По современным представлениям основным механизмом генерации короткопериодных внутренних волн (КВВ) является распад внутреннего прилива на шельфе морей и океанов [1]. Соответственно характеристики конфигурации дна и гидрологические условия на шельфе могут оказывать существенное влияние на генерацию внутренних волн [2]. Для оценки роли разных факторов рассмотрим особенности проявления ККВ на совершенно отличных акваториях, таких как Баренцево море и Курило-Камчатский регион Тихого океана.
Цель работы – описать изменчивость проявлений КВВ на выделенных акваториях в течение года и рассмотреть возможные ее причины.
Для определения характеристик КВВ в исследуемых регионах использовались радиолокационные изображения (РЛИ) со спутника Sentinel-1 с пространственным разрешением 25 и 40 метров. В акватории Баренцева моря было использовано 1381 РЛИ, охватывающих период с 1 июня 2019 года по 31 сентября 2019 года. На акватории Курило-Камчатского региона было рассмотрено 827 РЛИ, охватывающих период с 1 декабря 2018 года по 30 ноября 2019 года. Для поверхностных проявлений КВВ определялись положение проявления, длина волны, длина дуги лидирующего гребня в пакете, направление распространения, количество волн в пакете. Для выявления причин изменчивости числа зарегистрированных проявлений привлекались данные о глубине перемешанного слоя реанализа Copernicus (https://resources.marine.copernicus.eu/product-detail/GLOBAL_ANALYSIS_FORECAST_PHY_001_024/INFORMATION). Для выявления очагов генерации суточного внутреннего прилива в Курило-Камчатском регионе использовался критерий tidal body force [3], рассчитываемый с привлечением данных ренализа Copernicus и приливной модели OTIS [4].
В Баренцевом море в общей сложности было зарегистрировано 733 проявления КВВ. Они отображаются на морской поверхности в период с начала июня по конец сентября 2019 года. Максимальное число проявлений регистрируется в начале сентября, а минимальное – в начале июня и конце сентября. Анализ РЛИ за другие месяцы года не позволил обнаружить проявления КВВ на акватории моря. В Баренцевом море наибольшей встречаемостью проявлений КВВ в течение всего исследуемого периода характеризуются области около Кольского полуострова, южнее архипелагов Шпицберген и Земля Франца Иосифа, севернее Новой Земли. В Курило-Камчатском регионе было детектировано 1876 проявлений КВВ, наблюдающихся в течение всего 2019 года. Максимальное число проявлений приходится на конец июля, а минимальное – на конец февраля. Наибольшая встречаемость проявлений КВВ регистрируется около Острова Зеленый, хребта Витязь, мыса Шипунский и Камчатского залива. В указанных очагах генерации КВВ отмечается значительная внутригодовая изменчивость геометрических характеристик проявлений. Так, например, для проявлений около острова Зеленый в Курило-Камчатском регионе характерно наличие двух максимумов длины волны – в марте и ноябре она составляет 600 м, а минимальное значение регистрируется в июле и составляет 400 метров. Пакеты наибольшего размера в 25 км регистрируются в октябре, а наименьшего (15 км) – в июле. В Баренцевом море южнее архипелага Шпицберген наибольшая длина волны около 500 метров регистрируется в июне, а затем постепенно уменьшается к сентябрю, составляя 300 метров. Наибольшая длина лидирующего гребня регистрируется в июле и составляет 20 км, а наименьшая – в августе, составляя 13 км. Стоит отметить, что характер изменчивости геометрических характеристик проявлений КВВ не совпадает с тенденциями в изменчивости общего количества проявлений.
Одной из основных причин изменчивости числа зарегистрированных проявлений могут служить внутригодовые вариации вертикальной структуры вод. Для области частой встречаемости КВВ около Кольского полуострова в Баренцевом море было выявлено, что с июня по сентябрь глубина перемешанного слоя составляла около 13 метров, а в остальной период года – от 30 до 100 метров, что существенно ограничивает отображение проявлений КВВ на морской поверхности. В Камчатском заливе в летний период, когда значения глубины перемешанного слоя минимальны и составляют около 10 м, регистрировалось максимальное число проявлений, а в зимний сезон, с увеличением глубины перемешанного слоя до 90 – 130 м наблюдается уменьшение числа проявлений.
Анализ композитной карты проявлений волн Курило-Камчатского региона в сентябре 2019 года с очагами генерации внутренних приливных волн описываемых критерием приливного форсинга показал, что проявления в районе островов Кунашир и Уруп, над хребтом Витязь и около мыса Шипунский находятся в очагах генерации внутренних приливных волн. Расчет расстояния от проявлений волн до областей, где приливной форсинг больше 5 м2/с2 показал, что на расстоянии менее 6 км от этих областей регистрируется около 50% от всех зарегистрированных проявлений. Это может говорить о влиянии внутреннего прилива на генерацию короткопериодных волн.

В данной работе продемонстрированы результаты анализа внутригодовой изменчивости характеристик проявлений волн в Баренцевом море и Курило-Камчатском регионе: В Курило-Камчатском регионе проявления регистрируются в течение всего года, в то время как в Баренцевом море с июня по сентябрь. Сезонной изменчивости подвержены как количество зарегистрированных проявлений, так и геометрические характеристики. На изменчивость числа проявлений как в Баренцевом море, так и в Курило-Камчатском регионе оказывает влияние сезонный ход глубины перемешанного слоя. На примере сентября 2019 года показано, что до 50% короткопериодных волн находится в очагах генерации внутреннего прилива. В дальнейшем будет произведено сопоставление проявлений волн с критерием приливного форсинга для всего исследуемого периода в Баренцевом море и Курило-Камчатском регионе.

Данная работа выполнена при поддержке гранта РФФИ №20-35-90054 Аспиранты