Тонкая структура течений и субмезомасштабные вихри: спутниковые наблюдения и подспутниковые акустические измерения

Представлены результаты наблюдений субмезомасштабных вихревых структур с помощью радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА) высокого пространственного разрешения TerraSAR-X и RADARSAT-2. Радиолокационная съемка осуществлялась в июне и сентябре 2012 года над акваторией северо-восточной части Черного моря. Радиолокационные изображения били предоставлены в рамках совместного российско-германского проекта SOAR RADARSAT-2/TerraSAR-X Project #5074 “Detecting and Tracking Small-Scale Eddies in the Black Sea and the Baltic Sea Using High-Resolution RADARSAT-2 and TerraSAR-X Imagery” (DTEddie). Съемка проводилась на вертикальной поляризации, в маршрутном режиме (Stripmap) радиолокатором TerraSAR-X и в детальном режиме (Multi-Look-Fine) радиолокатором, установленным на спутнике RADARSAT-2. Съемка в маршрутном режиме является основным режимом получения радиолокационных изображений для РСА ИСЗ TerraSAR-X. Проведение съемки в этом режиме на одиночной поляризации зондирующего сигнала обеспечивает возможность получать радиолокационное изображение с разрешением 3,3 м при ширине полосы обзора 30 км. Проведение съемки в детальном режиме съемки РСА RADARSAT-2 обеспечивает возможность получать радиолокационное изображение с разрешением 8 м при ширине полосы обзора 50 км.
Высокое пространственное разрешение радиолокационных изображений (РЛИ) позволило не только выявить субмезомасштабные вихревые структуры в районе наблюдений, но и оценить их тонкую пространственную структуру, которая проявляется на РЛИ в виде квазипериодических сликовых полос с горизонтальными масштабами до сотен метров. Полосы обычно вытянуты по направлению течений, указывая, по-видимому, на их струйный характер перемежаемость. Синхронно со спутниковой радиолокационной съемкой проводились измерения параметров течений и водной среды с маломерного судна с помощью акустического доплеровского профилографа (ADCP) и CTD-зонда.

В сентябре месяце, во время проведения подспутниковых измерений наблюдалась повышенная вихревая активность. Были выявлены как антициклонические, так и циклонические вихревые структуры малых масштабов, измерены их основные характеристики. Как показала акустическая съемка, интенсивные антициклонические прибрежные вихри явились источником генерации короткопериодных внутренних волн.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты №10-05-00428-а и №11-07-12025-офи-м) и ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009–2013 годы. Экспедиционные работы выполнялись в рамках проекта РФФИ 12-05-10045-к.