Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 6. С. 298-311
Использование спутниковой альтиметрии для изучения мезомасштабных вихрей и прибрежных волновых процессов у побережья Камчатки
С.П. Худякова
1, 2 , Т.В. Белоненко
1 , А.В. Кочнев
3 1 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2 Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва ДВО РАН, Владивосток, Россия
3 Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, Архангельск, Россия
Одобрена к печати: 09.10.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-6-298-311
Рассмотрена роль мезомасштабных вихрей в формировании прибрежной динамики восточного побережья Камчатки. Особое внимание уделено зоне Камчатского пролива, где наблюдается высокая вихревая активность. Установлено, что антициклонические и циклонические структуры формируются в различных зонах Восточно-Камчатского течения, демонстрируя пространственную асимметрию: антициклоны локализуются ближе к берегу, а циклоны — у бровки материкового склона. Анализ спутниковых и модельных данных (META3.2 и GLORYS12V1) показал, что мезомасштабные вихри играют ключевую роль в сезонной и межгодовой изменчивости расхода воды, переноса тепла и соли, в первую очередь обеспечивая южный перенос вод из Берингова моря в северо-западную часть Тихого океана. Учитывая, что по результатам теоретических исследований мезомасштабные вихри способны инициировать низкочастотные возмущения, включая шельфовые и внутренние волны Кельвина, полученные оценки их пространственно-временных характеристик в районе Камчатского пролива — радиуса порядка 70–80 км и скорости дрейфа 10–13 см/с — позволяют отнести эти структуры к потенциальным генераторам прибрежных и планетарных волн, соизмеримым с ними по масштабам. Таким образом, полученные результаты подчёркивают значимость мезомасштабных вихрей не только как активных участников водообмена, но и как чувствительных индикаторов крупномасштабной океанической динамики, способных служить эффективным инструментом диагностики низкочастотной изменчивости в сложных и слабо изученных прибрежных районах.
Ключевые слова: спутниковые данные, альтиметрия, мезомасштабные вихри, Камчатский пролив, планетарные волны, волны Кельвина, шельфовые волны, вихревая динамика, META3.2, GLORYS12V1
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.
- Белоненко Т. В., Фролова А. В. Антарктическое циркумполярное течение как волновод для волн Россби и мезомасштабных вихрей // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 1. С. 181–190. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-1-181-190.
- Белоненко Т. В., Захарчук Е. А., Фукс В. Р. Градиентно-вихревые волны в океане. СПб.: Из-во Санкт-Петербургского ун-та, 2004. 215 с.
- Белоненко Т. В., Кубряков А. А., Станичный С. В. Спектральные характеристики волн Россби северо-западной части Тихого океана // Исслед. Земли из космоса. 2016. № 1–2. С. 43–52.
- 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.
- Белоненко Т. В., Травкин В. С., Гневышев В. Г., Кочнев А. В. Влияние топографии на перемещение мезомасштабных вихрей на материковом склоне Новозеландского плато // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 6. С. 253–266. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-6-253-266.
- Власова Г. А., Марченко С. С., Рудых Н. И. Весенний гидродинамический режим в Камчатском проливе за 1950–2017 гг. // Вестн. Московского ун-та. Сер. 5. География. 2022. № 4. С. 79–87.
- 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.
- Гневышев В. Г., Фролова А. В., Кубряков А. А. и др. Взаимодействие волн Россби со струйным потоком: основные уравнения и их верификация для Антарктического циркумполярного течения // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2019. Т. 55. № 5. С. 39–50. DOI: 10.31857/S0002-351555539-50.
- 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.
- Гневышев В. Г., Травкин В. С., Белоненко Т. В. (2023а) 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.
- Гневышев В. Г., Травкин В. С., Белоненко Т. В. (2023б) 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.
- Рогачёв К. А., Горин И. И. Перенос массы и долговременная эволюция вихрей Камчатского течения // Океанология. 2004. Т. 44. № 1. С. 19–25.
- Рогачев К. А., Шлык Н. В. Роль мезомасштабных вихрей в динамике Камчатского и Аляскинского течений // Изв. ТИНРО. 2006. Т. 145. С. 228–234.
- 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.
- Травкин В. С., Белоненко Т. В., Кочнев А. В. Топографические волны в Курильском районе // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 222–234. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-5-222-234.
- Andreev A., Pipko I. Water circulation, temperature, salinity, and pCO2 distribution in the surface layer of the East Kamchatka Current // J. Marine Science and Engineering. 2022. V. 10. No. 11. Article 1787. DOI: 10.3390/jmse10111787.
- Andreev A. G., Shevchenko G. V. Interannual variability of water transport by the East Kamchatka and East Sakhalin Currents and their influence on dissolved oxygen concentration in the Sea of Okhotsk and subarctic Pacific // Russian Meteorology and Hydrology. 2008. V. 33. No. 10. P. 657–664. DOI: 10.3103/S1068373908100075.
- 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. DOI: 10.1080/01431161.2017.1420932.
- Fedorov A. M., Belonenko T. V. Interaction of mesoscale vortices in the Lofoten Basin based on the GLORYS database // Russian J. Earth Sciences. 2020. V. 20. No. 2. Article ES2002. DOI: 10.2205/2020ES000694.
- Gill A. E. Atmosphere-Ocean Dynamics. Academic Press, 1982. 680 p.
- Gnevyshev V. G., Frolova A. V., Kubryakov A. A. et al. Interaction between Rossby waves and a jet flow: Basic equations and verification for the Antarctic Circumpolar Current // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2019. V. 55. No. 5. P. 412–422. DOI: 10.1134/S0001433819050074.
- Gnevyshev V. G., Malysheva A. A., Belonenko T. V., Koldunov A. V. On Agulhas eddies and Rossby waves travelling by forcing effects // Russian J. Earth Sciences. 2021. V. 21. No. 5. Article ES5003. DOI: 10.2205/2021ES000773.
- Hasselmann K. An ocean model for climate variability studies // Progress in Oceanography. 1982. V. 11. No. 2. P. 69–92. DOI: 10.1016/0079-6611(82)90004-0.
- Kinney J. C., Maslowski W. On the oceanic communication between the Western Subarctic Gyre and the deep Bering Sea // Deep Sea Research Pt. I: Oceanographic Research Papers. 2012. V. 66. P. 11–25. DOI: 10.1016/j.dsr.2012.04.001.
- LeBlond P. H., Mysak L. A. Waves in the Ocean. Elsevier Oceanography Series. V. 20. Elsevier, 1981. 602 p.
- Nishioka J., Hirawake T., Nomura D. et al. Iron and nutrient dynamics along the East Kamchatka Current, western Bering Sea Basin and Gulf of Anadyr // Progress in Oceanography. 2021. V. 198. Article 102662. DOI: 10.1016/j.pocean.2021.102662.
- Pegliasco C., Busché C., Faugère Y. Mesoscale Eddy Trajectory Atlas META3.2 Delayed-Time all satellites: version META3.2 DT allsat. 2022. DOI: 10.24400/527896/A01-2022.005.210802.
- Prants S. V., Budyansky M. V., Lobanov V. B. et al. Observation and Lagrangian analysis of quasi-stationary Kamchatka trench eddies // J. Geophysical Research: Oceans. 2020. V. 125. No. 6. Article e2020JC016187. DOI: 10.1029/2020JC016187.
- Rogachev K. A., Shlyk N. V. The role of the Aleutian eddies in the Kamchatka Current warming // Russian Meteorology and Hydrology. 2018. V. 43. P. 43–48. DOI: 10.3103/S1068373918010065.
- Rogachev K. A., Shlyk N. V. Characteristics of the Kamchatka Current eddies // Russian Meteorology and Hydrology. 2019. V. 44. P. 416–423. DOI: 10.3103/S1068373919060062.
- Rogachev K., Shlyk N. Record-breaking warming in the Kamchatka Current halocline // Ocean Dynamics. 2021. V. 71. No. 5. P. 545–557. DOI: 10.1007/s10236-021-01445-0.
- Rogachev K. A., Shlyk N. V. Cooling of the Oyashio and Kamchatka Current halocline in extreme years // Russian Meteorology and Hydrology. 2025. V. 50. No. 2. P. 139–145. DOI: 10.3103/S1068373925020062.
- Solomon H., Ahlnäs K. Eddies in the Kamchatka Current // Deep Sea Research. 1978. V. 25. No. 4. P. 403–410.