Аномальная изменчивость вызванных тайфуном Лайнрок инерционных колебаний шельфовых вод залива Петра Великого в августе – сентябре 2016 года

В. В. Новотрясов✉, А. А. Сергеев, Е. П. Павлова

Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия

✉ e-mail: vadimnov@poi.dvo.ru

Аннотация

Цель. Проанализированы характеристики инерционных колебаний, возбужденных экстремальным атмосферным воздействием на фоне течения со сдвигом, на примере инерционных колебаний, возбужденных тайфуном Лайнрок в шельфовых водах юго-западного района залива Петра Великого на фоне присклонового Приморского течения.

Методы и результаты. Используется частотно-временно́й спектральный анализ мезомасштабной изменчивости реализаций вращательных компонент вектора скорости течений, вызванной тайфуном Лайнрок. Реализации скорости течений получены с помощью океанографической системы Seawatch, заякоренной на юго-западном шельфе залива Петра Великого. Установлен значительный рост спектральной плотности кинетической энергии течений с вращением по часовой стрелке на частоте ωi, близкой к параметру Кориолиса f ≈ 2π/18 (рад/ч) на широте постановки системы Seawatch на начальном этапе воздействия тайфуна. Аналогичный рост спектральной плотности кинетической энергии на этой же частоте ωi, но с вращением против часовой стрелки зафиксирован на заключительном этапе воздействия тайфуна. Зарегистрированные инерционные колебания вектора скорости с противоположными направлениями его вращения на частоте ωi демонстрируют существенное отличие их годографов от канонического годографа скорости с круговым вращением по часовой стрелке.

Выводы. На фоне присклонового Приморского течения, существенно усиленного (до 0,9 м/с) тайфуном Лайнрок, инерционные колебания скорости этого течения, возбужденные тайфуном на шельфе залива Петра Великого, проявляют аномальную изменчивость. Модель этих колебаний в присутствии сдвигового течения, предложенная Г. К. Коротаевым и К. Д. Сабининым (2017 г.), дает качественную интерпретацию изменчивости инерционных колебаний шельфовых вод залива, возбужденных тайфуном Лайнрок в августе – сентябре 2016 г.

Ключевые слова

инерционные колебания, годограф скорости, сдвиговое течение, натурные данные, шельф, залив Петра Великого, тайфун Лайнрок, тайфун

Благодарности

Авторы благодарят рецензента за замечания, которые привели к существенному улучшению статьи. Работа выполнена в рамках темы гос. задания ТОИ ДВО РАН «Математическое моделирование и анализ динамических процессов в океане» (№ темы 121021700341-2).

Для цитирования

Новотрясов В. В., Сергеев А. А., Павлова Е. П. Аномальная изменчивость вызванных тайфуном Лайнрок инерционных колебаний шельфовых вод залива Петра Великого в августе – сентябре 2016 года // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 2. С. 234–248. EDN DSONUJ. doi:10.29039/0233-7584-2023-2-234-248

Novotryasov, V.V., Sergeev, A.A. and Pavlova, E.P., 2023. Anomalous Variations of the Typhoon Lionrock Induced Inertial Oscillations of Shelf Waters in the Peter the Great Bay in August – September, 2016. Physical Oceanography, 30(2), pp. 215-228. doi:10.29039/1573-160X-2023-2-215-228

DOI

10.29039/0233-7584-2023-2-234-248

EDN

DSONUJ

Список литературы

  1. Физика океана. Гидродинамика океана / Отв. ред. В. М. Каменкович, А. С. Монин. Москва : Наука, 1978. Т. 2. 435 с.
  2. Alford M. Internal swell generation: the spatial distribution of energy flux from the wind to mixed layer near-inertial motions // Journal of Physical Oceanography. 2001. Vol. 31, iss. 8. P. 2359–2368. https://doi.org/10.1175/1520-0485(2001)0312359:ISGTSD2.0.CO;2
  3. Fu L.-L. Observations and models of inertial waves in the deep ocean // Reviews of Geophysics. 1981. Vol. 19, iss. 1. P. 141–170. https://doi.org/10.1029/RG019i001p00141
  4. Price J. F. Internal wave wake of a moving storm. Part I. Scales, energy budget and observations // Journal of Physical Oceanography. 1983. Vol. 13, iss. 6. P. 949–965. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1983)0130949:IWWOAM2.0.CO;2
  5. Upper-ocean inertial currents forced by a strong storm. Part I: Data and comparisons with linear theory / E. A. D’Asaro [et al.] // Journal of Physical Oceanography. 1995. Vol. 25, iss. 11. P. 2909–2936. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1995)0252909:UOICFB2.0.CO;2
  6. Olbers D., Jurgenowski P., Eden C. A wind-driven model of the ocean surface layer with wave radiation physics // Ocean Dynamics. 2020. Vol. 70, iss. 8. P. 1067–1088. https://doi.org/10.1007/s10236-020-01376-2
  7. Исследования полей течений и загрязнений прибрежных вод на Геленджикском шельфе Черного моря с использованием космических данных / В. Г. Бондур [и др.] // Исследование Земли из космоса. 2012. № 4. С. 3–11. EDN PANLDH.
  8. Мониторинг загрязнений прибрежных акваторий с использованием многоспектральных космических изображений высокого разрешения / В. Г. Бондур [и др.] // Исследование Земли из космоса. 2006. № 6. С. 42–49. EDN HYKJVX.
  9. Keeler R., Bondur V., Vithanage D. Sea Truth measurements for remote sensing of littoral water // Sea Technology. 2004. Vol. 45, iss. 4. P. 53–58. URL: http://www.aerocosmos.info/pdf/1/2004_Keeler_Bondur_Vithanage_SeaTech.pdf (дата обращения: 02.04.2023).
  10. Бондур В. Г., Сабинин К. Д., Гребенюк Ю. В. Аномальная изменчивость инерционных колебаний океанских вод на гавайском шельфе // Доклады Академии наук. 2013. Т. 450, № 1. C. 100–104. doi:10.7868/S0869565213130173
  11. Бондур В. Г., Сабинин К. Д., Гребенюк Ю. В. Генерация инерционно-гравитационных волн на островном шельфе // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2015. Т. 51, № 2. C. 235–241. doi:10.7868/S0002351515020030
  12. Сабинин К. Д., Коротаев Г. К. Инерционные колебания в присутствии сдвигового течения в океане // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2017. Т. 53, № 3. C. 399–405. doi:10.7868/S0002351517030117
  13. Гилл А. Е. Динамика атмосферы и океана. Москва : Мир, 1986. Т. 1. 388 с.
  14. Новотрясов В. В., Лобанов В. Б., Сергеев А. Ф. Особенности инерционных колебаний скорости течений в заливе Петра Великого, возбужденных экстремальным атмосферным воздействием (на примере тайфуна Лайнрок) // Океанологические исследования. 2019. Т. 47, № 3. С. 92–103. doi:10.29006/1564-2291.JOR-2019.47(3).8
  15. Emery W. J., Thomson R. E. Data analysis methods in physical oceanography. Pergamon, 1998. 634 p. https://doi.org/10.1016/C2010-0-66362-0
  16. Современное состояние и тенденции изменения природной среды залива Петра Великого Японского моря / Отв. ред. А. С. Астахов, В. Б. Лобанов. Москва : ГЕОС, 2008. 460 с. EDN OTRITN.
  17. Любицкий Ю. В. Штормовой нагон в заливе Петра Великого (Японское море), вызванный тайфуном Лайонрок (29 августа – 02 сентября 2016 г.) // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2018. № 1. С. 31–39. EDN VMXKZI.
  18. Юрасов Г. И., Яричин В. Г. Течения Японского моря. Владивосток : ДВО АН СССР, 1991. 172 с.
  19. Фомин Л. М. Об инерционных колебаниях в горизонтально неоднородном поле скорости течений в океане // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 1973. Т. 9, № 1. С. 75–83.
  20. Mooers C. N. K. Several effects of a baroclinic current on the cross-stream propagation of inertial-internal waves // Geophysics Fluid Dynamics. 1973. Vol. 6, iss. 3. P. 245–275. https://doi.org/10.1080/03091927509365797
  21. Whitt D. B., Thomas L. N. Near-Intertial waves in Strongly Baroclinic Currents // Journal of Physical Oceanography. 2012. Vol. 43, iss. 4. P. 706–725. https://doi.org/10.1175/JPO-D-12-0132.1

Скачать статью в PDF-формате