Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XX.E.431

Комплексное исследование короткопериодных внутренних волн в проливе Карские Ворота в летний период

Копышов И.О. (1,2), Козлов И.Е. (1), Фрей Д.И. (3), Сильвестрова К.П. (3), Корженовская А.И. (4), Медведев И.П. (3), Гайский П.В. (1), Осадчиев А.А. (3), Степанова Н.Б. (3)
(1) Морской гидрофизический институт РАН, Долгопрудный, Россия
(2) Московский физико-технический институт (государственный университет)
(3) Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
(4) МГУ имени М.В. Ломоносова Географический факультет, Москва, Россия
В настоящей работе представлены результаты исследования вертикальных, пространственных и кинематических характеристик короткопериодных внутренних волн (КВВ) в проливе Карские Ворота по данным натурных измерений за 12 августа 2021 г., полученных в ходе 58-ой экспедиции НИС «Академик Иоффе» в Карском море по программе «Плавучий университет ИО РАН». Измерения включали данные термопрофилирующих кос, учащённые CTD-зондирования, съемку с беспилотного летательного аппарата (БПЛА) и оперативное обеспечение спутниковой информацией. Данные спутниковых измерений и БПЛА-съемки показали, что в проливе наблюдается система пакетов КВВ, распространяющихся вдоль пролива в южном и юго-западном направлениях. В ходе измерений было зарегистрировано 18 выраженных колебаний термоклина с диапазонами высот от 4 до 30 м и периодами от 2 до 30 минут, подтверждая существование интенсивных внутренних волн в этом районе. Внутренние волны регистрировались в слое 15-50 м. Измерения трех разнесенных в пространстве приборов позволили определить фазовую скорость и направление распространения наблюдаемых КВВ. Съемка с БПЛА подтвердила наличие пакетов КВВ в непосредственной близости от судна и направление их распространения. В работе также представлен анализ пространственных характеристик пакетов КВВ по спутниковым данным и их связь с in-situ данными, полученными в ходе экспедиционных работ.

Ключевые слова: Короткопериодные внутренние волны, вертикальные характеристики КВВ, поверхностные проявления КВВ, колебания термоклина, спутниковые данные, термопрофилемеры, Карские Ворота
Литература:
  1. Каган Б.А., Тимофеев А.А. Пространственная изменчивость коэффициента сопротивления и ее роль в динамике и энергетике прилива М2 в Баренцевом и Карском морях // Известия РАН. Физика Атмосферы и океана. 2015. Т. 51. No. 1. С. 113-128.
  2. Морозов Е.Г., Нейман В.Г., Щербинин А.Д. Внутренний прилив в проливе Карские ворота // Докл. РАН. 2003. Т. 393. No. 5. С. 688–690.
  3. Морозов Е.Г., Пака В.Т. Внутренние волны в высокоширотном бассейне // Океанология. 2010. Т. 50. No. 5. С. 709–715.
  4. Морозов Е.Г., Писарев С.В. Внутренний прилив в арктических широтах (численные эксперименты) // Океанология. 2002. Т. 42. No. 2. С. 165–173.
  5. Мысленков С.А., Кречик В.А., Бондарь А.В. Суточная и сезонная изменчивость температуры воды в прибрежной зоне Балтийского моря по данным термокосы на платформе Д-6 // Экологические системы и приборы. 2017. No. 5. С. 25-33.
  6. Fer I., Koenig Z., Kozlov I. E., Ostrowski M., Rippeth T. P., Padman L., Bosse A., Kolas E. Tidally forced lee waves drive turbulent mixing along the Arctic Ocean margins // Geophysical Research Letters. 2020. V. 47. No. 16. DOI: 10.1029/2020GL088083.
  7. Harms I. H., Karcher M. J. Modeling the seasonal variability of circulation and hydrography in the Kara Sea // Journal of Geophysical Research. 1999. V. 104. No. C6. P. 13431–13448. DOI: 10.1029/1999JC900048.
  8. Jakobsson, M., et al. (2012), The International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean (IBCAO) Version 3.0, Geophysical Research Letters. V. 39. No. L12609. DOI: 10.1029/2012GL052219.
  9. Konyaev K.V. Internal tide at the critical latitude // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2000. V. 36. No. 3. P. 363-375.
  10. Kozlov I. SAR signatures of oceanic internal waves in the Barents Sea // Proc. of the SAR Oceanogr. Workshop (SeaSAR 2008). January 21–25, 2008. Frascati, Italy. – 2008.
  11. Kozlov I. E., Kudryavtsev V. N., Zubkova E. V., Zimin A. V., Chapron B. (2015) Characteristics of short-period internal waves in the Kara Sea inferred from satellite SAR data // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2015. V. 51. No. 9. P. 1073–1087. DOI: 10.1134/S0001433815090121.
  12. Kozlov I., Romanenkov D., Zimin A., Chapron B. SAR observing large-scale nonlinear internal waves in the White Sea // Remote Sensing of Environment. 2014. V. 147. P. 99–107. DOI: 10.1016/j.rse.2014.02.017.
  13. Li Q., Wu H., Yang H., Zhang Z. A numerical simulation of the generation and evolution of nonlinear internal waves across the Kara Strait // Acta Oceanologica Sinica. 2019. V. 38. No. 5. P. 1-9. DOI: 10.1007/s13131-019-1437-z.
  14. Marchenko A.V., Morozov E.G., Kozlov I.E., Frey D.I. High-amplitude internal waves southeast of Spitsbergen // Continental Shelf Research. 2021. V. 227. No. 104523. DOI: 10.1016/j.csr.2021.104523.
  15. Morozov E. G., Kozlov I. E., Shchuka S. A., Frey D. I. Internal tide in the Kara Gates Strait // Oceanology. 2017. V. 57. No. 1. P. 8–18. DOI: 10.1134/S0001437017010106.
  16. Morozov E.G., Paka V.T., Bakhanov V.V. Strong internal tides in the Kara Gates Strait // Geophysical Research Letters. 2008. V. 35. P. L16603. DOI: 10.1029/2008GL033804.
  17. Phillips O.M. The dynamics of the upper ocean: Cambridge University Press: London //New York, Melbourne. 1977.
  18. Rippeth T. P., Vlasenko V., Stashchuk N., Scannell B. D., Green J. A. M., Lincoln B. J., Bacon S. Tidal conversion and mixing poleward of the critical latitude (an Arctic case study) // Geophysical Research Letters. 2017. V. 44. No. 24, P. 12349–12357. DOI: 10.1002/2017GL075310.
  19. Serebryany A., Khimchenko E., Popov O., Denisov D., Kenigsberger G. Internal waves study on a narrow steep shelf of the Black Sea using the spatial antenna of line temperature sensors // Journal of Marine Science and Engineering. 2020. V. 8. No. 11. P. 833. DOI: 10.3390/jmse8110833.
  20. Vlasenko V., Stashchuk N., Hutter K., Sabinin K. Nonlinear internal wavesforced by tides near the critical latitude // Deep Sea Res. Pt I. 2003. V. 50. No. 2. P. 317–338. DOI: 10.1016/S0967-0637(03)00018-9.
  21. Zhao Z., Klemas V., Zheng Q., Li X., Yan X.-H. Estimating parameters of a two-layer stratified ocean from polarity conversion of internal solitary waves observed in satellite SAR images // Remote Sensing of Environment. 2004. V. 92, No. 2, P. 276-287, DOI: 10.1016/j.rse.2004.05.014.
  22. Zimin A.V., Kozlov I.E., Atadzhanova O.A., Chapron B. Monitoring short-period internal waves in the White Sea // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2016. V. 52. No. 9. P. 951-960. DOI: 10.1134/S0001433816090309.

Видео доклада



Ссылка для цитирования: Копышов И.О., Козлов И.Е., Фрей Д.И., Сильвестрова К.П., Корженовская А.И., Медведев И.П., Гайский П.В., Осадчиев А.А., Степанова Н.Б. Комплексное исследование короткопериодных внутренних волн в проливе Карские Ворота в летний период // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 177. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов

177