Гидрофизические процессы вблизи подводной горы Ампер по измерениям in situ и спутниковым данным

Даётся описание многомасштабных гидродинамических процессов, развивающихся в акватории вблизи подводной горы Ампер в Северо-Восточной Атлантике. Интерпретация процессов основана на совместном анализе данных гидрофизических измерений, полученных в январе – феврале 1985 г. в ходе экспедиции Института океанологии АН СССР (ИОАН) на борту научно-исследовательского судна «Рифт» (5 й рейс), и современных спутниковых данных. В экспедиции были выполнены разрезы при помощи буксируемого зонда СТD (англ. Conductivity, Temperature, Depth), гидрологические измерения на якорной стоянке судна на банке Ампер, измерения скорости течений на буйковой станции. Использовались материалы измерений некоторых других экспедиций, состоявшихся в районе горы Ампер. Рассматривались также спутниковые массивы данных температуры поверхности океана Pathfinder SST (англ. Sea Surface Temperature); многолетние ряды уровня моря и геострофической скорости AVISO (англ. Archiving, Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data), SSH (англ. Sea Surface Height); данные мирового банка гидрологических станций WOD 13 (англ. World Ocean Database 2013); а также глобальная модель рельефа дна ETOPO 2022 (англ. Earth TOPOgraphy 2022) с разрешением 15 дуговых секунд. Показано, что сложные гидрологические поля в окрестности подводной горы Ампер обусловлены многомасштабными процессами в области восточной ветви Азорского течения. На поверхности океана наблюдается крупномасштабный дрейф со скоростью ~5,54±0,05 см/с преимущественно на восток. В области смешения субтропических вод и вод умеренных широт развиваются разнообразные по формам и размерам меандры и вихри. Плотность кинетической энергии геострофических течений составляет в среднем 87±1 эрг/см³. Спорадически, по невыясненной причине, возникают вспышки течений, в которых энергия возрастает почти на порядок (до 610 эрг/см³). Выделяются три группы циклических колебаний течений: многолетние, годовые и внутригодовые, а также хаотическая фоновая составляющая колебаний. Отмечается существенная перемежаемость по мощности и частоте всех перечисленных составляющих. По данным контактных измерений, в субсиноптическом диапазоне масштабов обнаружены: локальный фронт, с течением вдоль него; дипольные вихри размером ~15–30 км; волнообразные структуры с длиной волны ~12–8 км в южном секторе горы; мозаичное поле плотности над горой с масштабом пятен порядка размера банки ~10–12 км, а также скачки температуры над банкой. Предлагается следующая схема гидрофизических процессов, развивающихся в окрестности банки Ампер. В зимний сезон в результате предположительно метеорологического воздействия может образовываться локальный фронт, дающий начало среднему южному течению скоростью ~30 см/с. За банкой, вниз по течению, возникают запрепятственные внутренние волны с предельной длиной, которая близка к масштабу развёртки течением инерционного колебания. Дипольные субсиноптические вихри образуются вследствие фронтальной неустойчивости. Приливные течения вызывают смещения фронтальной границы, что проявляется в виде температурных полусуточных колебаний большой амплитуды. Непосредственно над банкой приливные течения выносят вдоль склонов горы на её вершину холодные глубинные воды. В результате над подводной горой формируется особенное мозаичное поле гидрологических параметров и наблюдаются скачки температуры, за которыми следуют пакеты высокочастотных 20-минутных колебаний.