Определение мезомасштабных поверхностных течений на мелководье по высокочастотным радарным измерениям

Л.М. Иванов, О.В. Мельниченко

Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь

Аннотация

Предлагается новый метод расчета скоростей поверхностных течений по данным измерений, выполненных с помощью высокочастотных радаров берегового базирования. Метод основан на представлении поля скорости через два скалярных потенциала, разложении этих потенциалов в ряды по базисным функциям и определении коэффициентов разложения как решения соответствующих вариационных задач. Некорректность при определении коэффициентов разложения устраняется с помощью регуляризационной процедуры, основанной на теории информации. Предлагаемый метод позволяет заполнять пространственные и временные пропуски в рядах радарных измерений. Метод иллюстрируется на примере расчета мезомасштабных и субмезомасштабных (от 10 до 50 км) поверхностных течений в Монтерейском заливе (Калифорния, США) по данным радарных измерений, выполненных в августе 1994 г.

Для цитирования

Иванов Л. М., Мельниченко О. В. Определение мезомасштабных поверхностных течений на мелководье по высокочастотным радарным измерениям // Морской гидрофизический журнал. 2005. № 2. С. 24–36. EDN VRRLLC.

Ivanov, L.M. and Mel'nichenko, O.V., 2005. Determination of Mesoscale Surface Currents in Shallow-Water Regions According to the Data of High-Frequency Radar Measurements. Physical Oceanography, 15(2), pp. 92–104. https://doi.org/10.1007/s11110-005-0033-2

Список литературы

  1. Gill A.E. Atmosphere — Ocean Dynamics. — N.Y.: Academic Press, 1982. — 662 p.
  2. Paduan J.D., Graber H.C. Introduction to high-frequency radar: reality and myth // Oceanogr. — 1997. — 10, № 2. — P. 36–39.
  3. Crombie D.D. Doppler spectrum of sea echo at 14.56 Mc/s // Nature. — 1995. — 175. — P. 681–682.
  4. Дистанционное зондирование в метеорологии, океанографии и гидрологии // Под ред. А.П. Крэкнелла. — М.: Мир, 1984. — 535 с.
  5. Chapman R.D., Shay L.K., Graber H.C. et al. On the accuracy of HF radar surface current measurements: inter-comparisons with ship-based sensors // J. Geophys. Res. — 1997. — 102, № C8. — P. 18737–18748.
  6. Graber H.C., Haus B.K., Chapman R.D. et al. HF radar comparisons with moored estimates of current speed and direction: expected differences and implications // Ibid. — P. 18749–18766.
  7. Ivanov L.M., Melnichenko O.V. Nowcast of surface currents from blending HF-radar observations: inverse model, application to Monterey Bay // Proc. 2002 IEEE Int. Geosci. Remote Sens. Symp. — Canada, Montreal, 2002. — II. — P. 615–618.
  8. Ivanov L.M., Melnichenko O.V. HF radar detection of submesoscale spiral eddies in Monterey Bay // Ibid. — France, Toulouse, 2003. — IV. — P. 2682–2684.
  9. Морс Ф.М., Фешбах Г. Методы теоретической физики. Т.1. — М.; Мир, 1958. — 567 с.
  10. Eremeev V.N., Ivanov L.M., Kirwan A.D. Reconstruction of oceanic flow characteristics from quasi-lagrangian data. 1. Approach and mathematical methods // J. Geophys. Res. — 1992. — 97, № C6. — P. 9733–9742.
  11. Chu P.C., Ivanov L.M., Korzhova T.P. et al. Analysis of sparse and noisy ocean current data using flow decomposition. Part 1: Theory // J. Atm. Ocean. Tech. — 2003. — 20. — P. 478–491.
  12. Chu P.C., Ivanov L.M., Korzhova T.P. et al. Analysis of sparse and noisy ocean current data using flow decomposition. Part 2: Application to Eulerian and Lagrangian data // Ibid. — P. 492–512.
  13. Владимиров В.С. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1981. — 512 с.
  14. Ванник В.Н. Восстановление зависимостей по эмпирическим данным. — М.: Наука, 1979. — 447 с.
  15. Paduan J.D., Rosenfeld L.K. Remotely sensed surface currents in Monterey Bay from shore-based HF radar (Coastal Ocean Dynamics Application Radar) // J. Geophys. Res. — 1996. — 101, № C9. — P. 20669–20686.
  16. Дремин И.М., Иванов В.О., Нечитайло В.А. Вейвлеты и их применение // Успехи физических наук. — 2001. — 171, № 5. — С. 465–501.
  17. Кравцов Ю.А. Фундаментальные и практические пределы предсказуемости // Пределы предсказуемости. — М.: ЦентрКом, 1997. — С. 170–200.
  18. Багров Н.А. Естественные составляющие малых выборок при большом числе параметров // Метеорология и гидрология. — 1978. — № 12. — С. 5–14.

Скачать статью в PDF-формате

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.