Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 2. С. 241-250
Оценка изменчивости характеристик Стоковой фронтальной зоны Карского моря на основе комплексирования данных спутникового дистанционного зондирования
А.А. Коник
1, 2 , А.В. Зимин
1, 2 , О.А. Атаджанова
1 , А.П. Педченко
3 1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
2 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
3 Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Москва, Россия
Одобрена к печати: 09.03.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-2-241-250
В работе на основе анализа валидированных спутниковых данных по температуре, солёности и уровню моря описана синоптическая изменчивость характеристик в области Стоковой фронтальной зоны Карского моря в августе – сентябре 2019 г. Валидация проводилась сопоставлением измерений радиометров спутников Suomi NPP VIIRS и NASA SMAP с данными in situ с борта НИС «Профессор Леванидов» с 15 по 27 сентября 2019 г. Результаты валидации показали высокую точность воспроизведения спутниковыми системами поверхностных полей температуры и солёности Карского моря. Положение и характеристики поверхностного опреснённого слоя, на внешней границе которого детектируется Стоковая фронтальная зона, выделялись с помощью кластерного анализа. Установлено, что градиенты в области фронтальной зоны в рассматриваемый период колебались от 0,05 до 0,1 °С/км, солёности — от 0,08 до 0,13 ‰/км. Показана изменчивость площади и градиентов Стоковой фронтальной зоны в тёплый период года.
Ключевые слова: Стоковая фронтальная зона, Карское море, поверхностный опреснённый слой, кластерный анализ, судовые измерения, спутниковые наблюдения
Полный текстСписок литературы:
- Атаджанова О. А., Зимин А. В. Анализ характеристик проявлений субмезомасштабных вихрей Баренцева, Карского и Белого морей по данным спутниковых наблюдений // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2019. Т. 12. № 3. С. 36–45.
- Буренков В. И., Гольдин Ю. А., Артемьев В. А., Шебестов С. В. Оптические характеристики вод Карского моря по судовым и спутниковым наблюдениям // Океанология. 2010. Т. 50. № 5. С. 716–729.
- Вайновский П. А., Малинин В. Н. II. Методы обработки и анализа океанологической информации. Многомерный анализ: учеб. пособие. СПб.: РГГМИ, 1992. 96 с.
- Гордеева С. М., Малинин В. Н. Крупномасштабная изменчивость южного субтропического фронта в юго-восточной части Тихого океана // Ученые записки Российского гос. гидрометеоролог. ун та. 2006. № 2. С. 160–169.
- Добровольский А. Д., Залогин Б. С. Моря СССР. М.: МГУ, 1982. 192 с.
- Дубинина Е. О., Коссова С. А., Мирошников А. Ю. Источники и механизмы опреснения морских вод в заливах Цивольки и Седова (Новая Земля) по изотопным (δd, δ18о) данным // Океанология. 2019. Т. 59. № 6. С. 928–938.
- Завьялов П. О., Ижницкий А. С., Осадчиев А. А., Пелевин В. В., Грабовский А. Б. Структура термохалинных и биооптических полей на поверхности Карского моря осенью 2011 года // Океанология. 2015. Т. 55. № 4. C. 514–525.
- Зацепин А. Г., Морозов Е. Г., Пака В. Т., Демидов А. Н., Кондрашов А. А., Корж А. О., Кременецкий В. В., Поярков С. Г., Соловьев Д. М. Циркуляция вод в юго-западной части Карского моря в сентябре 2007 года // Океанология. 2010. Т. 50. № 5. С. 683–697.
- Зацепин А. Г., Кременецкий В. В., Кубряков А. А., Станичный С. В., Соловьев Д. М. Распространение и трансформация вод поверхностного опресненного слоя в Карском море // Океанология. 2015. Т. 55. № 4. С. 502–513.
- Зимин А. В., Атаджанова О. А., Коник А. А., Гордеева С. М. Сравнение результатов наблюдений, выполненных в Баренцевом море, с данными из глобальных океанологических баз // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2020. Т. 13. № 4. С. 66–77.
- 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.
- Кузин В. И., Лаптева Н. А. Математическое моделирование стока основных рек Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27. № 6. С. 525–529.
- Магрицкий Д. В., Чалов С. Р., Агафонова С. А., Кузнецов М. А., Банщикова Л. С. Гидрологический режим нижней Оби в современных гидроклиматических условиях и под влиянием крупномасштабной водохозяйственной деятельности // Науч. вестн. Ямало-Ненецкого автономного округа. 2019. № 1. С. 106–119.
- Михайлов В. Н. Устья рек России и сопредельных стран: прошлое, настоящее, будущее. М.: ГЕОС, 1997. 413 с.
- 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.
- Постнов А. А., Жохова Н. В., Лапшин В. Б., Орех А. Г. Характеристики водных масс фронтальной зоны северо-восточной части Атлантического океана // Метеорология и гидрология. 2006. № 7. С. 56–65.
- Русанов В. П., Васильев А. Н. Распространение речных вод в Карском море по данным гидрохимических определений // Тр. Аркт. и антаркт. научно-исследоват. ин-та. 1976. Т. 323. С. 188–196.
- Федоров К. Н. Физическая природа и структура океанических фронтов. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 296 с.
- Чвилев С. В. Фронтальные зоны Баренцева моря // Метеорология и гидрология. 1991. № 11. С. 103–108.
- Ablain M., Cazenave A., Larnicol G., Balmaseda M., Cipollini P., Faugère Y., Fernandes M. J., Henry O., Johannessen J. A., Knudsen P., Andersen O., Legeais J., Meyssignac B., Picot N., Roca M., Rudenko S., Scharffenberg M. G., Stammer D., Timms G., Benveniste J. Improved sea level record over the satellite altimetry era (1993–2010) from the Climate Change Initiative project // Ocean Science. 2015. No. 11. P. 67–82.
- Harms I. H., Karcher M. J. Modeling the seasonal variability of hydrography and circulation in the Kara Sea // J. Geophysical Research: Oceans. 1999. V. 104. No. C6. P. 13431–13448.
- Harms I. H., Karcher M. J. Kara Sea freshwater dispersion and export in the late 1990s // J. Geophysical Research. 2005. No. 110. Art. No. C08007. 9 p. DOI: 10.1029/2004JC002744.
- Kubryakov A. A., Stanichny S. V., Zatsepin A. G. River plume dynamics in the Kara Sea from altimetry-based Lagrangian model, satellite salinity and chlorophyll data // Remote Sensing of Environment. 2016. No. 176. P. 177–187.
- Liu Y., Minnett P. J. Sampling errors in satellite-derived infrared sea-surface temperatures. Part I: Global and regional MODIS fields // Remote Sensing of Environment. 2016. V. 177. P. 48–64.
- 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.
- Meissner T., Wentz F. J., Le Vine D. M. The Salinity Retrieval Algorithms for the NASA Aquarius Version 5 and SMAP Version 3 Releases // Remote Sensing. 2018. No. 10. P. 1121.
- Minnett P. J., Kilpatrick K. A., Podestá G. P., Evans R. H., Szczodrak M. D., Izaguirre M. A., Williams E. G., Walsh S., Reynolds R. M., Bailey S. W., Armstrong E. M., Vazquez-Cuervo J. Skin Sea-Surface Temperature from VIIRS on Suomi-NPP–NASA Continuity Retrievals // Remote Sensing. 2020. V. 12. No. 20. Art. No. 3369. 37 p.
- Osadchiev A. A., Frey D. I., Shchuka S. A., Tilinina N. D., Morozov E. G., Zavialov P. O. Structure of the freshened surface layer in the Kara Sea during ice‐free periods // J. Geophysical Research: Oceans. 2020. P. 1–35. DOI: 10.1029/2020JC016486.
- 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.
- Pavlov V. K., Pfirman S. L. Hydrographic structure and variability of the Kara Sea: Implications for pollutant distribution // Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. 1995. V. 42. No. 6. P. 1369–1390.
- Pavlov V. K., Timohov L. A., Baskakov G. A., Kulakov M. Yu., Kurazhov V. K., Pavlov P. V., Pivovarov S. V., Stanovoy V. V. Hydrometeorological Regime of the Kara, Laptev, and East-Siberian Seas. University of Washington, Seattle, 1996. 185 p.
- 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.
- Supply A., Boutin J., Vergely J.-L., Kolodziejczyk N., Reverdin G., Reul N., Tarasenko A. New insights into SMOS sea surface salinity retrievals in the Arctic Ocean // Remote Sensing of Environment. 2020. V. 249. Art. No. 112027.