Семнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XVII.E.251
Особенности взаимодействия мезомасштабных вихрей в Лофотенской котловине по данным вихреразрешающего реанализа GLORYS 12v1
Федоров А.М. (1,2), Белоненко Т.В. (1)
(1) Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
(2) Научный фонд Международный центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена (Фонд "Нансен-центр"), Санкт-Петербург, Россия
Положительные аномалии тепла и соли в центральной части Лофотенского бассейна формируются под влиянием топографического мезомасштабного вихревого переноса (Volkov et al., 2015). Бассейн известен квазипостоянным антициклоническим Лофотенским вихрем, расположенным в центральной части Лофотенской котловины. Устойчивость вихря обеспечивается как зимним перемешиванием (Алексеев и др., 2016), так и взаимодействием с другими вихрями. Такая динамически активная область является хорошим полем для исследования вихревых взаимодействий.
Основным источником данных для этого исследования является вихреразрешающий океанический реанализ GLORYS 12 v1 (http://marine.copernicus.eu), ассимилирующий натурные спутниковые и in-situ данные. GLORYS имеет пространственное разрешение 1/12 градуса. Использование ежедневного реанализа позволяет описать реальные вихревые взаимодействия. Мы рассматриваем баротропные преобразования, относящиеся к вихревой кинетической энергии (Dong et al., 2007) (KmKe), и применяем алгоритм отслеживания вихрей (Bashmachnikov et al., 2017), чтобы определить местоположение центров вихрей и впоследствии оценить радиус ядра вихрей.
Мы оцениваем относительную завихренность и параметр Окубо-Вейсса (Okubo, 1970; Weiss, 1991) для обнаружения событий вихревых взаимодействий. По полям аномалий уровня Мирового океана описывались особенности этих взаимодействий. После этого рассматривалась изменчивость потока кинетической энергии (KmKe) в течение жизненного цикла мезомасштабных вихрей, а также вихревых диполей, непрерывно для выбранных событий. Описаны особенности выделения фонового потока посредством разделения поля течений на пульсационную и фоновую составляющие.
Даны качественные оценки энергообмена между вихревыми образованиями для случаев взаимодействия вихрей одного знака, также для вихрей с противоположными знаками вращения.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда, грант № 18-17-00027.
Ключевые слова: Взаимодействие вихрей, KmKe, Лофотенская котловина, Лофотенский вихрь
Литература:
- D. L. Volkov, A. A. Kubryakov, R. Lumpkin, Formation and variability of the Lofoten basin vortex in a high-resolution ocean model, Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 2015, 105, 142-157.
- V.A. Alexeev, V.V. Ivanov, I.A. Repina, O.Y. Lavrova, S.V. Stanichny, Convective structures in the Lofoten basin based on satellite and ARGO data, Izvestiya. Atmospheric and Oceanic physics, 2016, 52 (9), 1064-1077.
- C. Dong, J.C. McWilliams, A.F. Shchepetkin: Island Wakes in Deep Water. J. Phys. Oceanogr., 37, 2007, 962–981,
- J. Weiss, The dynamics of enstrophy transfer in two-dimensional hydrodynamics, Physica D: Nonlinear Phenomena, 1991, 48(2-3), 273-294.
- A. Okubo, Horizontal dispersion of floatable particles in the vicinity of velocity singularities such as convergences, Deep Sea Research and Oceanographic Abstracts, 1970, 17(3), 445-454.
- I.L. Bashmachnikov, M.A. Sokolovskiy, T.V. Belonenko, D.L. Volkov, P.E. Isachsen, X. Carton, On the vertical structure and stability of the Lofoten vortex in the Norwegian Sea, Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 2017, 128, 1-27.
Презентация доклада
Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов
344