Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 5. С. 242-251
Приложение задачи о вихревом слое для района течения Гольфстрим
Н.В. Сандалюк
1 , В.Г. Гневышев
2 , Т.В. Белоненко
1 , А.В. Кочнев
3 1 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
3 Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, Архангельск, Россия
Одобрена к печати: 14.10.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-5-242-251
В работе применяются основные положения задачи о незональном вихревом слое на β-плоскости в постановке Майлса – Рибнера к наблюдениям в реальном океане. Ранее мы показали, что при взаимодействии волн с незональным течением появляется новый класс решений, который отсутствует в случае зонального течения. Этот новый класс решений можно интерпретировать как чистое излучение волн Россби незональным течением. Анализ пространственно-временных диаграмм в рассматриваемом районе подтверждает полученные ранее теоретические выводы задачи о взаимодействии планетарных волн с незональным течением на β-плоскости в постановке Майлса – Рибнера. Выделяются падающие, отражённые и преломлённые волны. Показано, что волны Россби, распространяющиеся с востока на запад со скоростью 7,6 см/с, при взаимодействии с течением трансформируются в преломлённые и отражённые волны. Преломлённые волны распространяются против течения, на юго-запад, со скоростью 4,6 см/с. Отражённые — на юго-восток, перпендикулярно течению, со скоростью 7,8 см/с. Скорость отражённых волн превышает скорость падающих, что подтверждает выводы о существовании механизмов усиления планетарных волн при взаимодействии их с незональным течением.
Ключевые слова: волны Россби, течение, ВКБ-приближение, Гольфстрим, вихревой слой, альтиметрия, падающая, отражённая волна, преломлённая волна
Полный текстСписок литературы:
- Белоненко Т. В., Кубряков А. А. Временная изменчивость фазовой скорости волн Россби в Северной части Тихого океана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 3. С. 9–18.
- Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости: пер. с англ. / под ред. Г. Ю. Степанова. М.: Мир, 1973. 760 с.
- Гневышев В. Г., Белоненко Т. В. Вихревой слой на β-плоскости в формулировке Майлса – Рибнера. Полюс на действительной оси // Морской гидрофиз. журн. 2021. Т. 37. № 5. С. 525–537. DOI: 10.22449/0233-7584-2021-5-525-537.
- Гневышев В. Г., Фролова А. В., Колдунов А. В., Белоненко Т. В. Топографический эффект для волн Россби на зональном сдвиговом потоке // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2021. Т. 14. № 1. С. 4–19. DOI: 10.7868/S2073667321010019.
- Дразин Ф. Введение в теорию гидродинамической устойчивости: пер. с англ. / пер. Г. Г. Цыпкин; под ред. А. Т. Ильичева. М.: Физматлит, 2005. 288 с.
- 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. 34–43. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-2-34-43.
- Степанянц Ю. А., Фабрикант А. Л. Распространение волн в сдвиговых потоках. М.: Наука, Физматлит, 1996. 240 с.
- Степанянц Ю. А., Фабрикант А. Л. Распространение волн в сдвиговых гидродинамических течениях // Успехи физ. наук. 1989. Т. 159. С. 83–123. DOI: 10.3367/UFNr.0159.198909c.0083
- Фабрикант А. Л. Отражение волн Россби от поверхности тангенциального разрыва скорости // Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана. 1987. Т. 23. С. 106–109.
- Belonenko T. V., Kubrjakov A. A., Stanichny S. V. Spectral characteristics of Rossby waves in the Northwestern Pacific based on satellite altimetry // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2016. Iss. 52. No. 9. P. 920–928. DOI: 10.1134/S0001433816090073.
- 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. V. 39. No. 8. P. 2177–2188. URL: https://DOI.org/10.1080/01431161.2017.1420932.
- Challenor P. G., Cipollini P., Cromwell D. Use of the 3D Radon transform to examine the properties of oceanic Rossby waves // J. Atmospheric and Oceanic Technology. 2001. Iss. 18. P. 1558–1566.
- Kamenkovich I. V., Pedlosky J. Radiating Instability of Nonzonal Ocean Currents // J. Physical Oceanography. 1996. V. 26. Iss. 4. P. 622–643. https://DOI.org/10.1175/1520-0485(1996)026<0622:RIONOC>2.0.CO;2.
- LeBlond P. H., Mysak L. A. Waves in the ocean. Elsevier oceanography series. Amsterdam; Oxford; N. Y.: Elsevier Scientific Publishing Company, 1978. 602 p.
- Pedlosky J. Geophysical Fluid Dynamics. N. Y.: Springer-Vergal, 1979. 624 p.
- Pujol M.-I., Faugère Y., Taburet G., Dupuy S., Pelloquin C., Ablain M., Picot N. DUACS DT2014: The new multi-mission altimeter dataset reprocessed over 20 years // Ocean Science. 2016. V. 12. P. 1067–1090.
- Talley L. D. Radiating Barotropic Instability // J. Physical Oceanography. 1983. V. 13. Iss. 6. P. 972–987. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1983)013<0972:RBI>2.0.CO;2.