Выявление пространственной, сезонной и межгодовой изменчивости поверхностных проявлений внутренних волн в Каспийском море (1999-2006, 2019 гг.)

Одной из основных задач проекта РНФ № 19-77-20060 «Оценка изменчивости экологического состояния Каспийского моря в текущем столетии по данным спутникового дистанционного зондирования» является выявление изменений в характере типичных для Каспийского моря гидродинамических процессов на основе анализа многолетних рядов спутниковых данных. В частности, предполагается оценить тренды в изменчивости поля течений, волновой и вихревой активности. Как показывает проводимый нами многолетний спутниковый мониторинг акватории Каспийского моря, внутренние волны являются для него характерным гидродинамическим процессом. Каспийское море считается бесприливным морем, поскольку высота прилива не превышает 12 см у береговой черты и порядка 2 см в открытом море [1-2]. Однако поверхностные проявления внутренних волн регулярно наблюдаются на спутниковых изображениях, как радиолокационных, так и видимого диапазона. Целью проведенного исследования являлось выявление пространственной, сезонной и межгодовой изменчивости поверхностных проявлений внутренних волн в Каспийском море в период с 1999 по 2006 гг. и 2019 г. на основе анализа спутниковых данных. Для проведения исследования использовались все доступные спутниковые данные, как радиолокационные, так и видимого диапазона: ASAR Envisat; SAR-C Sentinel-1A; -1B, TM Landsat-4;5; ETM+ Landsat-7; OLI Landsat-8; MSI Sentinel -2A; -2B. Все спутниковые данные внедрены в информационную систему “See The Sea” [3]. С помощью инструментария, внедренного в данную систему проводился тематический анализ, и строились карты пространственного распределения поверхностных проявлений внутренних волн в Каспийском море, выявленных на спутниковых изображениях.
Проведено исследование сезонной, пространственной и межгодовой изменчивости проявлений внутренних волн в Каспийском море в 1999-2006 и 2019 гг. Показано, что поверхностные проявления внутренних волн наблюдались в период с начала мая до середины сентября. В отдельные годы, в зависимости от гидрометерологических условий – прогрева воды, ветровой ситуации и пр. внутренние волны не имели поверхностных проявлений в мае или сентябре. Поверхностные проявления внутренних волн регулярно наблюдаются в восточной части Среднего Каспия и северо-восточной части Южного Каспия. В Северном Каспии вследствие его мелководности и отсутствия выраженной стратификации, внутренние волны не образуются, либо не имеют поверхностных проявлений на спутниковых изображениях. В западной части Каспийского моря внутренние волны наблюдаются редко и, как правило, в начале летнего сезона. Пакеты внутренних волн распространяются к берегу, и места их генерации расположены преимущественно над глубинами 50 – 200 м.
Проследить и оценить межгодовую изменчивость для 1999-2002 гг. сложно, поскольку для этих годов в нашем распоряжении отсутствовали радиолокационные данные. Однако, по имеющимся, данным за весь период можно сделать вывод, что в разные годы даты первых проявлений внутренних волн существенно разнятся. Например, в 1999 и 2000 гг. внутренние волны впервые наблюдались в июле. А в 2004 г. внутренние волны наблюдались до середины сентября.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 19-77-20060. Обработка и анализ спутниковых данных осуществлялись с использованием возможностей Центра коллективного пользования «ИКИ-мониторинг» с помощью информационной системы "See The Sea”