О недостаточной точности устранения приливной компоненты из данных спутниковой альтиметрии IMMOAD SSHA

Массив данных об аномалиях высоты уровенной поверхности по данным спутниковой альтиметрии, сформированный по измерениям с серии искусственных спутников Земли TOPEX/Poseidon, Jason-1, Jason-2, Jason-3 Integrated Multi-Mission Ocean Altimeter Datasets (IMMOAD), Sea surface height anomalies, именуемый далее SSHA, является важной основой различных продуктов, предоставляемых на ряде сайтов, например, Агентства AVISO, на портале Copernicus Marine Environment Monitoring Service ‒ CMEMS и др. В данной работе предпринята попытка проверить массив SSHA на качество фильтрации приливной компоненты, хотя его создатели уделяют этому вопросу самое серьезное внимание. Исходными данными для настоящего исследования послужили материалы спутниковых альтиметрических наблюдений в виде значений аномалии уровенной поверхности SSHA. Область исследования охватывала северо-западную часть Тихого океана (СЗТО) и дальневосточных морей, она была ограничена координатами 35°‒66°с.ш. и 135°‒180° в.д. Всего в ней было около 17500 точек, лежащих на подспутниковых треках, по которым изначально был запущен ИСЗ TOPEX/Poseidon. Период наблюдений составил 29.5 лет (с сентября 1992 по март 2022 г.). Вычисление амплитуд и фаз главных приливных волн (рассчитывались параметры 8 волн – 4 суточного Q1, O1, K1, P1 и 4 полусуточного диапазона N2, M2, S2 K2) производилось методом наименьших квадратов, астрономические поправки на амплитуду и фазу рассчитывались для каждого отсчета отдельно. Данный набор приливных гармоник уверенно определяется при длине ряда не менее 120 значений, поэтому точки, в которых длина ряда была меньше, из дальнейших расчетов исключалась. Всего таких точек было 140, что менее 1% от общего массива, эти потери представлялись несущественными.
Вычисления производились для каждой точки массива отдельно, помимо параметров главных приливных составляющих, вычислялись максимальные и минимальные значения предвычисленного приливного ряда, которые можно рассматривать как наибольшие величины поправок к исходным значениям SSHA в каждой точке подспутниковых треков, полученных в рамках предлагаемого подхода (их можно рассматривать как наибольшие по величине положительную и отрицательные погрешности, вносимые остаточным приливом). Прямой расчет приливов показал, что во многих точках в СЗТО и дальневосточных морях фильтрация приливов была выполнена с недостаточной точностью. Это доказано выявленным присутствием остаточного влияния приливов, выраженного в том, что амплитуды главных приливных волн имеют значения в несколько сантиметров, а в некоторых районах достигают 10 см и более. Связанные с этим влиянием поправки существенны, что заставляет усомниться в точности продуктов, основанных на IMMOAD SSHA и распространяемых AVISO и CMEMS.
Средние значения приливных рядов также не малы и различаются на разных участках изучаемой акватории. Это указывает на то, что не устраненный в достаточной степени прилив вносит в массив SSHA ложные постоянные течения, наиболее значительные в районе влияния теплого течения Куросио. В разных точках области из-за специфической дискретности рядов спутниковой альтиметрии остаточный прилив создает ложные годовые и полугодовые вариации, что может искажать картину сезонных колебаний при использовании массива для их изучения