Применение доплеровского КВ-радиолокатора для исследования пространственной структуры течений в Черном море

В.В. Горбацкий1, К.Д. Сабинин2, В.А. Телегин3, А.Г. Зацепин4,✉, С.Б. Куклев5

1 Крыловский государственный научный центр, Санкт-Петербург, Россия

2 Акустический институт им. Н.Н. Андреева, Москва, Россия

3 Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Москва, Россия

4 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия

5 Южное отделение Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Геленджик, Россия

✉ e-mail: zatsepin@ocean.ru

Аннотация

Представлены результаты измерений пространственной структуры течений с использованием одного доплеровского коротковолнового радиолокатора SeaSonde (рабочая частота 25 МГц) в акватории Черного моря, прилегающей к г. Геленджику. Измерения проводились с применением специальной методики последовательных измерений в двух выбранных точках береговой линии. Сначала измерения выполняются в первой из двух выбранных точек берега на протяжении двух часов. Затем радиолокационная система переносится во вторую точку берега, где измерения проводятся таким же образом. При этом полагается, что поле скорости остается неизменным на протяжении суммарного (с учетом переезда) периода измерения из обеих точек. Результаты измерений показаны в виде пространственной карты векторов скоростей течений в наблюдавшейся области с размерами 20 × 20 км. Выявлены некоторые характерные особенности пространственно-временной изменчивости течений в прибрежных водах. В частности, обнаружены вихревые образования диаметром в несколько километров, которые быстро перемещаются и разрушаются. Поскольку подобные же вихри обнаруживаются при использовании контактных методов измерения, сложная и изменчивая структура поверхностных течений, измеренных радаром не представляется артефактом. Тем не менее достоверность данных, полученных при радиолокационном измерении поля скорости поверхностного течения, в дальнейшем должна быть проверена путем их сопоставления с результатами квазисинхронных измерений поля скорости, выполненных с помощью стационарных, дрейфующих и буксируемых за судном измерителей скорости течения.

Ключевые слова

Черное море, прибрежная зона, доплеровский радиолокатор КВ-диапазона, двухточечные измерения, радиус корреляции, антенна, поверхностные течения, вихревые структуры

Для цитирования

Применение доплеровского КВ-радиолокатора для исследования пространственной структуры течений в Черном море / В. В. Горбацкий [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 3. С. 63-73. EDN XTCYMP. doi:10.22449/0233-7584-2017-3-63-73

Gorbatskiy, V.V., Sabinin, K.D., Telegin, V.A., Zatsepin, A.G. and Kuklev, S.B., 2017. Doppler HF Radar Application for the Study of Spatial Structure of Currents in the Black Sea. Physical Oceanography, (3), pp. 58-68. doi:10.22449/1573-160X-2017-3-58-68

DOI

10.22449/0233-7584-2017-3-63-73

Список литературы

  1. Barrick D.E., Evans M.W., Weber B.L. Ocean surface currents mapped by radar // Science. – 1977. – 198, Issue 4313. – P. 138 – 144. – doi:10.1126/science.198.4313.138
  2. SeaSonde Remote Unit Specifications & Configuration Options // Codar Ocean Sensors: web-site. – URL: http://www.codar.com/SeaSonde.shtml (дата обращения: 10.05.2016).
  3. Information of HR-Radar // University of Hamburg HR-Radar Home Page: web-site. – URL: http://ifmaxp1.ifm.uni-hamburg.de (дата обращения: 10.05.2016).
  4. Lynch D.R., Holboke M.J., Naimie C.E. The Maine coastal current: spring climatological circulation // Con. Shelf Res. – 1997. – 17, Issue 6. – P. 605 – 634. – doi:10.1016/S0278-4343(96)00055-6
  5. Гарбацевич В.А., Телегин В.А., Лапшин В.С. и др. Малогабаритная многочастотная РЛС декаметрового диапазона для мониторинга океана и ионосферы. Концепции разработки и первые результаты // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2011. – 8, № 4. – С. 100 – 106. – URL: http://d33.infospace.ru/d33_conf/2011v8n4/100-106.pdf (дата обращения: 9.05.2016).
  6. Гарбацевич В.А., Лапшин В.С., Телегин В.А. и др. РЛС декаметрового диапазона, предназначенная для радиолокационного мониторинга природных сред // Специальная Техника. – 2012. – № 3. – С. 30 – 34. – URL:http://elibrary.ru/item.asp?id=17781930 (дата обращения: 7.05.2016).
  7. Горбацкий В.В., Бабаков А.Н., Гурова Е.А. и др. Измерение параметров прибрежных морских течений доплеровским радиолокатором CODAR SeaSonde // Тр. XXV Всеросс. симп. «Радиолокационные исследования природных сред». – СПб, 2008. – С. 198 – 206.
  8. Горбацкий В.В., Гудошников Ю.П., Нестеров А.В. Измерения течений на морской поверхности доплеровским радаром, установленным на судне // Сб. тр. XXVII Всеросс. симп. «Радиолокационное исследование природных сред». – СПб: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2011. – С. 111 – 115.
  9. Баранов В.И., Горбацкий В.В., Дудко Д.И. и др. Новый подход к исследованию субмезомасштабной динамики вод черноморского шельфа дистанционными и контактными методами // 13-я Всеросс. открытая конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, 16 – 20 ноября 2015 г. – Москва: ИКИ РАН, 2015. – С. 236. – URL: http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf/thesisshow.aspx?page=109 (дата обращения: 9.05.2016).
  10. Зацепин А.Г., Корж А.О., Кременецкий В.В. и др. Изучение гидрофизических процессов на шельфе и верхней части континентального склона Черного моря с использованием традиционных и новых методов измерений // Океанология. – 2008. – 48, № 4. – C. 510 – 519.
  11. Зацепин А.Г., Островский А.Г., Кременецкий В.В. и др. Подспутниковый полигон для изучения гидрофизических процессов в шельфово-склоновой зоне Черного моря // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. – 2014. – 50, № 1. – С. 16 – 29.

Скачать статью в PDF-формате