Об одном методе построения динамической климатологии морского волнения по данным спутниковой альтиметрии

В работе предлагается существенно расширить область применения альтиметрических данных для исследований морского волнения на основе недавних теоретических результатов теории волновой турбулентности.

Асимптотическая теория кинетического уравнения для волн на воде даёт связь мгновенного значения энергии волнения и её интегральной накачки (диссипации). Эта связь может быть приведена к замечательно простой степенной зависимости средней крутизны волн от пространственного градиента значимой высоты волнения.
Градиент значимой высоты волнения может быть рассчитан по измерениям альтиметра в соседних точках, а числовой коэффициент можно с хорошей точностью считать постоянным. Малость степени зависимости существенно уменьшает ошибки, связанные с точностью вычисления пространственного градиента, а, главное, с неопределенностью направления изменчивости волнового поля относительно трека спутника. Вместо градиента может быть использована измеряемая альтиметром производная по направлению трека.

Предлагаемый подход был апробирован на данных миссии Envisat (2002-2012), подготовленных в рамках проекта Европейского космического агентства Globwave (http://globwave.org). Получены среднемесячные и среднегодовые распределения крутизны волнения. Сравнение с климатологией, основанной на данных попутных судовых наблюдений (Григорьева, Гулев, 2003, 2006) в терминах традиционно используемых параметров - высоты, периода и возраста волнения - показало качественные отличия полученных распределений. Эти различия интерпретируются как особенности динамики и иллюстрируются рядом примеров для отдельных акваторий Мирового океана и внутренних морей России.