База данных наблюдений внутренних волн в Мировом океане

А. С. Епифанова, А. В. Рыбин, Т. Е. Моисеенко, О. Е. Куркина, А. А. Куркин✉, Д. Ю. Тюгин

Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия

✉ e-mail: aakurkin@gmail.com

Аннотация

Цель. Целью данной работы является описание созданной общедоступной постоянно пополняемой базы данных, содержащей информацию о наблюдениях внутренних волн и литературных источниках по соответствующей тематике. Наблюдения основаны на данных, полученных путем дистанционного зондирования и прямых контактных измерений в различных акваториях Мирового океана, а также во внутриматериковых водоемах (озера, водохранилища).

Методы и результаты. Структурированы сведения из 503 литературных источников о наблюдениях внутренних волн. Рассмотрены структура, формат, объем и текущее содержание базы данных, проведен анализ хранящихся в ней сведений. Описан процесс добавления и просмотра записей с помощью веб-приложения IGWAtlas – онлайн-проекта для работы с базой данных наблюдений внутренних волн в Мировом океане и для публичного доступа к наблюдениям и источникам, который имеет интуитивно понятный пользовательский интерфейс. Проиллюстрировано географическое распределение зарегистрированных наблюдений и показана их зависимость от времени года. Приведены примеры изображений различных типов записей, содержащихся в базе, а также их распределение по типам наблюдений. Рассмотренная в работе база данных интегрирована в программный комплекс IGWResearch, предназначенный для численного моделирования распространения и трансформации внутренних волн в Мировом океане.

Выводы. Создана база данных, содержащая материалы за период 1972 – 2018 гг. о 2296 зарегистрированных проявлениях внутренних волн, которым соответствуют 2465 изображений: записей устройств, спутниковых снимков, графиков, карт и таблиц. Область применения – геоинформационные системы, статистический анализ, базы знаний, веб-сервисы для задач исследования океана.

Ключевые слова

внутренние волны, база данных, Мировой океан, IGWAtlas, IGWResearch, Черное море

Благодарности

Представленные результаты получены в рамках выполнения государственных заданий (No 5.4568.2017/6.7 и No 5.1246.2017/4.6) в сфере научной деятельности и при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации по государственной поддержке научных исследований ведущих научных школ Российской Федерации НШ-2685.2018.5. Интеграция с Базой данных внутренних волн выполнена в рамках гранта Российского научного фонда, проект No 17-71-10101.

Для цитирования

База данных наблюдений внутренних волн в Мировом океане / А. С. Епифанова [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35, No 4. С. 395–403. EDN TVQRPF. doi:10.22449/0233-7584-2019-4-395-403

Epifanova, A.S., Rybin, A.V., Moiseenko, T.E., Kurkina, O.E., Kurkin, A.A. and Tyugin, D.Yu., 2019. Database of Observations of the Internal Waves in the World Ocean. Physical Oceanography, 26(4), pp.350-356. doi:10.22449/1573-160X-2019-4-350-356

DOI

10.22449/0233-7584-2019-4-395-403

Список литературы

  1. Jackson Ch. R. An Atlas of Internal Solitary-like Waves and their Properties // Second Ed. Alexandria, Va, USA : Global Ocean Associates. 2004. 560 p. URL: http://www.internalwaveatlas.com (дата обращения: 03.02.2019).
  2. Миропольский Ю. З. Динамика внутренних гравитационных волн в океане. Л. : Гидрометеоиздат, 1981. 302 с.
  3. Горячкин Ю. Н. Апвеллинг у берегов Западного Крыма // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 5. С 399–411. doi:10.22449/0233-7584-2018-5-399-411
  4. Базыкина А. Ю., Доценко С. Ф. Распространение поверхностных длинных волн типа цунами в бухтах переменной глубины // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 4. С. 3–12.
  5. Распространение вод из Керченского пролива в Черное море / А. А. Алескерова [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 6. C. 53–64. doi:10.22449/0233-7584-2017-6-53-64
  6. Интерпретация оптических спутниковых изображений Черного моря в зоне солнечного блика / М. В. Юровская [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2014. № 4. С 68–82.
  7. Серебряный А. Н., Химченко Е. Е. Исследования внутренних волн на кавказском и крымском шельфах Черного моря летом 2013 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11, № 3. С. 88–104.
  8. Lavrova O., Mityagina M. Satellite Survey of Internal Waves in the Black and Caspian Seas // Remote Sensing. 2017. Vol. 9, iss. 9. 892. doi:10.3390/rs9090892
  9. Экспедиционные исследования короткопериодной изменчивости гидрофизических полей Белого моря в августе 2013 г. / А. В. Зимин [и др.] // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2014. Т. 7, № 1. С. 85–91.
  10. Mixing and sediment resuspension associated with internal bores in a shallow bay / E. Masunaga [et al.] // Continental Shelf Research. 2015. Vol. 110. P. 85–99. doi:10.1016/j.csr.2015.09.022
  11. Короткопериодные внутренние волны в Белом море: оперативный подспутниковый эксперимент летом 2012 г. / А. В. Зимин [и др.] // Исследование Земли из космоса. 2014. № 3. С. 41–55. doi:10.7868/S0205961414030087
  12. Quad-polarization SAR features of ocean currents / V. Kudryavtsev [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2014. Vol. 119, iss. 9. P. 6046–6065. doi:10.1002/2014jc010173
  13. Мониторинг короткопериодных внутренних волн в Белом море / А. В. Зимин [и др.] // Исследование Земли из космоса. 2015. № 5. С. 51–61. doi:10.7868/S0205961415030148
  14. Внутренний прилив в проливе Карские Ворота / Е. Г. Морозов [и др.] // Океанология. 2017. Т. 57, № 1. С. 13–24. doi:10.7868/S0030157417010105
  15. Kim H., Son Y. B., Jo Y.-H. Hourly Observed Internal Waves by Geostationary Ocean Color Imagery in the East/Japan Sea // Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 2018. Vol. 35, no. 3. P. 609–617. doi:10.1175/jtech-d-17-0049.1
  16. Novotryasov V. V., Stepanov D. V., Yaroshchuk I. O. Observations of internal undular bores on the Japan/East Sea shelf-coastal region // Ocean Dynamics. 2016. Vol. 66, iss. 1. P. 19–25. doi:10.1007/s10236-015-0905-z
  17. Зимин А. В., Родионов А. А., Жегулин Г. В. Короткопериодные внутренние волны на шельфе Белого моря: сравнительный анализ наблюдений в различных районах // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2013. Т. 6, №. 3. С. 19–33.
  18. Analysis of kinematic parameters of Internal Solitary Waves in the Northern South China Sea / G. Liao [et al.] // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 2014. Vol. 94. P. 159–172. doi:10.1016/j.dsr.2014.10.002
  19. Teague W. J., Carron M. J., Hogan P. J. A Comparison Between the Generalized Digital Environmental Model and Levitus climatologies // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1990. Vol. 95, iss. C5. P. 7167–7183. https://doi.org/10.1029/JC095iC05p07167
  20. Тюгин Д. Ю., Куркина О. Е., Куркин А. А. Программный комплекс для численного моделирования внутренних гравитационных волн в Мировом океане // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2011. Т. 4, № 2. С. 32–44.
  21. Повышение производительности программного комплекса для моделирования внутренних гравитационных волн IGW Research с помощью Intel® Parallel Studio XE 2013 / Д. Ю. Тюгин [и др.] // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2012. Т. 5, № 3. С. 89–95.
  22. Modelling of internal waves in the Baltic Sea / E. N. Pelinovsky [et al.] // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2018. Т. 11, № 2. С. 8–20. doi:10.7868/S2073667318020016

Скачать статью в PDF-формате