Б. Шапрон1,2,*, В. Н. Кудрявцев2,3, Ф. Коллард4, Н. Раскл5, А. А. Кубряков3, С. В. Станичный3

1 Institute Francais de Recherche pour I’Exploitation de la Mer, Plouzané, France

2 Российский государственный гидрометеорологический университет, Санкт-Петербург, Россия

3 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

4 OceanDataLab, Locmaria-Plouzané, France

5 Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California, México

*E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация

Цель. Представлен подход, применяемый к анализу спутниковых сканерных оптических изображений высокого пространственного разрешения для идентификации и определения количественных характеристик субмезомасштабных динамических процессов в верхнем слое океана.

Методы и результаты. В качестве спутниковых данных используются сканерные изображения AATSR и MERIS со спутника Envisat, позволяющие определять соответственно температуру поверхности океана и яркость поверхности в видимом диапазоне. Вариации яркости солнечного блика связаны с модуляциями шероховатости морской поверхности (среднеквадратичного наклона коротких волн) на течениях. Показывается, что контрасты шероховатости поверхности коррелируют с пространственными неоднородностями температуры поверхности океана, трассирующими субмезомасштабные процессы в океане (спиральные вихри, филаменты, локальные сдвиги течений). Описывается модель формирования поверхностных проявлений, основанная на взаимодействии экмановского течения с завихренностью основного потока.

Выводы. Продемонстрирована возможность обнаружения и количественной оценки интенсивных градиентов течений в окрестности субмезомасштабных фронтов. Эти градиенты проявляются на оптических спутниковых изображениях через модуляции шероховатости поверхности океана. Предложенный подход позволяет изучать и количественно оценивать динамические процессы, действующие в окрестности субмезомасштабных фронтов. Эти процессы, в свою очередь, влияют на обмен импульсом, теплом и газами между океаном и атмосферой. Обсуждаются перспективы применения спутниковых измерений субмезомасштабной изменчивости для развития моделей и систем глобального наблюдения и мониторинга океана.

Ключевые слова

спутниковые наблюдения, взаимодействие океана и атмосферы, динамика верхнего слоя океана, временная изменчивость, пространственная изменчивость.

Благодарности

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда в рамках гранта № 17-77-30019 и Госзадания № 0763-2020-0005. Мы также выражаем признательность Европейскому космическому агентству за поддержку проекта SARONG.

Для цитирования

Исследования субмезомасштабной изменчивости верхнего слоя океана по данным спутниковых наблюдений / Б. Шапрон [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 6. С. 676–690. doi:10.22449/0233-7584-2020-6-676-690

DOI

10.22449/0233-7584-2020-6-676-690

Скачать статью в PDF-формате