Транспорт взвешенного вещества субмезомасштабными вихрями в Черном море

Субмезомасштабные вихри (L=1-10 км, T=1-10 суток) являются важными элементами динамики океана, поскольку они участвуют в передаче энергии от крупномасштабных течений и синоптических вихрей к мелкомасштабной турбулентности, отвечающей за перемешивание в океане.
Субмезомасштабные вихри характеризуются высокими значениями завихренности и числа Россби w/f и поэтому вызывают значительные вертикальные скорости в океане (до 100 м/сут по некоторым оценкам). Высокие значения завихренности свидетельствуют о том, что субмезомасштабные вихри способны захватывать и транспортировать вещество в своем ядре. Подобный перенос может оказывать значительное влияние на прибрежную экосистему, где субмезомасштабные процессы интенсифицируются из-за влияния топографии. Из-за малых пространственных и временных масштабов этих процессов в настоящее время знания об их динамике ограниченны.
В настоящей работе по последовательным спутниковым данным MODIS и Landsat определялись характеристики, и изучалась эволюция субмезомасштабных вихрей, образующихся в различных зонах Черного моря. Были отобраны ситуации захвата и транспорта взвешенных веществ данными вихрями на основе массива спутниковых данных MODIS с 2001 по 2017 гг. На нескольких выбранных примерах было показано, что субмезомасштабные вихри могут переносить взвешенное вещество от берега в своих ядрах. Проанализировано изменение концентрации взвешенного вещества и хлорофилла А в ядрах субмезомасштабных вихрей за время их существования. Данные вихри перемещаются с большой скоростью (около 0,1-0,15 м/с), которая соответствует скорости потока, и поэтому способствуют быстрому выносу взвешенного вещества от берега в открытое море.
В работе исследованы механизмы генерации данных вихрей, среди которых были выделены: образование субмезомасштабных вихрей на конце вдольберегового потока при его отрыве от берега; генерация вихрей за топографическими препятствиями; на периферии синоптических вихрей, как у берега, так и в мористой части; образование субмезомасштабных вихрей на фронтах апвеллинга.