Purpose. The work is aimed at developing a technique for calculating the solitary internal wave parameters (solitons generated by a semi-diurnal tide) based on their manifestations on the ocean surface in the presence of ice.
Methods and Results. Sequential soundings of the Sentinel-1A and Sentinel-1B radar satellites west of the deep-sea part of the Fram Strait in August, 2018 were analyzed. Identification of the internal waves surface manifestations on the radar satellite images is reduced to finding thin bright bands elongated along the wave crests. Bright pixels, the distance between which is less than the visual width of the ridges, are united into the clusters. The clusters whose sizes exceed the threshold value and for which the anisotropy (the ratio of the semi-axes of the approximating ellipse) is also high, are considered to correspond to the internal waves (in contrast to ice). For each such cluster, the interpolated spatial coordinates are calculated along the corresponding wave extremum. Based on the proposed method, the horizontal size ("wavelength" ~ 1.5 km) and the phase speed (~ 1 m/s) of solitary internal waves (solitons) are assessed. The repetition period of solitons was ~ 24 min. The leading wave propagation speed appeared to be 10 % higher than that of the next one. During the time between soundings (~ 48 min), this leads to a "wavelength" increase (red shift) between them – from 1.3 to 1.6 km. The curvature radii' values of each wave front are also calculated. The information on spatial position of the fronts' curvature centers permits to assume the place of generation of the analyzed internal waves, namely the underwater bank (80° 45' N, 8° 30' W), the depth above which is less than 20 m.
Conclusions. The proposed method for identifying internal waves can be used to assess their kinematic and dynamic characteristics.
Цель. Разработана методика расчета параметров уединенных внутренних волн (солитонов, генерируемых полусуточным приливом) на основе их проявлений на поверхности океана при наличии льда.
Методы и результаты. Анализировались последовательные зондирования радиолокационных спутников Sentinel-1A и Sentinel-1B к западу от глубоководной части пролива Фрама в августе 2018 г. Идентификация поверхностных проявлений внутренних волн на радиолокационных спутниковых снимках сводится к нахождению тонких светлых полос, вытянутых вдоль волновых гребней. Яркие пиксели, расстояние между которыми меньше визуальной ширины гребней, объединяются в кластеры. Считается, что внутренним волнам, в отличие от льда, соответствуют кластеры с размерами больше порогового значения, для которых анизотропия (отношение полуосей аппроксимирующего эллипса) также велика. Для каждого такого кластера рассчитываются интерполированные пространственные координаты вдоль соответствующего волнового экстремума. На основе предложенной методики оценены горизонтальный размер («длина волны» ~ 1,5 км) и фазовая скорость (~ 1 м/с) уединенных внутренних волн (солитонов), период следования которых составил ~ 24 мин. Скорость распространения лидирующей волны оказалась на 10 % выше, чем у следующей за ней. За время между зондированиями (~ 48 мин) это приводит к увеличению (красному смещению) «длины волны» между ними от 1,3 до 1,6 км. Рассчитаны также значения радиусов кривизны каждого волнового фронта. Информация о пространственном положении центров кривизны фронтов позволяет судить о предположительном месте генерации анализируемых внутренних волн – подводная банка (80° 45′ с. ш., 8° 30′ з. д.), глубина над которой менее 20 м.
Выводы. Предложенную методику идентификации внутренних волн можно использовать для оценки их кинематических и динамических характеристик.