Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 7. С. 178-186
Наблюдение вихрей в проливе Фрама и вблизи архипелага Шпицберген по данным спутниковых РСА-измерений в зимний период
О.А. Атаджанова
1 , И.Е. Козлов
2 1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
2 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
Одобрена к печати: 15.10.2020
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-7-178-186
В настоящей работе на основе обработки спутниковых данных Envisat ASAR для района пр. Фрама и вблизи арх. Шпицберген проанализированы особенности распространения поверхностных проявлений вихрей (ППВ) и их пространственно-временные характеристики в зимний период 2006/2007 гг. В этот период года в спутниковых данных регистрируются преимущественно вихри прикромочной зоны (94 % от общего числа), поверхностные проявления которых формируются за счёт горизонтального перераспределения разреженного льда. Более высокая скорость приводного ветра в зимний период по сравнению с летом ограничивает идентификацию вихрей на участках открытой воды. Среди выделенных ППВ, имеющих диаметр от 1 до 67 км, преобладают вихри циклонического типа. Свыше 60 % вихрей имеют диаметр менее 10 км и регистрируются на шельфе. Более крупные вихри диаметром >20 км наблюдаются вдоль прикромочной зоны над глубинами >1000 м. Районы высокой повторяемости ППВ приходятся на области прикромочной зоны в западной части пр. Фрама, вблизи о. Надежды, пр. Стур-Фьорд и севернее о. Медвежий. Сравнение полученных результатов с аналогичными за летний сезон показывает частичное совпадение районов регистрации вихрей, а также схожую статистику о размерах вихрей прикромочной зоны в других арктических районах.
Ключевые слова: океанские вихри, прикромочная ледовая зона, субмезомасштаб, Северный Ледовитый океан, пролив Фрама, архипелаг Шпицберген, лёд, спутниковые РСА-изображения
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
- Гинзбург А. И. Нестационарные вихревые движения в океане // Океанология. 1992. Т. 32. Вып. 6. С. 997–1004.
- Зацепин А. Г., Баранов В. И., Кондрашов А. А., Корж А. О., Кременецкий В. В., Островский А. Г., Соловьев Д. М. Субмезомасштабные вихри на Кавказском шельфе Черного моря и порождающие их механизмы // Океанология. 2011. Т. 51. № 4. С. 592–605.
- Зимин А. В., Атаджанова О. А., Романенков Д. А., Козлов И. Е., Шапрон Б. Субмезомасштабные вихри в Белом море по данным спутниковых радиолокационных измерений // Исслед. Земли из космоса. 2016. № 1–2. С. 129–135.
- Козлов И. Е., Плотников Е. В. Динамика вихрей в Арктике по данным квазисинхронных спутниковых РСА измерений Sentinel-1 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 3. С. 178–186.
- Петренко Л. А., Козлов И. Е. Характеристики вихрей у архипелага Шпицберген и в проливе Фрама по данным спутниковых радиолокационных наблюдений в летний период // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. (В печати.)
- Федоров К. Н., Гинзбург А. И. Приповерхностный слой океана. Л: Гидрометеоиздат, 1988. 303 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.
- Atadzhanova O. A., Zimin A. V., Svergun E. I., Konik A. A. Submesoscale Eddy Structures and Frontal Dynamics in the Barents Sea // Physical Oceanography. 2018. V. 25. No. 3. P. 220–228.
- Bashmachnikov I. L., Kozlov I. E., Petrenko L. A., Glok 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. 5. Art. No. e2019JC015832. 26 p.
- DiGiacomo P. M., Holt B. Satellite observations of small coastal ocean eddies in the Southern California Bight // J. Geophysical Research. 2001. V. 106. No. C10. P. 22521–22543.
- 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(7). P. 3406–3414.
- Johannessen J. A., Johannessen O. M., Svendsen E., Shuchman R., Manley T., Campbell W. J., Josberger E. G., Sandven S., Gascard J. C., Olaussen T., Davidson K., Van Leer J. Mesoscale eddies in the Fram Strait marginal ice zone during the 1983 and 1984 Marginal Ice Zone Experiments // J. Geophysical Research: Oceans. 1987. V. 92. No. C7. P. 6754–6772.
- Karimova S. S. Spiral eddies in the Baltic, Black and Caspian seas as seen by satellite radar data // Advances in Space Research. 2012. V. 50(8). P. 1107–1124.
- Karimova S., Gade M. Improved statistics of submesoscale eddies in the Baltic Sea retrieved from SAR imagery // Intern. J. Remote Sensing. 2016. V. 37. Iss. 10. P. 2394–2414.
- 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(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 p.
- Kozlov I. E., Plotnikov E. V., Manucharyan G. E. Brief Communication: Mesoscale and submesoscale dynamics in the marginal ice zone from sequential synthetic aperture radar observations // The Cryosphere. 2020. V. 14. P. 2941–2947. URL: https://doi.org/10.5194/tc-14-2941-2020.
- Mensa J. A., Timmermans M.-L., Kozlov I. E., Williams W. J., Özgökmen T. Surface drifter observations from the Arctic Ocean’s Beaufort Sea: Evidence for submesoscale dynamics // J. Geophysical Research: Oceans. 2018. V. 122(12). P. 9455–9475.
- Mityagina M. I., Lavrova O. Yu., Karimova S. S. Multi-sensor study of eddy and internal wave dynamics in the north-eastern Black Sea coastal waters // Intern. J. Remote Sensing. 2010. V. 31. No. 17. P. 4779–4790.
- Smith D. C., Morison J., Johannessen J. A., Untersteiner N. Topographic generation of an eddy at the ice edge of the East Greenland current // J. Geophysical Research. 1984. V. 89. P. 8205–8208.
- Thomas L. N., Tandon А., Mahadevan А. Submesoscale processes and dynamics // Ocean Modeling in an Eddying Regime. Geophysical Monograph Ser. 2008. V. 177. P. 17–38.
- Wadhams P., Squire V. A. An ice-water vortex at the Edge of East Greenland current // J. Geophysical Research. 1983. V. 88. P. 2770–2780.
- Wekerle C., Wang Q., Von Appen W.‐J., Danilov S., Schourup‐Kristensen V., Jung T. Eddy-resolving simulation of the Atlantic water circulation in the Fram Strait with focus on the seasonal cycle // J. Geophysical Research: Oceans. 2017. V. 122(11). P. 8385–8405.
- 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. No. 2. P. 253–266.