Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 5. С. 191-201
Спутниковые наблюдения вихрей и фронтальных зон Баренцева моря в годы с различной ледовитостью
А.А. Коник
1, 2 , И.Е. Козлов
3 , А.В. Зимин
1, 2 , О.А. Атаджанова
1, 4 1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
2 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
3 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
4 Российский государственный гидрометеорологический университет, Санкт-Петербург
Одобрена к печати: 17.08.2020
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-5-191-201
В работе на основе анализа спутниковых радиолокационных изображений и осреднённых полей температуры морской поверхности исследуется связь вихревых структур Баренцева моря с положением основных фронтальных зон в летние периоды 2007 и 2009 гг., отличавшиеся фоновыми ледовыми условиями. Средняя величина горизонтального градиента температуры для Прикромочной и Полярной фронтальных зон составила 0,04 °С/км, а их ширина варьировалась в пределах от 75 до 136 км. За период исследований идентифицировано 1135 вихревых структур. Результаты анализа спутниковых данных выявили преобладание вихрей с циклоническим типом проявления в оба года. Показано, что в 2009 г. количество вихрей, наблюдаемых в границах фронтальных зон, в два раза превышало их число в 2007 г. В целом количество вихрей внутри фронтальных зон Баренцева моря не превосходит 26 % от их общего числа. Этот факт свидетельствует, что, помимо возникновения вихрей на фронтах, вероятной причиной генерации остальных вихрей может оказаться взаимодействие фоновых течений с неоднородным рельефом дна и полем приводного ветра.
Ключевые слова: океанские вихри, радиолокатор с синтезированной апертурой, температура морской поверхности, фронтальные зоны, Баренцево море, Северный Ледовитый океан
Полный текстСписок литературы:
- Артамонова А. В., Козлов И. Е., Зимин А. В. Характеристики вихрей в Чукотском море и море Бофорта по данным спутниковых радиолокационных наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 1. С. 203–210.
- Глуховец Д. И., Гольдин Ю. А. Исследование биоптических характеристик вод Карского моря с использованием данных спутниковых и судовых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 4. С. 346–350.
- Зимин А. В., Коник А. А., Атаджанова О. А. Количественные оценки изменчивости характеристик температуры поверхности моря в районе фронтальных зон Баренцева моря // Ученые записки Российского гос. гидрометеоролог. ун-та. 2018. № 51. С. 99–108.
- Коник А. А., Зимин А. В., Атаджанова О. А. Количественные оценки изменчивости характеристик температуры поверхности моря в районе фронтальных зон Карского моря // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2019. Т. 12. № 1. С. 54–61.
- Костяной А. Г., Лебедев И. А., Новиков В. Б., Родионов В. Б. О вихреобразовании в Полярной фронтальной зоне Баренцева моря // Тр. Аркт. и антаркт. научно-исследоват. ин-та. 1992. Т. 426. С. 19–32.
- Николаев Ю. В., Макштас А. П., Иванов Б. В. К проблеме изучения Прикромочных зон арктических морей // Тр. Аркт. и антаркт. научно-исследоват. ин-та. 1986. Т. 406. С. 131–138.
- Ожигин В. К., Ившин В. К., Трофимов А. Г., Карсаков А. Л., Анциферов М. Ю. Воды Баренцева моря: структура, циркуляция, изменчивость. Мурманск: ПИНРО, 2016. 216 с.
- Atadzhanova O. A., Zimin A. V. Analysis of the characteristics of the submesoscale eddy manifestations in the Barents, the Kara and the White Seas using satellite data // Fundamentalnaya i prikladnaya gidrofizika. 2019. V. 12. No. 3. P. 36–45.
- Atadzhanova O. A., Zimin A. V., Romanenkov D. A., Kozlov I. E. Satellite radar observations of small eddies in the White, Barents and Kara Seas // Physical Oceanography. 2017. V. 2. P. 75–83.
- Barton B. I., Lenn Y. D., Lique C. Observed Atlantification of the Barents Sea Causes the Polar Front to Limit the Expansion of Winter Sea Ice // J. Physical Oceanography. 2018. V. 48. No. 8. P. 1849–1866.
- Bashmachnikov I. L., Kozlov I. E., Petrenko L. A., Glock N. I., Wekerle C. Eddies in the North Greenland Sea and Fram Strait from satellite altimetry, SAR and high‐resolution model data // J. Geophysical Research: Oceans. 2020. V. 125. Iss. 7. Art. No. e2019JC015832. 40 p. DOI: 10.1029/2019JC015832.
- Day J. J., Tietsche S., Hawkins E. Pan-arctic and regional sea ice predictability: Initialization month dependence // J. Climate. 2014. V. 27. No. 12. P. 4371–4390.
- Donlon C. J., Martin M., Stark J., Roberts-Jones J., Fiedler E., Wimmer W. The Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis (OSTIA) system // Remote Sensing of Environment. 2012. V. 116. P. 140–158.
- Feltham D. Arctic sea ice reduction: the evidence, models and impacts // Philosophical Trans. Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 2015. V. 373. No. 2045. Art. No. 20140171. 3 p.
- Fer I., Drinkwater K. Mixing in the Barents Sea Polar Front near Hopen in spring // J. Marine Systems. 2014. V. 130. P. 206–218.
- Hattermann T., Isachsen P. E., Von Appen W. J., Albretsen J., Sundfjord A. Eddy-driven recirculation of Atlantic Water in Fram Strait // Geophysical Research Letters. 2016. V. 43. No. 7. P. 3406–3414.
- Ikeda M., Johannessen J. A., Lygre K., Sandven S. A process study of mesoscale meandres and eddies in the Norwegian Coastal Current // J. Geophysical Research. 1989. V. 19. No. 1. P. 20–35.
- Ivanov V. V., Alexeev V. A., Repina I., Koldunov N. V., Smirnov A. Tracing Atlantic Water Signature in the Arctic Sea Ice Cover East of Svalbard // Advances in Meteorology. 2012. V. 2012. Art. ID 201818. 11 p.
- Kozlov I. E., Artamonova A. V., Manucharyan G. E., Kubryakov A. A. (2019a) Eddies in the Western Arctic Ocean from spaceborne SAR observations over open ocean and marginal ice zones // J. Geophysical Research: Oceans. 2019. V. 124. No. 9. P. 6601–6616.
- Kozlov I. E., Petrenko L. A., Plotnikov E. V. (2019b) Statistical and dynamical properties of ocean eddies in Fram Strait from spaceborne SAR observations // Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large Water Regions: Proc. SPIE. 2019. V. 11150. Art. No. 111500S. 7 с. DOI: 10.1117/12.2533317.
- Manucharyan G. E., Timmermans M. L. Generation and separation of mesoscale eddies from surface ocean fronts // J. Physical Oceanography. 2014. V. 43. No. 12. P. 2545–2562.
- Mysak L. A., Schott B. Evidence for baroclinic instability of the Norwegian Current // J. Geophysical Research. 1997. V. 82. P. 2087–2095.
- Oziel L., Sirven J., Gascard J. C. The Barents Sea frontal zones and water masses variability (1980–2011) // Ocean Science. 2016. V. 12. No. 1. P. 169–184.
- Padman L., Levine M., Dillon T., Morison J., Pinkel R. Hydrography and microstructure of an Arctic cyclonic eddy // J. Geophysical Research: Ocean. 1990. V. 95. P. 707–719.
- Serreze M. C., Meier W. N. The Arctic’s sea ice cover: trends, variability, predictability, and comparisons to the Antarctic // Annals of the New York Academy of Sciences. 2018. P. 1–18.
- Serreze M. C., Stroeve J. Arctic sea ice trends, variability and implications for seasonal ice forecasting // Philosophical Transactions: Mathematical, Physical and Engineering Science. 2015. V. 373. No. 2045. Art. No. 20140159. 16 p.
- Spreen G., Kaleschke L., Heygster G. Sea ice remote sensing using AMSR-E 89 GHz channels // J. Geophysical Research: Oceans. 2008. V. 113. Iss. C2. Art. No. C02S03. 12 p.
- Sullivan P. P., McWilliams J. C. Frontogenesis and frontal arrest of a dense filament in the oceanic surface boundary layer // J. Fluid Mechanics. 2017. V. 837. P. 341–380.
- Våge S., Basedow S. L., Tande K. S., Zhou M. Physical structure of the Barents Sea Polar Front near Storbanken in August 2007 // J. Marine Systems. 2014. V. 130. P. 256–262.
- Zatsepin A., Kubryakov A., Aleskerova A., Elkin D., Kukleva O. Physical mechanisms of submesoscale eddies generation: evidences from laboratory modeling and satellite data in the Black Sea // Ocean Dynamics. 2019. V. 69. P. 253–266.