Вихри в Норвежском и Гренландском морях по данным спутниковых РСА в летний период 2007 года

А. В. Артамонова✉, И. Е. Козлов

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: artamonovaocean@gmail.com

Аннотация

Цель. Анализ пространственно-временной изменчивости поля вихрей в свободных ото льда районах Норвежского и Гренландского морей за летний период 2007 г. на основе обработки измерений спутниковых радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА) и ее зависимости от фоновых ветровых условий и поля поверхностных течений – цель настоящей работы.

Методы и результаты. В качестве исходных данных использовались спутниковые радиолокационные изображения (РЛИ) Envisat ASAR за период май – октябрь 2007 г. в режиме съемки WSM с шириной полосы обзора 400 × 400 км и пространственным разрешением 150 × 150 м. Идентификация поверхностных проявлений вихревых структур проводилась на основе визуального анализа РЛИ экспертом, после чего определялись диаметр, знак вращения и глубина места, соответствующая центру вихря. В качестве источника информации о поле приводного ветра использовался продукт CMEMS WIND_GLO_PHY_CLIMATE_L4_REP_012_003, основанный на измерениях скаттерометров ASCAT с пространственным разрешением 0,25°. Для анализа связи интенсивности генерации вихрей с фоновым полем поверхностных течений на горизонте 1 м использовались данные реанализа _CMEMS GLORYS_12_V_1 с пространственным разрешением 0,25°. Всего зарегистрировано более 3000 поверхностных проявлений вихрей. Основные районы наблюдения вихрей, характеризующиеся их максимальной повторяемостью, зарегистрированы на Норвежском шельфе восточнее плато Воринг с глубинами не более 200 м, на восточном склоне Лофотенской котловины, в западной части Датского пролива, а также над Фарерско-Исландским порогом. Показано, что циклонические и антициклонические вихри наблюдались в равном количестве. Диапазон диаметров вихревых структур составил 0,5–150 км со средним значением ~ 14 км. Чаще всего вихри наблюдались над глубинами, не превышающими 500 м. Наибольшее количество проявлений вихревых структур зарегистрировано при ветрах северного и северо-восточного направлений со скоростями 3–5 м/с и на границах течений со скоростью более 0,3–0,4 м/с.

Выводы. Зарегистрировано равное количество циклонических и антициклонических вихревых структур, что сопоставимо с результатами альтиметрических наблюдений в этом районе, но существенно отличается от результатов РСА-наблюдений в других арктических и субарктических районах с существенным доминированием циклонических вихрей. Чаще всего вихри встречались вдоль основных струйных течений и в местах их меандрирования.

Ключевые слова

океанские вихри, спутниковые радиолокационные изображения, РСА, Лофотенский вихрь, Норвежское море, Гренландское море, _GLORYS_12_V_1, ASCAT

Благодарности

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 21-77-10052, https://rscf.ru/project/21-77-10052.

Для цитирования

Артамонова А. В., Козлов И. Е. Вихри в Норвежском и Гренландском морях по данным спутниковых РСА в летний период 2007 года // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 1. С. 120–133. EDN OFTTND. doi:10.29039/0233-7584-2023-1-120-133

Artamonova, A.V. and Kozlov, I.E., 2023. Eddies in the Norwegian and Greenland Seas from the Spaceborne SAR Observations in Summer, 2007. Physical Oceanography, 30(1), pp. 112-123. doi:10.29039/1573-160X-2023-1-112-123

DOI

10.29039/0233-7584-2023-1-120-133

Список литературы

  1. Каменкович В. М., Кошляков М. Н., Монин А. С. Синоптические вихри в океане. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1987. 511 с.
  2. Hansen C., Kvaleberg E., Samuelsen A. Anticyclonic eddies in the Norwegian Sea; their generation, evolution and impact on primary production // Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 2010. Vol. 57, iss. 9. P. 1079–1091. doi:10.1016/j.dsr.2010.05.013
  3. Eddies in the North Greenland Sea and Fram Strait From Satellite Altimetry, SAR and High‐Resolution Model Data / I. L. Bashmachnikov [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2020. Vol. 125, iss. 7. e2019JC015832. doi:10.1029/2019JC015832
  4. Новоселова Е. В., Белоненко Т. В. Изопикническая адвекция в Лофотенской котловине Норвежского моря // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2020. Т. 13, № 3. С. 56–67. doi:10.7868/S2073667320030041
  5. Travkin V. S., Belonenko T. V. Seasonal variability of mesoscale eddies of the Lofoten Basin using satellite and model data // Russian Journal of Earth Sciences. 2019. Vol. 19. ES5004. doi:10.2205/2019ES000676
  6. Мезомасштабные вихри Лофотенской котловины по спутниковым данным / В. А. Зинченко [и др.] // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2019. Т. 12, № 3. С. 46–54. doi:10.7868/S2073667319030067
  7. Interaction Between Mesoscale Eddies and the Gyre Circulation in the Lofoten Basin / R. P. Raj [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2020. Vol. 125, iss. 7. e2020JC016102. doi:10.1029/2020JC016102
  8. Зимин А. В., Атаджанова О. А. Оценка характеристик мезомасштабных вихрей в бассейне Лофотенской котловины по данным спутниковых и судовых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17, № 3. С. 202–210. doi:10.21046/2070-7401-2020-17-3-202-210
  9. Kozlov I. E, Atadzhanova O. A. Eddies in the Marginal Ice Zone of Fram Strait and Svalbard from Spaceborne SAR Observations in Winter // Remote Sensing. 2022. Vol. 14, iss. 1. 134. doi:10.3390/rs14010134
  10. Петренко Л. А., Козлов И. Е. Характеристики вихрей у архипелага Шпицберген и в проливе Фрама по данным спутниковых РСА-наблюдений в летний период // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17, № 7. С. 167–177. doi:10.21046/2070-7401-2020-17-7-167-177
  11. Артамонова А. В., Козлов И. Е., Зимин А. В. Характеристики вихрей в Чукотском море и море Бофорта по данным спутниковых радиолокационных наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17, № 1. С. 203–210. doi:10.21046/2070-7401-2020-17-1-203-210
  12. Spreen G., Kaleschke L., Heygster G. Sea ice remote sensing using AMSR-E 89-GHz channels // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2008. Vol. 113, iss. C2. C02S03. doi:10.1029/2005JC003384
  13. Eddies in the Western Arctic Ocean From Spaceborne SAR Observations Over Open Ocean and Marginal Ice Zones / I. E. Kozlov [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2019. Vol. 124, iss. 9. P. 6601–6616. doi:10.1029/2019JC015113
  14. Karimova S. Spiral eddies in the Baltic, Black and Caspian seas as seen by satellite radar data // Advances in Space Research. 2012. Vol. 50, iss. 8. P. 1107–1124. doi:10.1016/j.asr.2011.10.027
  15. Remote Sensing of the Fram Strait Marginal Ice Zone / R. A. Shuchman [et al.] // Science. 1987. Vol. 236, iss. 4800. P. 427–439. doi:10.1126/science.236.4800.429
  16. 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
  17. Karimova S. Observations of asymmetric turbulent stirring in inner and marginal seas using satellite imagery // International Journal of Remote Sensing. 2017. Vol. 38, iss. 6. P. 1642–1664. doi:10.1080/01431161.2017.1285078

Скачать статью в PDF-формате