Взаимодействие мезомасштабных вихрей с течением Куросио в районе Восточно-Китайского моря по данным спутниковой альтиметрии.

Наше исследование основано на использовании альтиметрического продукта META3.2, что напрямую соотносится с задачами дистанционного зондирования океана. С его помощью мы надеялись зафиксировать эпизоды кросс-фронтального переноса через течение Куросио в районе Восточно-Китайского моря (21–32° с.ш., 120–132° в.д.). Куросио формирует динамичный фронт, который служит барьером между водами Тихого океана и шельфовыми водами Восточно-Китайского моря (Sugimoto et al., 1988; Kida et al., 2016). Его стабильность нарушается мезомасштабной изменчивостью и сезонной шельфовой интрузией. Интрузия представляет собой сдвиг потока на запад, в сторону шельфа, и усиливается в зимний период (Chern et al., 1990; Lian et al., 2016; Zhuang et al., 2020; Kang & Na, 2022).

Под кросс-фронтальным переносом понимается проникновение водных масс и переносимых ими частиц через барьер, что возможно благодаря механизмам хаотической адвекции или взаимодействию с мезомасштабными вихрями (Budyansky et al., 2009; Palóczy & LaCasce, 2023). Целью данной работы являлось выявление и верификация таких эпизодов переноса мезомасштабными вихрями за период 1993-2022 гг.

На первом этапе с помощью атласа траекторий вихрей AVISO META3.2 в исследуемом районе было идентифицировано примерно одинаковое количество циклонов и антициклонов (около 2000). Далее был задан виртуальный отрезок, соединяющий о. Тайвань и о. Кюсю. Всего было зафиксировано 9 случаев пересечения этого отрезка вихрями с продолжительностью жизни более 4 недель: 8 антициклонов и 1 циклон. Примечательно, что большинство случаев приурочено к зимнему сезону.

Для анализа был выбран самый долгоживущий антициклон с продолжительностью существования 214 суток по данным META3.2. Его сигнал проверялся по полям скорости из четырёх океанических реанализов (GLORYS12V1, FORA-WNP30, GOFS 3.1, JCOPE2M). За этот период было определено положение всех эллиптических точек — точек в поле скорости, где вектор течения равен нулю и которые соответствуют центрам вихрей. Если бы вихрь существовал, наблюдалась бы последовательность точек, повторяющая его траекторию из атласа. Однако на горизонте 40 м не было выявлено такой когерентной структуры ни в одном из используемых реанализов.

Таким образом, расхождение между данными META3.2 и реанализов указывает, что алгоритм мог интерпретировать иную динамическую аномалию как вихрь, что подчеркивает необходимость верификации автоматически идентифицированных вихрей в регионах со сложной динамикой.

Помимо стандартного атласа вихрей META3.2, для идентификации центров вихревых структур применялся инновационный алгоритм HEPTA (Hyperbolic and Elliptic Points Tracking Algorithm), который использует поле геострофических скоростей AVISO (Udalov, Uleysky, 2025). На основе полученных с его помощью данных за период 2010-2025 гг. был проведён анализ траекторий особых точек – как устойчивых (эллиптических), соответствующих центрам циклонов и антициклонов, так и неустойчивых (гиперболических), попадающих в район исследования извне, с востока и юга, а также местнорождённых вихрей на юго-восточной периферии течения Куросио. Для каждого из типов вихрей в зависимости от места формирования отдельно проведён анализ гидродинамических характеристик.

Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ № 25-17-00021.