Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 6. С. 265-279
Трёхмерная структура и динамика вод в прибрежных вихревых диполях в юго-восточной части Балтийского моря: результаты спутниковых наблюдений и подспутниковых измерений летом 2021 года
Е.В. Краюшкин
1 , О.Ю. Лаврова
1 , К.Р. Назирова
1 , Д.А. Елизаров
1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 23.12.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-6-265-279
Представлены результаты квазисинхронных спутниковых и экспериментальных наблюдений двух проявлений субмезомасштабных вихревых диполей в прибрежной зоне юго-восточной части Балтийского моря у побережья Калининградской обл. По данным последовательных спутниковых изображений высокого разрешения определены параметры динамики вихревых диполей, а именно: срок существования таких процессов в акватории моря, скорость и направление распространения в пространстве, а также описаны атмосферные условия для возникновения подобных вихревых диполей. По результатам подспутниковых натурных экспериментов с использованием акустического профилографа течений и гидрологического зонда определены характерные особенности трёхмерной структуры вихревых диполей. Представлены результаты о глубине проникновения процессов в толщу вод и показано, что такого рода процессы не являются сугубо поверхностными проявлениями, а оказывают влияние до глубин не менее 20 м. Прямые измерения скорости и направления течений внутри отдельных частей вихревого диполя говорят о существенно большей динамике вод внутри подобных образований, чем их собственная скорость перемещения в пространстве. Проведена оценка различий в антициклонических и циклонических областях диполя. По результатам гидрологических наблюдений показано влияние активной циклонической области вихревого диполя на окружающие её воды, что проявляется как в вовлечении (подъёме) нижележащих вод в область существования циклона, так и в аккумуляции поверхностно-активных веществ в её пределах.
Ключевые слова: Балтийское море, вихревой диполь, трёхмерная структура, спутниковый мониторинг, подспутниковые измерения
Полный текстСписок литературы:
- 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.
- Гурова Е. С. О формировании и динамике вихря у побережья юго-восточной Балтики по данным дистанционного зондирования // Вестн. Балтийского федерального ун-та им. И. Канта. 2012. Вып. 1. С. 16–21.
- Елкин Д. Н., Зацепин А. Г. Лабораторное исследование механизма периодического вихреобразования за мысами в прибрежной зоне моря // Океанология. 2013. Т. 53. № 1. С. 29–41. DOI: 10.7868/S0030157412050061.
- Зацепин А. Г., Баранов В. И., Кондратов 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.
- Каримова С. С., Лаврова О. Ю., Соловьев Д. М. Наблюдение вихревых структур Балтийского моря с помощью радиолокационных и радиометрических спутниковых данных // Исслед. Земли из космоса. 2011. № 5. С. 15–23.
- Костяной А. Г., Гинзбург А. И., Шеремет Н. А., Лаврова О. Ю., Митягина М. И. Мелкомасштабные вихри Черного моря // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 1. С. 248–259.
- 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.
- Краюшкин Е. В., Назирова К. Р., Лаврова О. Ю., Князев Н. А. Субмезомасштабный циклонический вихрь за мысом Гвардейский в Юго-Восточной Балтике: спутниковые наблюдения и подспутниковые измерения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 4. С. 290–299. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-4-290-299.
- 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. 470 с.
- Лаврова О. Ю., Митягина М. И., Сабинин К. Д., Серебряный А. Н. Изучение гидродинамических процессов в шельфовой зоне на основе спутниковой информации и данных подспутниковых измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 98–129.
- Лаврова О. Ю., Митягина М. И., Уваров И. А., Лупян Е. А. Текущие возможности и опыт использования информационной системы See the Sea для изучения и мониторинга явлений и процессов на морской поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 266–287. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-266-287.
- Митягина М. И., Лаврова О. Ю. Спутниковые наблюдения вихревых и волновых процессов в прибрежной зоне северо-восточной части Черного моря // Исслед. Земли из космоса. 2009. № 5. С. 72–79.
- 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.
- Karimova S., Gade M. Improved statistics of submesoscale eddies in the Baltic Sea retrieved from SAR imagery // Intern. J. Remote Sensing. 2016. V. 37(10). P. 2394–2414. DOI: 10.1080/01431161.2016.1145367.
- 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-Verlag, 2018. P. 397–413. https://doi.org/10.1007/978-3-319-71934-4_24.
- Lavrova O., Krayushkin E., Golenko M., Golenko N. Effect of wind and hydrographic conditions on the transport of Vistula Lagoon waters into the Baltic Sea: results of a combined experiment / IEEE J. Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 2016. V. 9. Iss. 9. P. 5193–5201. DOI: 10.1109/JSTARS.2016.25806022016.
- 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. 2018. V. 10784. Art. No. 1078404. DOI: 10.1117/12.2325463.
- Marmorino G. O., Holt B., Molemaker M. J., DiGiacomo P. M., Sletten M. A. Airborne synthetic aperture radar observations of “spiral eddy” slick patterns in the Southern California Bight // J. Geophysical Research. 2010. V. 115. Iss. C5. Art. No. C05010. https://doi.org/10.1029/2009JC005863.
- Zhurbas V., Oh I. S., Park T. Formation and decay of a longshore baroclinic jet associated with transient coastal upwelling and downwelling: A numerical study with applications to the Baltic Sea // J. Geophysical Research. 2006. V. 111. Art. No. C04014.
- Zhurbas V., Väli G., Kostianoy A., Lavrova O. Hindcast of the mesoscale eddy field in the Southeastern Baltic Sea: Model output vs satellite imagery // Russian J. Earth Sciences. 2019. V. 19. Art. No. ES4006. DOI: 10.2205/2019ES000672.