ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 1. С. 29-41

Сравнение вклада линейных и нелинейных эффектов в изменчивость уровня океана по спутниковым данным

Т.В. Белоненко 1 , Н.В. Сандалюк 1 
1 Санкт-Петербургский государственный университет , Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 14.11.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-1-29-41
На основе данных спутниковых альтиметров сравниваются линейные и нелинейные эффекты в уравнении сохранения потенциального вихря. Анализ проводится для двух районов Мирового океана, расположенных в южном полушарии. Первый район, являющийся одним из самых изменчивых в динамическом отношении в Мировом океане, находится в средних широтах южнее мыса Агульяс. Второй район расположен в низких широтах Индийского океана. Показано, что в рассматриваемых районах в низкочастотной изменчивости уровня доминируют нелинейные эффекты. Этот результат подтверждает ранее полученный вывод, что практически все неоднородности в поле уровня, выделенные методом автоматической идентификации, существенно нелинейны, и, следовательно, критерий определения степени нелинейности структур путём сравнения максимальной окружной скорости частиц этих неоднородностей и скорости их перемещения является надёжным показателем нелинейности.
Сравнение оценок линейных и нелинейных слагаемых для двух районов южного полушария показало, что в низких широтах нелинейные эффекты на порядок превышают линейные, в то время как в средних широтах эти характеристики отличаются на два порядка. Установлено, что в низких широтах Индийского океана вклад линейных волн Россби в низкочастотную изменчивость уровня в более ранних исследованиях значительно преувеличен.
Ключевые слова: уровень океана, альтиметрические измерения, мезомасштабные вихри, волны Россби, критерий нелинейности, относительная завихренность, параметр Окубо-Вейса, Южный океан, Индийский океан
Полный текст

Список литературы:

  1. Белоненко Т. В., Захарчук Е. А., Фукс В. Р. Градиентно-вихревые волны в океане. СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та. 2004. 215 с.
  2. Белоненко Т. В., Колдунов А. В., Фукс В. Р. Адвекция хлорофилла волнами Россби // Вестник Санкт-Петербургского ун-та. Сер. 7: Геология, География. 2011. Вып. 4. С. 106–109.
  3. Белоненко Т. В., Шоленинова П. В. Об идентификации синоптических вихрей по спутниковым данным на примере акватории северо-западной части Тихого океана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 5. С. 79–90.
  4. Коняев К. В., Сабинин К. Д. Волны внутри океана. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 271 с.
  5. Незлин М. В., Снежкин Е. Н. Вихри Россби и спиральные структуры: Астрофизика и физика плазмы в опытах на мелкой воде. М.: Наука, 1990. 237 с.
  6. Педлоски Дж. Геофизическая гидродинамика. Т. 1. М.: Мир, 1984. 398 с.
  7. 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. 1125. DOI:10.1029/2002GL016390.
  8. Chelton D., Schlax M. Global observations of oceanic Rossby waves // Science. 1996. V. 272. No. 5259. P. 234–238.
  9. 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. L15606. DOI:10.1029/2007GL030812.
  10. Chelton D. B., Schlax M. G., Samelson R. M. Global observations of nonlinear mesoscale eddies // Progress in Oceanography. 2011. V. 91. P. 167–216.
  11. Cipollini P., Cromwell D., Jones M. S., Quartly G. D., Challenor P. G. Concurrent altimeter and infrared observations of Rossby wave propagation near 34 N in the Northeast Atlantic // Geophysical Research Letters. 1997. V. 24. Iss. 8. P. 889–892.
  12. Cipollini P., Cromwell D., Quartly G. D., Challenor P. G. Remote sensing of oceanic extra-tropical Rossby waves // Satellites, Oceanography and Society / ed. D.Halpern. Elsevier Oceanography Series. V. 63. 2000. P. 99–123.
  13. Cipollini P., Cromwell D., Challenor P. G., Raffaglio S. Rossby waves detected in global ocean colour data // Geophysical Research Letters. 2001. V. 28. P. 323−326.
  14. Hill K. L., Robinson I. S., Cipollini P. Propagation characteristics of extratropical planetary waves observed in the ASTR global sea surface temperature record // J. Geophysics Research. 2000. V. 105. P. 21927−21945.
  15. Killworth P. D., Chelton D. B., de Szoeke R. The speed of observed and theoretical long extra-tropical plane­tary waves // J. Physical Oceanography. 1997. V. 27. P. 1946–1966.
  16. Samelson R. M., Wiggins S. Lagrangian Transport in Geophysical Jets and Waves: The Dynamical Systems Approach. N. Y.: Springer, 2006. 147 p.
  17. Tulloch R., Marshall J., Smith K. S. Interpretation of the propagation of surface altimetric observations in terms of planetary waves and geostrophic turbulence // J. Geophysical Research. 2009. V. 114. C02005.URL: http://dx.doi.org/10.1029/2008JC005055.
  18. Vasavada A. R., Showman A. Jovian atmospheric dynamics: An update after Galileo and Cassini // Reports on Progress in Physics. 2005. V. 68. No. 8. P. 1935–1996.