Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
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. 2019. Т. 16. № 1. С. 181-190

Антарктическое циркумполярное течение как волновод для волн Россби и мезомасштабных вихрей

Т.В. Белоненко 1 , А.В. Фролова 1 
1 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 23.10.2018
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-1-181-190
Рассматривается взаимодействие волн Россби с Антарктическим циркумполярным течением (АЦТ) по данным спутниковой альтиметрической информации. Анализируются пространственно-временные диаграммы аномалий уровня океана для различных широт Южного полушария. Показано, что в АЦТ мезомасштабные вихри захватываются течением и перемещаются на восток вместе с основным потоком. Севернее границы АЦТ мезомасштабные вихри перемещаются в западном направлении. По пространственно-временным диаграммам рассчитаны «эмпирические» скорости перемещения вихрей для различных широт Южного полушария. По дисперсионному соотношению волн Россби в длинноволновом приближении рассчитаны скорости волн Россби. Показано, что величины теоретических скоростей уменьшаются к южному полюсу, а величины «эмпирических» сначала уменьшаются, а потом, меняя знак, начинают расти. В критическом слое происходит переход «эмпирической» скорости волн через ноль, и положение критического слоя определяет границу волновода АЦТ. Предложен метод определения положения критического слоя и границы волновода АЦТ по анализу изоплет. Полученный подход может быть применён для географического районирования волновода.
Ключевые слова: Антарктическое циркумполярное течение, АЦТ, уровень океана, альтиметрические измерения, мезомасштабные вихри, волны Россби, волновод, критический слой, Южный океан
Полный текст

Список литературы:

  1. Белоненко Т. В., Сандалюк Н. В. Сравнение вклада линейных и нелинейных эффектов в изменчивость уровня океана по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 1. С. 29–41.
  2. Белоненко Т. В., Захарчук Е. А., Фукс В. Р. Волны или вихри? // Вестник СПбГУ. Сер. 7. 1998. Вып. 3. № 21. С. 37–44.
  3. Белоненко Т. В., Захарчук Е. А., Фукс В. Р. Градиентно-вихревые волны в океане. СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского ун-та, 2004. 215 с.
  4. 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.
  5. Гневышев В. Г., Шрира В. И. Трансформация монохроматических волн Россби в критическом слое на зональном течении // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1989. Т. 25. № 8. С. 852–862.
  6. Кубряков А. А., Белоненко Т. В., Станичный С. В. Влияние синоптических вихрей на температуру морской поверхности в северной части Тихого океана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 2. С. 124–133.
  7. Монин А. С., Жихарев Г. M. Океанские вихри // Успехи физ. наук. 1990. Т. 160. Вып. 5. С. 1–47.
  8. Незлин М. В. Солитоны Россби // Успехи физ. наук. 1986. Т. 150. Вып. 1. С. 1–58.
  9. Старр В. П. Физика явлений с отрицательной вязкостью. М.: Мир, 1971. 130 с.
  10. Тараканов Р. Ю. Структура крупномасштабной циркуляции антарктических вод: автореф. дис. … д-ра физ.-мат. наук. М., 2015. 42 с.
  11. An eddy-resolving model of the Southern Ocean / FRAM Group // EOS: Trans. American Geophysical Union. 1991. V. 72. Iss. 15. Р. 169–175.
  12. Belonenko T. V., Bashmachnikov I. L., Kubryakov A. A. Horizontal advection of temperature and salinity by Rossby waves in the North Pacific // Intern. J. Remote Sensing. 2018. No. 39. Iss. 8. P. 2177–2188. URL: https://doi.org/10.1080/01431161.2017.1420932.
  13. Challenor P. G., Cipollini P., Cromwell D. Use of the 3D Radon transform to examine the properties of oceanic Rossby waves // J. Atmospheric an Oceanic Technology. 2001. V. 18. P. 1558–1566.
  14. Chelton D. B., Schlax M. G., Witter D. L., Richman J. G. Geosat altimeter observations of the surface circulation of the Southern Ocean // J. Geophysical Research: Oceans. 1990. V. 95. No. C10. P. 17877–17903.
  15. Chelton D. B., de Szoeke R. A., Schlax M. G., El Naggar K., Siwertz N. Geographical variability of the first-baroclinic Rossby radius of deformation // J. Physical Oceanography. 1998. No. 28. P. 433–460.
  16. 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. P. 1–5.
  17. Gille S. T. Mean sea surface height of the Antarctic Circumpolar Current from Geosat data: Method and application // J. Geophysical Research Oceans. 1994. V. 99. No. C9. P. 18255–18273.
  18. Hughes C. W. The Antarctic Circumpolar Current as a waveguide for Rossby waves // J. Physical Oceanography. 1995. V. 26. No. 7. P. 1375–1387.
  19. Hughes C. W., Killworth P. D. Effects of bottom topography in the large-scale circulation of the Southern Ocean // J. Physical Oceanography. 1995. V. 25. No. 11. P. 2485–2497.
  20. Ivchenko V. O., Tréguier A. M., Best S. E. A kinetic energy budget and internal instabilities in the Fine Resolution Antarctic Model // J. Physical Oceanography. 1995. V. 27. No. 1. P. 5–22.
  21. Killworth P. D. On the propagation of stable baroclinic Rossby waves through a mean shear flow // Deep Sea Research. Part A. 1979. V. 26. P. 997–1031.
  22. Lee M. M., Coward A. Eddy mass transport for the Southern Ocean in an eddy-permitting global ocean model // Ocean Modelling. 2003. V. 5. No. 3. P. 249–266.
  23. Lindzen R. S. Instability of plane parallel shear flow (toward a mechanistic picture of how it works) // Pure and Applied Geophysics. 1988. V. 126. No. 1. P. 103–121.
  24. Morrow R., Coleman R., Church J., Chelton D. B. Surface eddy momentum flux and velocity variances in the Southern Ocean from GeoSat altimetry // J. Physical Oceanography. 1994. V. 24(10). P. 2050–2071.
  25. Munk W. H., Palmén E. Note on the dynamics of the Antarctic Circumpolar Current // Tellus. 1951. V. 3. No. 1. P. 53–55.
  26. Rhines P. B. Waves and turbulence on a beta-plane // J. Fluid Mechanics. 1974. V. 69. No. 3. P. 417–443.
  27. Thompson A. F. The atmospheric ocean: eddies and jets in the Antarctic Circumpolar Current // Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 2008. V. 366. No. 1885. P. 4529–4541.