Характеристики короткопериодных внутренних волн Авачинского залива по данным экспедиционных и спутниковых наблюдений, выполненных в августе – сентябре 2018 года

Е. И. Свергун1,2,✉, А. В. Зимин1,2

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

2 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия

✉ e-mail: egor-svergun@yandex.ru

Аннотация

Цель. В работе оцениваются характеристики короткопериодных внутренних волн в различных по гидрологическим и морфометрическим условиям районах Авачинского залива Тихого океана.

Методы и результаты. Характеристики внутренних волн оцениваются на основе обобщения результатов экспедиционных исследований, проводившихся августе – сентябре 2018 г. в Авачинском заливе, данных дистанционного зондирования высокого разрешения с привлечением результатов моделирования приливов. В работе также производится прямое сопоставление данных контактных и спутниковых наблюдений за внутренними волнами. В результате работы показано, что в мелководном районе Авачинского залива регистрируются волны с высотами от 10 до 15 м. Они встречаются в 10 % от общего числа случаев. В глубоководном районе залива также часто регистрируются внутренние волны, однако их максимальная высота не превышает 10 м. На спутниковых снимках обнаружено 72 проявления короткопериодных внутренних волн. Прослеживаются проявления, распространяющиеся к берегу с приливной периодичностью от источника генерации, находящегося в районе изобаты 500 м, где имеется сильный уклон дна.

Выводы. В результате работы установлена ярко-выраженная связь цугов волн, зарегистрированных в мелководном районе, с полусуточной приливной динамикой. На основе анализа гидрологической ситуации и спутниковых изображений выдвинуто предположение, что внутренние волны могут генерироваться не только в результате распада баротропного прилива, но и благодаря инерционным колебаниям фронтального раздела, образованного меандрами Камчатского течения в присутствии неглубокого обостренного пикноклина. Анализ синхронных спутниковых и судовых наблюдений позволил установить, что внутренние волны высотой 5–8 м отчетливо проявляются на морской поверхности при глубине залегания пикноклина 10–20 м.

Ключевые слова

интенсивные внутренние волны, экспедиционные наблюдения, спутниковые изображения, фазовая скорость, приливные течения

Благодарности

Обработка результатов экспедиционных исследований выполнена в рамках государственного задания No 0149-2019-0015 «Волновые процессы, явления переноса и биогеохимические циклы в морях и океанах: исследование формирующих механизмов на основе физико-математического моделирования и натурных экспериментальных работ». Обработка результатов спутниковых наблюдений выполнена в рамках гранта РФФИ No18-35-20078 мол_а_вед. Авторы благодарны Н. В. Сандалюку, инженеру-исследователю Санкт-Петербургского государственного университета, за помощь в подборе данных оперативного моделирования, а также Н. Н. Шпилёву и Д. И. Дудко, инженерам Крыловского государственного научного центра, за участие в экспедиционных исследованиях.

Для цитирования

Свергун Е. И., Зимин А. В. Характеристики короткопериодных внутренних волн Авачинского залива по данным экспедиционных и спутниковых наблюдений, выполненных в августе – сентябре 2018 года // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, No 3. С. 300–312. EDN ECWWCA. doi:10.22449/0233-7584-2020-3-300-312

Svergun, E.I. and Zimin, A.V., 2020. Characteristics of Short-Period Internal Waves in the Avacha Bay Based on the In Situ and Satellite Observations in August-September, 2018. Physical Oceanography, 27(3), pp. 278-289. doi:10.22449/1573-160X-2020-3-278-289

DOI

10.22449/0233-7584-2020-3-300-312

Список литературы

  1. Сабинин К. Д., Серебряный А. Н. «Горячие точки» в поле внутренних волн в океане // Акустический журнал. 2007. Т. 53, № 3. С. 410–436. URL: http://www.akzh.ru/pdf/2007_3_410-436.pdf (дата обращения: 03.04.2020).
  2. Сабинин К. Д., Серебряный А. Н., Назаров А. А. Интенсивные внутренние волны в Мировом Океане // Океанология. 2004. Т. 44, № 6. С. 805–810.
  3. Родионов А. А., Семенов Е. В., Зимин А. В. Развитие системы мониторинга и прогноза гидрофизических полей морской среды в интересах обеспечения скрытности и защиты кораблей ВМФ // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2012. Т. 5, № 2. С. 89–108. URL: http://hydrophysics.info/wp-content/uploads/2014/10/%D0%A0%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%B2.pdf (дата обращения: 03.04.2020).
  4. Храпченков Ф. Ф. Гидрологическая структура и распределение энергии вихрей Камчатского течения // Метеорология и гидрология. 1989. № 1. С. 65–71.
  5. База данных наблюдений внутренних волн в Мировом океане / А. С. Епифанова [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35, № 4. С. 395–403. doi:10.22449/0233-7584-2019-4-395-403
  6. Jackson C. R. An Atlas of internal solitary-like waves and their properties. Alexandria: Global Ocean Associates, 2004. 560 p. URL: https://www.internalwaveatlas.com/Atlas2_index.html (дата обращения: 09.08.2019).
  7. Pao H. P., He Q. Generation and transformation of intense internal waves on shelves // Abstracts for COAA Scientific Workshop, at the University of Maryland, Collage Park, July 13, 2002. URL: http://www.coaaweb.org/documents/2002JulyAbstracts.pdf (date of access: 10.04.2020).
  8. Жегулин Г. В., Зимин А. В., Родионов А. А. Анализ дисперсионных зависимостей и вертикальной структуры внутренних волн в Белом море по экспериментальным данным // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2016. Т. 9, № 4. С. 47–59.
  9. Robinson I. S. Discovering the Ocean from Space: The unique applications of satellite oceanography. London: Springer, 638 p. doi:10.1007/978-3-540-68322-3
  10. Klemas V. Remote sensing of ocean internal waves: An overview // Journal of Coastal Research. 2012. Vol. 28, no. 3. P. 540–546. doi:10.2112/JCOASTRES-D-11-00156.1
  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. Изменчивость фронтальных разделов и особенности мезомасштабной динамики вод Белого моря / Д. А. Романенков [и др.] // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2016. Т. 9, № 1. С. 59–72.
  13. Внутренние волны на шельфе Черного моря в районе Гераклейского полуострова: моделирование и наблюдение / В. А. Иванов [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35, № 4. С. 322–340. doi:10.22449/0233-7584-2019-4-322-340
  14. Коняев К. В., Сабинин К. Д. Волны внутри океана. СПб. : Гидрометеоиздат, 1992. 271 с.
  15. Зимин А. В. Субприливные процессы и явления в Белом море. М. : ГЕОС, 2018. 220 с.

Скачать статью в PDF-формате