Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 1. С. 205-218
Оценка сдвигов частоты инерционных колебаний в центральной части Японского моря по данным поверхностных буёв
О.О. Трусенкова
1 , В.Б. Лобанов
1 , С.Ю. Ладыченко
1 1 Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва ДВО РАН, Владивосток, Россия
Одобрена к печати: 22.12.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-1-205-218
На основе вейвлетных ротари-спектров проанализированы инерционные колебания двух поверхностных буёв, дрейфовавших в центральной части Японского моря в октябре – ноябре 2011 г., и выявлены значимые отклонения частот (периодов) этих колебаний от инерционных. Во время дрейфа под воздействием ветра наиболее повторяемыми были сдвиги периодов 0,5–1 ч как в большую, так и в меньшую сторону. Явных взаимосвязей с интенсивностью инерционных колебаний или с изменениями ветра не наблюдалось. В период дрейфа под воздействием течений (в районе зал. Петра Великого и в зоне тёплых вихрей Цусимского течения) выделены пять событий, когда эти сдвиги достигали 1,5–5,7 ч, что связано с относительной завихренностью скорости течения (Kunze, 1985). Для этих событий выполнены оценки относительной завихренности вдоль траекторий дрейфа по формуле Кунце (Kunze, 1985); средние для событий числа Россби составили 0,15–0,5. Для крупных синоптических вихрей размерами от 100 км имеет место качественное соответствие с оценками завихренности по данным спутниковой альтиметрии, но оценка по данным буёв в несколько раз выше. Для динамических структур размером менее 50 км возможно расхождение двух оценок завихренности и по знакам, но оценка по буям подтверждается качественным сходством с инфракрасными изображениями поверхности моря.
Ключевые слова: Японское море, поверхностный буй, дрейф, спутниковая альтиметрия, инфракрасные спутниковые изображения морской поверхности, вейвлет-преобразование, ротари-спектр, инерционные колебания, относительная завихренность, число Россби
Полный текстСписок литературы:
- Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. 8. Японское море. Т. 1. Гидрометеорологические условия / ред. Васильев А. С., Косарев А. Н., Терзиев Ф. С. СПб.: Гидрометеоиздат, 2003. 394 с.
- Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Островский А. Г. Поверхностная циркуляция Японского моря (спутниковая информация и данные дрейфующих буев) // Исслед. Земли из космоса. 1998. № 1. С. 66–83.
- Дубина В. А., Катин И. О. Особенности трансграничного переноса поверхностных вод в северо-западной части Японского моря по многолетним спутниковым наблюдениям // Вестн. Дальневосточного отд-ния Российской акад. наук. 2018. № 6. С. 13–19.
- Лаврова О. Ю., Сабинин К. Д. Проявления инерционных колебаний на спутниковых изображениях морской поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 4. С. 60–73. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-4-60-73.
- Ладыченко С. Ю., Лобанов В. Б. Синоптические вихри в районе залива Петра Великого по спутниковым данным // Исслед. Земли из космоса. 2013. № 4. С. 3–15. DOI: 10.7868/S0205961413030032.
- Лобанов В. Б., Пономарев В. И., Салюк А. Н., Тищенко П. Я., Тэлли Л. Д. Структура и динамика синоптических вихрей северной части Японского моря // Дальневосточные моря России. Кн. 1: Океанологические исследования / ред. В. А. Акуличев. М.: Наука, 2007. С. 450–473.
- Лобанов В. Б., Сергеев А. Ф., Трусенкова О. О., Ладыченко С. Ю., Марьина Е. Н., Щербинин П. Е. Инструментальные наблюдения и статистический анализ течений у побережья юго-восточного Приморья в осенне-зимний период // Подводные исслед. и робототехника. 2022. № 3. С. 54–66. DOI: 10.37102/1992-4429_2022_41_03_05.
- Мотыжев С. В. Создание дрифтерной технологии для контроля океана и атмосферы // Морской гидрофиз. журн. 2016. № 6. С. 74–88.
- Никитин А. А., Юрасов Г. И. Синоптические вихри Японского моря по спутниковым данным // Исслед. Земли из космоса. 2008. № 5. С. 2–57.
- Пономарев В. И., Файман П. А., Дубина В. А., Ладыченко С. Ю., Лобанов В. Б. Синоптическая вихревая динамика над северо-западным материковым склоном и шельфом Японского моря (моделирование и результаты дистанционных наблюдений) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли их космоса. 2011. Т. 8. № 2. С. 100–104.
- Пономарев В. И., Файман П. А., Дубина В. А., Машкина И. В. Особенности динамики вод синоптического и субсиноптического масштабов над континентальным склоном Японской котловины и шельфом Приморья // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 2. С. 155–165.
- Трусенкова О. О. Моделирование региональных особенностей циркуляции Японского моря под различным внешним воздействием // Изв. ТИНРО. 2012. Т. 169. С. 118–133.
- Трусенкова О. О., Лобанов В. Б., Ладыченко С. Ю., Каплуненко Д. Д. Дрейф поверхностных лагранжевых буев в центральной части Японского моря в октябре – ноябре 2011 г. // Исслед. Земли из космоса. 2021. № 1. С. 12–24. DOI: 10.31857/S0205961421010097.
- Трусенкова О. О., Лобанов В. Б., Лазарюк А. Ю. Течения в юго-западной части залива Петра Великого, Японское море (по данным стационарного буя WAVESCAN, 2016 г.) // Океанология. 2022. Т. 62. № 3. С. 365–379. DOI: 10.31857/S0030157422030145.
- Файман П. А., Пономарев В. И. Диагностические расчеты циркуляции вод залива Петра Великого по данным океанографических экспедиций ДВНИГМИ 2007–2010 гг. // Вестн. Дальневосточного отд-ния Российской акад. наук. 2018. № 1(197). С. 60–70.
- Alford M. H., MacKinnon J. A., Simmons H. L., Nash J. D. Near-Inertial Internal Gravity Waves in the Ocean // Annual Review of Marine Science. 2016. V. 8. P. 95–123. DOI: 10.1146/annurev-marine-010814-015746.
- Chaigneau A., Pizarro O., Rojas W. Global climatology of near-inertial current characteristics from Lagrangian observations // Geophysical Research Letters. 2008. V. 35. Art. No. L13603. DOI: 10.1029/2008GL034060.
- Danchenkov M. A., Aubrey D. G., Feldman K. L. Oceanography of area close to the Tumannaya River mouth (the Sea of Japan) // Pacific Oceanography. 2003. V. 1. No. 1. P. 61–69.
- Fayman P. A., Prants S. V., Budyansky M. V., Uleysky M. Yu. Coastal summer eddies in the Peter the Great Bay of the Japan Sea: in situ data, numerical modeling and Lagrangian analysis // Continental Shelf Research. 2019. V. 181. P. 143–155. DOI: 10.1016/j.csr.2019.05.002.
- Gonella A. A rotary-component method for analyzing meteorological and oceanographic vector time series // Deep-Sea Research. 1972. V. 19. No. 12. P. 833–846.
- Kunze E. Near-Inertial Wave Propagation in Geostrophic Shear // J. Physical Oceanography. 1985. V. 15. No. 5. P. 544–565.
- Lee D.-K., Niiler P. The energetic surface circulation patterns of the Japan/East Sea // Deep-Sea Research II. 2005. V. 52. No. 11–13. P. 1547–1563. DOI: 10.1016/j.dsr2.2003.08.008.
- Lee D.-K., Niiler P. Eddies in the southwestern Japan/East Sea // Deep-Sea Research. Pt. I. Oceanographic Research Papers. 2010. V. 57. No. 10. P. 1233–1242. DOI: 10.1016/j.dsr.2010.06.002.
- Liu P. C., Miller G. S. Wavelet transforms and ocean current data analysis // J. Atmospheric and Oceanic Technology. 1996. V. 13. No. 5. P. 1090–1099.
- McWilliams G. S. Submesoscale currents in the ocean // Proc. Royal Society A: Mathematical Physical and Engineering Sciences. 2016. V. 472. Art. No. 20160117. DOI: 10.1098/rspa.2016.0117.
- Oceanography of the East Sea (Japan Sea). Switzerland: Springer Intern. Publ., 2016. 460 p.
- Park J. J., Kim K., King B. A. Global statistics of inertial motions // Geophysical Research Letters. 2005. V. 32. Art. No. L14612. DOI: 10.1029/2005GL023258.
- Prants S. V., Ponomarev V. I., Budyansky M. V., Uleysky M. Y., Fayman P. A. Lagrangian analysis of vertical structure of eddies simulated in the Japan Basin of the Japan/East Sea // Ocean Modeling. 2015. V. 86. P. 128–140. DOI: 10.1016/j.ocemod.2014.12.010.
- Prants S. V., Budyansky M. V., Uleysky M. Y. Statistical analysis of Lagrangian transport of subtropical waters in the Japan Sea based on AVISO altimetry data // Nonlinear Processes in Geophysics. 2017. V. 24. No. 1. P. 89–99. DOI: 10.5194/npg-24-89-2017.
- Torrence C., Compo G. P. A practical guide to wavelet analysis // Bull. American Meteorological Society. 1998. V. 79. No. 1. P. 61–78.