Динамика гидрологических фронтов и короткопериодные явления в Белом море

В работе дано описание фронтальных зон и динамики фронтальных разделов в Белом море на внутрисезонном, синоптическом и мезомасштабном интервалах изменчивости и выполнено сопоставление этой изменчивости с проявлениями субмезомасштабных вихревых структур и короткопериодных внутренних волн на основе анализа спутниковых данных и контактных наблюдений.
Для изучения пространственно-временной изменчивости поверхностных проявлений фронтальных разделов на больших масштабах применялись ИК-изображения MODIS со спутников Terra и Aqua за дневное время суток, полученные с 1 мая по 30 сентября 2010 года. Для исследования статистических закономерностей проявления субмезомасштабных вихрей и короткопериодных внутренних волн вблизи фронтальных зон и фронтов анализировались спутниковые РЛ-изображения ENVISAT ASAR в С-диапазоне и режимах съемки WSM и IMP за теплый сезон 2009-2012 годов. Контактные наблюдения включали в себя повторяющиеся в разные фазы приливного цикла СТД - измерения в областях фронтальных зон, выполненные 2009-2014 гг.
Показано, что в летний период в Белом море выделялись четыре основных фронтальных зоны в проливе Горло, Двинском и Онежском заливах, а также вокруг Соловецких островов. Средний градиент ТПО в областях фронтальных зон в 10 раз превышал средний по морю. Фронты начинали формироваться в мае, наиболее четко были выражены в середине лета и к концу теплого сезона начинали размываться. Положение фронтальных разделов на поверхности моря значительно менялось под воздействием ветра, а под влиянием прилива испытывало регулярные смещения. Особенно ярко эти эффекты проявлялись в области взаимодействия Двинского и Горловского фронтов.
Анализ распространения субмезомасштабных вихревых структур показал, что последние детектируются преимущественно в акваториях Двинского залива и Бассейна вблизи фронтов и обладают главным образом циклоническим типом вращения, а значит способствуют усилению вертикального обмена, и находят свое отражение в РЛ и ИК изображениях.
Показано на спутниковых и контактных данных, что районами активной генерации короткопериодных внутренних волн являются зоны рассматриваемых фронтов. Вблизи этих зон часто, а в отдельных районах ежегодно, отмечались интенсивные внутренние волны, обладающие значительной нелинейностью и вносящие существенный вклад в изменчивость локальной стратификации.
Выполненное исследование показало, что субмезомасштабные вихревые структуры и короткопериодные внутренние волны могут играть определенную роль в процессах перемешивания и водообмена.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 15-05-04639 а).