Аномалии ветра и температуры поверхности над банкой Кашеварова в Охотском море

Широко известно, что структура и интенсивность циркуляции атмосферы в различных пространственно-временных масштабах, ее локальные возмущения или возмущение полей ветра в значительной степени определяются неоднородностью температуры подстилающей поверхности. Классическим примером такого влияния является бризовая циркуляция. В последние десятилетия с развитием технологий дистанционного зондирования выполнено большое число работ по исследованию влияния различных структурных образований (аномалий) в поле температуры поверхности океана (ТПО) в виде фронтов в океанах и морях, теплых и холодных (течений и струй, языков и т.п.) и рингов. В работе изучается связь ТПО и ветра на примере постоянно наблюдаемой в летне-осенний период холодной аномалии ТПО над банкой Кашеварова в Охотском море.
Используются спутниковые ежедневные и осредненные за месяц данные AMSR-E и QuikSCAT по температуре поверхности моря и приводному ветру. Кроме этого для сравнительного анализа привлекались данные реанализа Японского метеорологического агентства по приземному давлению, скорости ветра, а также температуре воздуха у земли. В целом анализ спутниковых данных показывает, что в летне-осенний период с холодной аномалией ТПО над банкой, превышающей 9 С, довольно часто связано появление области понижения скорости ветра. Эта связь проявляется как в данных отдельных спутниковых витков, так и осредненных за месяц. Максимальное понижение скорости ветра при пересечении холодного пятна достигало 8.2 м/с по дневным данным за 2006-2007 гг., что значительно превышает погрешности оценок скорости ветра по данным скаттерометров. Повторяемость случаев с корреляцией полей ТПО и скорости ветра более 0.5 имеет годовой ход с максимумом в сентябре 65-70%. В полях дивергенции и вихря скорости приводного ветра отмечаются характерные структуры. В поле дивергенции над холодным пятном формируются две области с положительными и отрицательными (конвергенция) значениями, которые делят его на две почти равные части. Конвергенция достигает наибольших значений (-5х10-5s-1) на наветренной стороне холодного пятна, на подветренной максимальна дивергенция (7х10-5s-1). С левой стороны холодного пятна вихрь скорости ветра принимает отрицательные значения и достигает -3.5х10-5s-1, с правой – его величина положительная и не превышает 1.5х10-5s-1. Качественно подобные картины полей дивергенции и вихря напряжения ветра были получены над холодными рингами Гольфстрима. Особенности влияния неоднородности ТПО на ветер обсуждаются в свете теории бароклинного пограничного слоя атмосферы.
Недостаток стандартных метеоданных над банкой Кашеварова не позволяет уверенностью говорить о реальных физических механизмах, которые могли бы в полной мере объяснить указанные выше эффекты аномалии ТПО на приводный ветер. Поэтому обсуждается ряд факторов, которые могут влиять на оценки ветра скаттерометром (интенсивные приливные и турбулентные течения, зависимость вязкости воды от температуры, стратификация приводного слоя воздуха и др.), но не учитываются в эмпирических соотношениях для восстановления ветра по данным скаттерометров.
Работа выполнена при поддержке Дальневосточного отделения Российской Академии наук (грант № 09-III-А-07-333) и Российского Фонда Фундаментальных Исследований (грант №09-05-00640).