Восемнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XVIII.E.516
Внутренние волны 2-ой моды: особенности их проявлений на поверхности моря
Серебряный А.Н. (1,2)
(1) Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
(2) Акустический институт имени акад. Н.Н.Андреева, Россия
Широко известно, что информацию о внутренних волнах в морях и океанах можно получать по снимкам с искусственных спутников Земли. К настоящему времени таким образом собрано и проанализировано большое количество радиолокационных и оптических изображений внутренних волн в различных районах Мирового океана. Эта информация отражена в большом количестве опубликованных статей, а также в Атласе внутренних волн (Apel, Jackson, 2002). Спутниковые изображения представляют собой поверхностные проявления внутренних волн и дают представления об их параметрах и пространственном строении. В своем большинстве внутренние волны в океане представлены 1-ой бароклинной модой. Внутренние волны 1-ой моды характеризуются тем, что при их прохождении все слои водного столба от поверхности до дна совершают синхронные движения. В приповерхностном слое моря орбитальные течения внутренних волн образуют области схождения и расхождения вод, что в свою очередь создает на поверхности чередующиеся полосы выглаженной воды (слики) и воды с интенсификацией поверхностного волнения (сулои). Соответственно эти области повышенной и пониженной шероховатости водной поверхности хорошо видны на радиолокационных снимках. В последние десятилетия участились сообщения о наблюдениях внутренних волн 2-ой моды. Они наблюдались в Индийском океане, Южно-Китайском море, на атлантическом шельфе США, шельфе Австралии, и даже в бесприливном Черном море (Serebryany, 2018; da Silva et al, 2011; Yang et al, 2009, Серебряный, Химченко, 2019). Эксперименты с внутренними волнами 2-ой моды проводились также в лабораторных лотках (Kao, Pao, 1979). Авторами сообщалось (частное сообщение H.P. Pao) о том, что 2-ая мода волн легко генерируется в условиях лабораторных экспериментов. Наибольшее число случаев наблюдения волн 2-ой моды отмечается в Южно-Китайском море. Причем эти волны выявлены как в шельфовой зоне, так и в глубоководной части пролива Лузон. В отличие от 1-ой моды внутренние волны 2-ой моды характеризуются противофазными движениями слоев водной толщи. Их поверхностные проявления имеют свои особенности и отличаются от проявлений волн 1-ой моды. В докладе будут приведены примеры измеренных в водной толще внутренних волн 2-ой моды из различных районов Мирового океана. Также будут продемонстрированы радиолокационные снимки морской поверхности при прохождении внутренних волн 2-ой моды, включая первое в мировой практике радиолокационное изображение уединенной волны 2-ой моды, которое было зарегистрировано у западного склона Маскаренского хребта в Индийском океане (Konyaev et al, 1995). Будет дано описание характерных поверхностных проявлений волн 2-ой моды и отмечено их отличие от аналогичных характеристик 1-ой моды. Работа выполнялась при поддержке РФФИ (проект № 20-55-S52005 МНТ_а).
Ключевые слова: внутренние волны 1-ой и 2-ой моды, слики, сулои, радиолокационные и оптические снимки, солитоны, Южно-Китайское море
Литература:
- Apel J. R., Jackson C. R. An Atlas of Internal Solitary-Like Waves and Their Properties. – Global Ocean Associates, Rockville, MD, 2002.
- Serebryany A.N. Mode 2 internal waves in the ocean: evidences from observations// “The Ocean in Motion”, Springer Oceanography, M. G. Velarde et al. (eds.), 2018, pp. 211-219.
- da Silva, J.C.B., A.L. New, Magalhães J.M. On the structure and propagation of internal solitary waves generated at the Mascarene Plateau in the Indian Ocean// Deep-Sea Res. Part I. 2011. V. 58. P. 229–240.
- Yang Y.J., Fang Y.C., Chang M.-H., Ramp S.R., Kao C.-C., Tang T.Y. // J. Geophys. Res. 2009. V. 114. C10003, doi:10.1029/2009JC005318.
- Серебряный А.Н., Химченко Е.Е. Внутренние волны 2-ой моды в Черном море // Доклады АН. 2019. Т. 488. № 5. С. 555-559.
- Kao T.W., Pao H.P. Wake collapse in the thermocline and internal solitary waves//J. Fluid. Mech. Vol. 97. Part 1.P.115-127.
- Konyaev K.V., Sabinin K.D., Serebryany A.N. Large-amplitude internal waves near Mascarene Ridge in the Indian Ocean// Deep-Sea Research I. 1995. Vol. 42. N 11/12. P. 2075-2091.
Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов
250