Журнал

О журнале Новости Редколлегия Информация для авторов и рецензентов Публикационная этика Дискуссия Контакты ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:
отправка и рецензирование статей
Архив
Том 21, 2024
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 20, 2023
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 19, 2022
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 18, 2021
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 17, 2020
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 16, 2019 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 15, 2018 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 14, 2017 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 13, 2016 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 12, 2015 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 11, 2014 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 10, 2013 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 9, 2012 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5
Том 8, 2011 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 7, 2010 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Выпуск 6, 2009 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 5, 2008 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 4, 2007 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 3, 2006 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 2, 2005 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 1, 2004 г.
Том 1
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
подписаться отписаться
English version
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 6. С. 253-266

Влияние топографии на перемещение мезомасштабных вихрей на материковом склоне Новозеландского плато

Т.В. Белоненко 1 , В.С. Травкин 1, 2 , В.Г. Гневышев 3 , А.В. Кочнев 4 
1 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2 Государственный океанографический институт имени Н. Н. Зубова, Москва, Россия
3 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
4 Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, Архангельск, Россия
Одобрена к печати: 07.10.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-6-253-266
Рассматриваются мезомасштабные вихри на склоне Новозеландского плато. Основой исследования являются альтиметрические измерения за 1993–2022 гг. — абсолютная динамическая топография, а также продукт МЕТА3.2 (англ. Mesoscale Eddy Trajectory Atlas 3.2), созданный на основе альтиметрических данных. Дополнительно используются результаты глобального океанического реанализа GLORYS12V1 (англ. Global Ocean Physics Reanalysis) за тот же период. Показано, что на склоне Новозеландского плато формируется струйное топографическое течение, которое проходит по нему узкой полосой. Скорость данного топографического течения достигает 70 см/с при осреднении за период 1993–2022 гг. Установлено, что генерация мезомасштабных вихрей преимущественно происходит на периферии топографического течения, при этом антициклоны образуются на северной (мелководной) периферии течения, а циклоны — на южной (глубоководной). Рассмотрен разрез поперёк склона и определены его части, на которых нормальные к разрезу составляющие скорости течения максимальны. Проанализированы траектории 1401 циклона и 1488 антициклонов, выделенных за рассматриваемый период 1993–2022 гг., с продолжительностью жизни, превышающей 10 сут. Показано, что траектории циклонов и антициклонов управляются топографией: в большинстве случаев их траектории имеют схожую форму и разнесены в пространстве.
Ключевые слова: Новозеландское плато, топография дна, склон, топографическое течение, мезомасштабные вихри, альтиметрия
Полный текст

Список литературы:

  1. Белоненко Т. В., Волков Д. Л., Колдунов А. В. Шельфовые волны в море Бофорта по данным гидродинамической модели MITgcm // Океанология. 2018. Т. 58. № 6. С. 854–863. DOI: 10.1134/S0030157418060023.
  2. Гневышев В. Г., Белоненко Т. В. Доплеровский эффект и волны Россби в океане: краткий экскурс в историю и новые подходы // Фундам. и приклад. гидрофизика. 2023. Т. 16. № 3. С. 72–92. DOI: 10.59887/2073-6673.2023.16(3)-6.
  3. Гневышев В. Г., Фролова А. В., Колдунов А. В., Белоненко Т. В. Топографический эффект для волн Россби на зональном сдвиговом потоке // Фундам. и приклад. гидрофизика. 2021. Т. 14. № 1. С. 4–14. DOI: 10.7868/S2073667321010019.
  4. Гневышев В. Г., Травкин В. С., Белоненко Т. В. (2023а) Топографический фактор и предельные переходы в уравнениях для субинерционных волн // Фундам. и приклад. гидрофизика. 2023. Т. 16. № 1. С. 8–23. DOI: 10.48612/fpg/92rg-6t7h-m4a2.
  5. Гневышев В. Г., Травкин В. С., Белоненко Т. В. (2023б) Групповая скорость и дисперсия шельфовых волн Бухвальда и Адамса. Новый аналитический подход // Фундам. и приклад. гидрофизика. 2023. Т. 16. № 2. С. 8–20. DOI: 10.59887/2073–6673.2023.16(2)-1.
  6. Жмур В. В., Новоселова Е. В., Белоненко Т. В. Потенциальная завихренность в океане: подходы Эртеля и Россби с оценками для Лофотенского вихря // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2021. Т. 57. № 6. С. 721–732. DOI: 10.31857/S0002351521050151.
  7. Жмур В. В., Травкин В. С., Белоненко Т. В., Арутюнян Д. А. Трансформация кинетической и потенциальной энергии при вытягивании мезомасштабного вихря // Морской гидрофиз. журн. 2022. Т. 38. № 5. С. 466–480. DOI: 10.22449/0233-7584-2022-5-466-480.
  8. Жмур В. В., Белоненко Т. В., Новоселова Е. В., Суетин Б. П. (2023а) Прямой и обратный каскад энергии при вытягивании вихрей в океане // Докл. Российской акад. наук. Науки о Земле. 2023. Т. 508. № 2. С. 270–274. DOI: 10.31857/S2686739722602113.
  9. Жмур В. В., Белоненко Т. В., Новоселова Е. В., Суетин Б. C. (2023б) О вытягивании мезомасштабных вихрей в филаменты и распределении их на поверхности океана // Изв. вузов. Радиофизика. 2023. Т. 66. № 2–3. С. 104–121. https://radiophysics.unn.ru/issues/2023/2/104.
  10. Зацепин А. Г., Елкин Д. Н. Влияние подводного хребта на перемещение антициклонических вихрей над наклонным дном под действием топографического бета-эффекта: лабораторный эксперимент // Морской гидрофиз. журн. 2024. Т. 40. № 2. С. 298–311.
  11. Монин А. С., Каменкович В. М., Корт В. Г. Изменчивость Мирового океана. Л.: Изд-во Гидрометеоиздат, 1974. 264 с.
  12. Сандалюк Н. В., Белоненко Т. В., Колдунов А. В. Шельфовые волны в Большом Австралийском заливе по данным спутниковой альтиметрии // Исслед. Земли из космоса. 2020. № 6. С. 73–84. DOI: 10.31857/S0205961420050085.
  13. Травкин В. С., Белоненко Т. В. Исследование вихревой изменчивости в Лофотенской котловине на основе анализа доступной потенциальной и кинетической энергии // Морской гидрофиз. журн. 2021. Т. 37. № 3. С. 318–332. DOI: 10.22449/0233-7584-2021-3-318-332.
  14. Травкин В. С., Гневышев В. Г., Белоненко Т. В. Мезомасштабные вихри на континентальном склоне Новозеландского плато по данным альтиметрии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 3. С. 221–233. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-3-221-233.
  15. Худякова С. П., Травкин В. С., Белоненко Т. В. Мезомасштабные вихри Алеутского жёлоба // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 6. С. 211–221. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-6-211-221.
  16. Arbic B. K., Scott R. B., Flierl G. R. et al. Nonlinear cascades of surface oceanic geostrophic kinetic energy in the frequency domain // J. Physical Oceanography. 2012. V. 42. Iss. 9. P. 1577–1600. DOI: 10.1175/jpo-d-11-0151.1.
  17. Belonenko T. V., Travkin V. S., Koldunov A. V. et al. Topographic experiments over dynamical processes in the Norwegian Sea // Russian J. Earth Sciences. 2021. V. 21. Article ES1006. DOI: 10.2205/2020ES000747.
  18. Bower A. S., Le Cann B., Rossby T. et al. Directly measured mid-depth circulation in the northeastern North Atlantic Ocean // Nature. 2002. V. 419. No. 6907. P. 603–607. https://doi.org/10.1038/nature01078.
  19. Bower A. S., Lozier M. S., Gary S. F. et al. Interior pathways of the North Atlantic meridional overturning circulation // Nature. 2009. V. 459. No. 7244. P. 243–247. DOI: 10.1038/nature07979.
  20. Charney J. G. The dynamics of long waves in a baroclinic westerly current // The Atmosphere — A Challenge / American Meteorological Soc. Boston, 1990. P. 223–250.
  21. Chelton D. B., Schlax M. G., Samelson R. M. Global observations of nonlinear mesoscale eddies // Progress in Oceanography. 2011. V. 91. No. 2. P. 167–216. DOI: 10.1016/j.pocean.2011.01.002.
  22. Eady E. T. Long waves and cyclone waves // Tellus A. 1949. V. 1. No. 3. P. 33–52. DOI: 10.1111/J.2153-3490.1949.TB01265.X.
  23. Ferrari R., Wunsch C. Ocean circulation kinetic energy: reservoirs, sources, and sinks // Annu. Review of Fluid Mechanics. 2009. V. 41. P. 253–282. https://doi.org/10.1146/annurev.fluid.40.111406.102139.
  24. Gill A., Green J., Simmons A. Energy partition in the large-scale ocean circulation and the production of mid-ocean eddies // Deep Sea Research and Oceanographic Abstracts. 1974. V. 21. P. 499–528. https://doi.org/10.1016/0011-7471(74)90010-2.
  25. Gill A. E. Atmosphere-ocean dynamics. 1st ed. V. 30. Academic Press, 1982.
  26. Gille S. T. Float observations of the southern ocean. Pt. I: Estimating mean fields, bottom velocities, and topographic steering // J. Physical Oceanography. 2003. V. 33. No. 6. P. 1167–1181. https://doi.org/10.1175/1520-0485(2003)033<1167:FOOTSO>2.0.CO;2.
  27. Gnevyshev V. V., Frolova A. V., Belonenko T. V. Topographic effect for Rossby waves on non-zonal shear flow // Water Resources. 2022. V. 49. No. 2. P. 240–248. DOI: 10.1134/S0097807822020063.
  28. Gnevyshev V. G., Travkin V. S., Belonenko T. V. Mixed topographic-planetary waves in a stratified ocean on a background flow // Pure and Applied Geophysics. 2024. V. 181. P. 2359–2371. https://doi.org/10.1007/s00024-024-03527-8.
  29. Hogg N. G., Johns W. E. Western boundary currents // Reviews of Geophysics. 1995. V. 33. Iss. S2. P. 1311–1334. https://doi.org/10.1029/95RG00491.
  30. Isachsen P. E. Baroclinic instability and eddy tracer transport across sloping bottom topography: How well does a modified Eady model do in primitive equation simulations? // Ocean Modelling. 2011. V. 39. No. 1. P. 183–199. https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2010.09.007.
  31. Isachsen P. E., LaCasce J., Mauritzen C., Häkkinen S. Wind-driven variability of the large-scale recirculating flow in the Nordic Seas and Arctic Ocean // J. Physical Oceanography. 2003. V. 33. No. 12. P. 2534–2550. https://doi.org/10.1175/1520-0485(2003)033<2534:WVOTLR>2.0.CO;2.
  32. LaCasce J. Floats and f/h // J. Marine Research. 2000. V. 58. No. 1. P. 61–95. DOI: 10.1357/002224000321511205.
  33. LaCasce J. H., Escartin J., Chassignet E. P. et al. Jet instability over smooth, corrugated, and realistic bathymetry // J. Physical Oceanography. 2018. V. 49. Iss. 2. P. 585–605. DOI: 10.1175/jpo-d-18-0129.1.
  34. LaCasce J. H., Palóczy A., Trodahl M. Vortices over bathymetry // J. Fluid Mechanics. 2024. V. 979. Article A32. 31 p. DOI: 10.1017/jfm.2023.1084.
  35. Lorenz E. N. Available potential energy and the maintenance of the general circulation // Tellus. 1955. V. 7. Iss. 2. P. 157–167. DOI: 10.1111/j.2153-3490.1955.tb01148.x.
  36. Pedlosky J. Geophysical fluid dynamics. N. Y.: Springer, 1987. 710 p.
  37. Pegliasco C., Busché C., Faugère Y. Mesoscale eddy trajectory atlas META3.2 delayed-time all satellites: version META3.2 DT allsat. 2022. https://doi.org/10.24400/527896/A01-2022.005.210802.
  38. Phillips N. A. A simple three-dimensional model for the study of large-scale extratropical flow patterns // J. Meteorology. 1951. V. 8. No. 6. P. 381–394. DOI: 10.1175/1520-0469(1951)008<0381:astdmf>2.0.co.
  39. Poulin F. J., Flierl G. R. The nonlinear evolution of barotropically unstable jets // J. Physical Oceanography. 2003. V. 33. No. 10. P. 2173–2192. DOI: 10.1175/1520-0485(2003)033<2173:tneobu>2.0.
  40. Rhines P. B. The dynamics of unsteady currents // The Sea / eds. Goldberg E. D., McCane I. N., O’Brien J. J., Steele J. H. V. 6. N. Y.: Wiley, 1977. P. 189–318.
  41. Salmon R. Lectures on geophysical fluid dynamics. Oxford: Oxford University Press, 1998.
  42. Smith K. S. The geography of linear baroclinic instability in Earth’s oceans // J. Marine Research. 2007. V. 65. No. 5. P. 655–683. DOI: 10.1357/002224007783649484.
  43. Stewart R. H. Introduction to physical oceanography. Prentice Hall, 2008. 351 p.
  44. Talley L. D., Pickard G. L., Emery W. J., Swift J. H. Descriptive physical oceanography: An introduction. Academic Press, 2011.
  45. Trodahl M., Isachsen P. E. Topographic influence on baroclinic instability and the mesoscale eddy field in the northern North Atlantic Ocean and the Nordic Seas // J. Physical Oceanography. 2018. V. 48. No. 11. P. 2593–2607. https://doi.org/10.1175/JPO-D-17-0220.1.
  46. Zhmur V. V., Belonenko T. V., Travkin V. S. et al. Changes in the available potential and kinetic energy of mesoscale vortices when they are stretched into filaments // J. Marine Science and Engineering. 2023. V. 11. No. 6. Article 1131. https://doi.org/10.3390/jmse11061131.