Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 4. С. 175-191
Исследование динамики струйных течений вблизи Самбийского полуострова (Юго-Восточная Балтика) на основе численного моделирования и анализа спутниковых изображений видимого диапазона
М.Н. Голенко
1 , О.Ю. Лаврова
2 1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
2 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 14.08.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-4-175-191
На основе численного моделирования распространения пассивной примеси и с привлечением спутниковых данных рассмотрен процесс распространения вод Вислинского залива с повышенной концентрацией взвешенного вещества вдоль побережья Самбийского п-ва Юго-Восточной Балтики. Описаны различные режимы распространения вод: под воздействием вдольбереговых струйных течений, а также при значимом влиянии инерционных колебаний, которое проявляется в распространении зон повышенной концентрации взвешенного вещества на широкую акваторию моря и их «закручивании». Описаны особенности атмосферного воздействия, вызывающие эти режимы распространения вод. Было получено, что в районе м. Таран, когда направление ветра поменялось с западного на преимущественно восточное со скоростью около 10 м/с, возникло струйное течение, наиболее интенсивное в самой крутой области склона. В этом районе область повышенной концентрации трассера раздвоилась на отдельные области, расположенные в непосредственной близости от берега и на отдалении от него. На распространение трассера на отдалении от берега в рассмотренный период времени существенное влияние оказали инерционные колебания, возникшие при смене направления ветра. При относительно низких скоростях ветра до 8 м/с и незначительном изменении его направления область распространения трассера являлась компактной и непрерывной.
Ключевые слова: численное моделирование, спутниковые изображения видимого диапазона, пассивная примесь, вдольбереговые струйные течения, инерционные колебания, Юго-Восточная Балтика
Полный текстСписок литературы:
- Андросов А. А., Вольцингер Н. Е. Проливы мирового океана. Общий подход к моделированию. СПб.: Наука, 2005. 187 с.
- Гинзбург А. И., Булычева Е. В., Костяной А. Г., Соловьев Д. М. Вихревая динамика в Юго-Восточной Балтике по данным спутниковой радиолокации // Океанология. 2015. Т. 55. № 6. С. 893–902. DOI: 10.7868/S0030157415060064.
- Голенко М. Н., Голенко Н. Н. Исследование распространения пассивной примеси и лагранжевых частиц в прибрежной зоне Юго-Восточной части Балтийского моря // Вест. Балтийского федерального ун-та им. Иммануила Канта. Сер. «Естественные науки». 2014. Вып. 1. C. 42–50.
- 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., Буканова Т. В. Исследование структурных особенностей прибрежных термохалинных фронтальных зон в Юго-Восточной части Балтийского моря по данным численного моделирования и космического мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 6. C. 125–135.
- Голенко М. Н., Краюшкин Е. В., Лаврова О. Ю. Исследование особенностей прибрежных поверхностных течений в Юго-Восточной Балтике по результатам подспутниковых дрифтерных экспериментов и численного моделирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 7. C. 280–296. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-7-280-296.
- Журбас В. М., Стипа Т., Малкки П., Пака В. Т., Кузьмина Н. П., Скляров В. Е. Мезомасштабная изменчивость апвеллинга в юго-восточной Балтике: ИК-изображения и численное моделирование // Океанология. 2004. Т. 44. № 5. С. 660–669.
- Каримова С. С., Лаврова О. Ю., Соловьев Д. М. Наблюдение вихревых структур Балтийского моря с помощью радиолокационных и радиометрических спутниковых данных // Исследование Земли из космоса. 2011. № 5. С. 15–23.
- Краюшкин Е. В., Лаврова О. Ю., Назирова К. Р., Алферьева Я. О., Соловьев Д. М. Формирование и распространение вихревого диполя за мысом Таран в Юго-Восточной Балтике // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 4. С. 214–221. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-4-214-221.
- 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. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-21-60-73.
- 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. 472 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.
- Golenko M. N., Golenko N. N., Emelyanov E. M., Nekrasov M. A. Role of quasi-geostrophic currents and inertial waves in elution of fine sediments in the southeastern part of the Baltic // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2017. V. 195. P. 60–68. DOI: 10.1016/j.ecss.2017.01.004.
- Gurova E., Chubarenko B. Remote-sensing observations of coastal sub-mesoscale eddies in the south-eastern Baltic // Oceanologia. 2012. V. 54(4). P. 631–654. DOI: 10.5697/oc.54-4.631.
- Gurova E., Lehmann A., Ivanov A. Upwelling dynamics in the Baltic Sea studied by a combined SAR/infrared satellite data and circulation model analysis // Oceanologia. 2013. V. 55(3). P. 687–707.
- Kostianoy A. G., Ginzburg A. I., Lavrova O. Y., Mityagina M. I. Satellite Remote Sensing of Submesoscale Eddies in the Russian Seas // The Ocean in Motion: Circulation, Waves, Polar Oceanography / eds. Velarde M., Tarakanov R., Marchenko A. Springer, Cham, Switzerland, 2018. P. 397–413. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-319-71934-4_24.
- Krayushkin E., Lavrova O., Strochkov A. Application of GPS/GSM Lagrangian mini-drifters for coastal ocean dynamics analysis // Russian J. Earth Science. 2019. V. 19. ES1001. DOI: 10.2205/2018ES000642.
- Lavrova O. Yu., Krayushkin E. V., Nazirova K. R., Strochkov A. Ya. Vortex structures in the Southeastern Baltic Sea: satellite observations and concurrent measurements // Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large Water Regions: Proc. SPIE 10784. 2018. 1078404. DOI: 10.1117/12.2325463.
- Männik A., Merilain M. Verification of different precipitation forecasts during extended winter-season in Estonia // HIRLAM Newsletter. 2007. V. 52. P. 65–70.
- Mellor G. L. User’s Guide for a Three-dimensional, Primitive Equation, Numerical Model. The revision: Program in Atmospheric and Oceanic Sciences. Princeton University, Princeton, NJ, 2004. 56 p.
- Zhurbas V., Laanemets J., Vahteraa E. Modeling of the mesoscale structure of coupled upwelling/downwelling events and the related input of nutrients to the upper mixed layer in the Gulf of Finland, Baltic Sea // J. Geophysical Research. 2008. V. 113. C05004. DOI: 10.1029/2007JC004280.