Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 7. С. 280-296
Исследование особенностей прибрежных поверхностных течений в Юго-Восточной Балтике по результатам подспутниковых дрифтерных экспериментов и численного моделирования
М.Н. Голенко
1 , Е.В. Краюшкин
2 , О.Ю. Лаврова
2 1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
2 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 05.12.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-7-280-296
В работе представлены результаты подспутниковых экспедиционных работ, проведенных в летние периоды 2015–2016 гг. в акватории Юго-Восточной Балтики в районе Самбийского полуострова. Выполнен анализ и численное моделирование траекторий двух дрифтеров, выпущенных в море во время подспутниковых экспериментов. Показано, что характер дрейфа лагранжевых буев может существенно отличаться из года в год, что во многом объясняется ветровыми условиями и степенью активности вихревой динамики в регионе. Проведено численное моделирование распространения лагранжевых дрифтеров на основе численной Принстонской модели океана (POM), адаптированной к району Юго-Восточной Балтики, со встроенным блоком расчета траекторий лагранжевых частиц. В большинстве случаев получено близкое соответствие траекторий распространения модельных лагранжевых частиц и дрифтеров. Определены районы и метеоусловия, при которых дрифтеры совершают в основном адвективное перемещение, при этом ИК (инерционные колебания) не оказывают на них существенного влияния. Также описаны условия, при которых в динамике преобладают ИК, которые «захватывают» частицы, и под их воздействием они описываю замкнутые петли с диаметром ~2–6 км (в приповерхностном слое). Диаметр и форма петель существенно зависят от фоновых течений.
Ключевые слова: подспутниковые эксперименты, поверхностная циркуляция, лагранжевы дрифтеры, численное моделирование, POM, Юго-Восточная Балтика
Полный текстСписок литературы:
- Гинзбург А.И., Булычева Е.В., Костяной А.Г., Соловьев Д.М. О роли вихрей в распространении нефтяных загрязнений по акватории Юго-Восточной Балтики (по данным спутникового мониторинга) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 3. С. 149–157.
- 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.
- Голенко М.Н., Голенко Н.Н. Исследование распространения пассивной примеси и лагранжевых частиц в прибрежной зоне Юго-Восточной части Балтийского моря // Вестник Балтийского федерального университета им. Иммануила Канта. 2014. Серия: естественные науки. Вып. 1. C. 42–50.
- Журбас В.М., Элькен Ю., Вяли Г. Кузьмина Н.П., Пака В.Т. Пути переноса взвешенных частиц в придонном слое южной Балтики в зависимости от ветровых условий (численные эксперименты) // Океанология. 2010. Т. 50. № 6. С. 890–903.
- 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., Митягина М.И., Костяной А.Г. Спутниковые методы выявления и мониторинга зон экологического риска морских акваторий. М.: ИКИ РАН, 2016. 335 с.
- Лаврова О.Ю., Сабинин К.Д. Проявления инерционных колебаний на спутниковых изображениях морской поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 4. С. 60–73.
- Сильвестрова К.П., Мысленков С.А., Зацепин А.Г., Краюшкин Е.В., Баранов В.И., Самсонов Т.Е., Куклев С.Б.. Возможности использования gps-дрифтеров для исследования течений на шельфе Черного моря // Океанология. 2016. Т. 56. № 1. С. 159–166.
- Gade M., Seppke B., Dreschler-Fischer L. Mesoscale surface current fields in the Baltic Sea derived from multi-sensor satellite data // Intern. J. Remote Sensing. 2012. Vol. 33. Issue 10. P. 3122–3146.
- Lavrova O., Mityagina M., Bocharova T., Gade M. Multichannel observation of eddies and mesoscale features in coastal zones. Remote sensing of the European Seas / eds. V. Barale, M. Gade. Springer Verlag, 2008. P. 463–474.
- 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. 25–29 Jan. 2010. ESRIN, Frascati, Italy. 2010. Vol. ESA-SP-679. 5 p.
- Lavrova O., Krayushkin E., Golenko M., Golenko N. Effect of Wind and Hydrographic Conditions on the Transport of Vistula Lagoon Waters into the Baltic Sea: Results of a Combined Experiment // IEEE J. Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 2016. Vol. 9. Issue 9. P. 5193–5201. DOI: 10.1109/JSTARS.2016.2580602.
- Männik A., Merilain M. Verification of different precipitation forecasts during extended winter-season in Estonia, HIRLAM Newsletter. 2007. Vol. 52. P. 65–70.
- Mietus M. The climate of the Baltic Sea basin // Marine meteorology and related oceanographic activities. Report 41, WMO/td 993, Geneva. 1998. 64 p.
- Osinski R., Rak D., Walczowski W., Piechura J. Baroclinic radius of deformation in the southern Baltic Sea // Oceanologia. 2010. Vol. 52. No. 3. P. 417–429.
- Tolstosheev A.P. A method of estimation of the results of reconstruction of the trajectories of drifting buoys // Physical Oceanography. 2010. Vol. 19. No. 6. P. 358–365.