.C., Chelton D.B. Eddy properties in the California current system // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2011. V. 116. No. C8.
- Morrow R., Birol F., Griffin D., Sudre J. Divergent pathways of cyclonic and anti-cyclonic ocean eddies // Geophys. Res. Lett. 2004. 31. L24311. doi:10.1029/2004GL020974.
- Okubo A. Horizontal dispersion of floatable particles in the vicinity of velocity singularities such as convergences // Deep Sea Res., Oceanogr. Abstr. 1970. 17. 445–454.
- Pasquero C., Provenzale A., Babiano A. Parameterization of dispersion in two-dimensional turbulence // Journal of Fluid Mechanics. 2001. Vol. 439. P. 279–303.
- Samelson R.M., Wiggins S. Lagrangian Transport in Geophysical Jets and Waves: The Dynamical Systems Approach. Springer, New York. 2006. 147 p.
- Stegmann P.M., Schwing F. Demographics of mesoscale eddies in the California Current // Geophys. Res. Lett. 2007. 34. L14602. DOI:10.1029/2007GL029504.
- Weiss J. The dynamics of enstrophy transfer in two dimensional hydrodynamics // Physica D. 1991. 48 (2–3). P. 273–294.