Субмезомасштабные вихревые структуры и фронтальная динамика в Баренцевом море

О. А. Атаджанова1,2,✉, А. В. Зимин1, Е. И. Свергун1,2, А. А. Коник1,2

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

2 Российский государственный гидрометеорологический университет, Санкт-Петербург, Россия

✉ e-mail: oksana.atadzhanova@gmail.com

Аннотация

На основании обобщения большого количества спутниковых радиолокационных снимков ENVISAT ASAR за теплый период 2007 и 2011 гг. производился комплексный анализ пространственно-временной изменчивости поверхностных проявлений субмезомасштабных вихрей на акватории Баренцева моря, а также количественно оценивалась связь между вихревыми структурами и фронтальной динамикой. Установлено, что субмезомасштабные вихри – распространенное явление на акватории моря, однако чаще всего они встречались северо-западнее Земли Франца-Иосифа, возле восточного берега о. Западный Шпицберген, на акватории между Землей Франца-Иосифа и Новой Землей, в юго-западной части моря, в районе п-ва Канин Нос, а абсолютный максимум их встречаемости наблюдался северо-восточнее п-ва Рыбачьего. Пик вихревой активности в оба года отмечался в июле. При диапазоне изменчивости диаметров от 0,2 до 25 км, наиболее часто регистрировались вихри размером от 2 до 4 км (~ 45%) и циклоническим типом завихренности (~ 80%). Анализ данных о температуре поверхности моря позволил обнаружить значительную для всего моря мезомасштабную и синоптическую динамику фронтальных зон и связанных с ними фронтальных разделов в течение всего теплого сезона. Сопоставление положений вихрей с областями изменчивости положений фронтов за каждый месяц по данным 2007 г. показало, что субмезомаштабные структуры часто регистрируются внутри этих областей (до 50%), при этом период наибольшей вихревой активности в июле совпал с периодом наибольшей синоптической и мезомасштабной динамики фронтов.

Ключевые слова

субмезомасштабные вихри, спутниковые радиолокационные изображения, температура поверхности моря, термические фронтальные зоны, Полярный фронт, Прикромочный фронт, Баренцево море

Благодарности

Исследование выполнено в рамках государственного задания по теме № 0149-2018-0014 «Волновые процессы, явления переноса и биогеохимические циклы в морях и океанах: исследование формирующих механизмов на основе физико-математического моделирования и натурных экспериментальных работ».

Для цитирования

Субмезомасштабные вихревые структуры и фронтальная динамика в Баренцевом море / О. А. Атаджанова [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2018. № 3. С. 237–246. EDN VLPZEM. doi: 10.22449/0233-7584-2018-3-237-246

Atadzhanova, O.A., Zimin, A.V., Svergun, E.I. and Konik, A.A., 2018. Submesoscale Eddy Structures and Frontal Dynamics in the Barents Sea. Physical Oceanography, 25(3), pp. 220-228. doi: 10.22449/1573-160X-2018-3-220-228

DOI

10.22449/0233-7584-2018-3-237-246

Список литературы

  1. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Том 1: Баренцево море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия / Под ред. Ф. С. Терзиева. Л. : Гидрометеоиздат, 1990. 280 с.
  2. Воды Баренцева моря: структура, циркуляция, изменчивость / В. К. Ожигин [и др.]. Мурманск : ПИНРО, 2016. 259 с.
  3. Oziel L., Sirven J., Gascard J.-C. The Barents Sea frontal zones and water masses variability (1980–2011) // Ocean Sci. 2016. Vol. 12, iss. 1. P. 169184. https://doi.org/10.5194/os-12-169-2016
  4. Fer I., Drinkwater K. Mixing in the Barents Sea Polar Front near Hopen in spring // J. Mar. Syst. 2014. Vol. 130. P. 206218. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2012.01.005
  5. Опыт автоматизированного картографирования гидрологических фронтов : (на примере Баренцева моря) / В. П. Быстров [и др.]. // М. : ИКИ, 1988. (Препринт/ИКИ РАН; 1432).
  6. Лебедев И. А. О влиянии глубинных атлантических вод на ледово-гидрологические процессы в северной части Баренцева моря // Исследования климатической изменчивости в Северной полярной области и Норвежской энергоактивной зоне океана : сб. науч. тр. / под ред. Г. В. Алексеева, А. П. Макштаса. СПб. : Гидрометеоиздат, 1992. С. 145–156 (Труды ААНИИ; т. 430).
  7. Родионов В. Б., Костяной А. Г. Океанические фронты морей Северо-Европейского бассейна. М. : ГЕОС, 1998. 290 с.
  8. Bivalve growth rate and isotopic variability across the Barents Sea Polar Front / M. L. Carroll [et al.] // J. Mar. Syst. 2014. V. 130. P. 167–180. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2013.10.006
  9. Полярная фронтальная зона Западного желоба Баренцева моря по данным контактных наблюдений 2007 года / А. Н. Морозов [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 2. С. 39–53. doi:10.22449/0233-7584-2017-2-39-53
  10. Johannessen O. M., Foster L. A. A note on the topographically controlled Oceanic Polar Front in the Barents Sea // J. Geophys. Res. 1978. Vol. 83, iss. C9. P. 4567–4571. https://doi.org/10.1029/JC083iC09p04567
  11. “Flashes” of Chlorophyll-a Concentration Derived from in Situ and Remote Sensing Data at the Polar Front in the Barents Sea / V. Kushnir [et al.] // The Open Oceanogr. J. 2011. Vol. 5. P. 14–21. doi:10.2174/1874252101105010014
  12. Лебедев И. А. Некоторые результаты статистического анализа синоптической и мезомасштабной изменчивости температуры воды в Баренцевом море // Исследования климатической изменчивости в Северной полярной области и Норвежской энергоактивной зоне океана : сб. науч. тр. / под ред. Г. В. Алексеева, А. П. Макштаса. СПб. : Гидрометеоиздат, 1992. С. 169–181 (Труды ААНИИ; т. 430).
  13. О вихреобразовании в полярной фронтальной зоне Баренцева моря / А. Г. Костяной [и др.] // Гидрометеорологические исследования морей Северо-Европейского бассейна / под ред. С. Л. Дженюка, Г. Г. Зыковой. CПб. : Гидрометеоиздат, 1992. С. 19–32. (Труды ААНИИ; т. 426).
  14. Наблюдение малых вихрей в Белом, Баренцевом и Карском морях по данным спутниковых радиолокационных измерений / О. А. Атаджанова [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 2. С. 80–90. doi:10.22449/0233-7584-2017-2-80-90
  15. Михайлова Н. В., Юровский А. В. Анализ главных компонент полей концентрации морского льда в Баренцевом море // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 2. С. 12–20. doi:10.22449/0233-7584-2017-2-12-20
  16. Митягина М. И., Лаврова О. Ю. Спутниковые наблюдения вихревых и волновых процессов в прибрежной зоне северо-восточной части Черного моря // Исследование Земли из космоса. 2009. № 5. С. 72–79.
  17. Субмезомасштабные вихри в Белом море по данным спутниковых радиолокационных измерений / А. В. Зимин [и др.] // Исследование Земли из космоса. 2016. № 1–2. С. 129–135. https://doi.org/10.7868/S020596141506010X
  18. Karimova S. S. Spiral eddies in the Baltic, Black and Caspian seas as seen by satellite radar data // Adv. Space Res. 2012. Vol. 50, iss. 8. P. 1107–1124. https://doi.org/10.1016/j.asr.2011.10.027
  19. Timmermans M. L., Winsor P. Scales of horizontal density structure in the Chukchi Sea surface layer // Cont. Shelf Res. 2013. Vol. 52. P. 39–45. https://doi.org/10.1016/j.csr.2012.10.015
  20. D'Asaro E. A. Generation of submesoscale vortices: A new mechanism // J. Geophys. Res. 1988. Vol. 93, iss. C 6. P. 6685–6693. https://doi.org/10.1029/JC093iC06p06685

Скачать статью в PDF-формате