Характеристики короткопериодных внутренних волн в арктических морях России по данным спутниковой радиолокации

Исследование внутренних волн (ВВ) в арктических морях представляет собой важную научную проблему и имеет широкое прикладное значение. Знание пространственного распределения ВВ имеет важное значение для обеспечения безопасности подводного мореплавания и решения акустических задач. Актуальность их исследования в арктических морях также связана с интенсивным освоением минеральных ресурсов арктического шельфа и связанным с ним строительством.
В данной работе впервые представлены обобщенные результаты наблюдений короткопериодных внутренних волн (ВВ) в Белом, Баренцевом и Карском морях по данным спутниковых радиолокационных (РЛ) измерений в летний период 2007-2013 гг. Всего проанализировано около 1500 спутниковых РЛ-снимков ENVISAT ASAR и около 20 РЛ-снимков RADARSAT-1,2. Представлены общая статистика встречаемости ВВ на акваториях морей и детальные карты пространственного распределение их основных характеристик (направления распространения ВВ, расстояния между последовательными пакетами ВВ, длины ВВ в пакетах, длины фронта лидирующей волны, площади и протяженности пакетов ВВ). Определены районы устойчивой генерации и распространения ВВ, а также районы, где наблюдаются особенно крупные пакеты внутренних волн с амплитудами 20-40 м.
В Белом море основным районом регулярной генерации короткопериодных ВВ является юго-западная часть Горла Белого моря. Образующиеся здесь пакеты ВВ эволюционируют в крупно-масштабные пакеты ВВ с длиной гребня до 200 км, амплитудами около 10 м и способны распространяться без диссипации на расстояние около 200 км. Показано, что при выходе на мелководный шельф крупномасштабные пакеты ВВ могут быть связаны с генерацией пакетов интенсивных ВВ больших амплитуд (до 17 м). Достаточно часто пакеты ВВ также наблюдались к северо-востоку от Соловецких островов и в Двинском заливе.
В Баренцевом море максимальное количество наблюдений ВВ приходится на районы моря вблизи арх. Земля Франца-Иосифа (в особенности западнее мыса Мэри Хармсуорт), а также в окрестностях о. Белый. Регулярная генерация пакетов ВВ также обнаружена вблизи южной (к западу от пролива Карские Ворота) и северной (севернее мыса Желания) оконечностей арх. Новая Земля, разделяющего Баренцево и Карское моря.
В Карском море основные районы генерации и распространения ВВ находятся восточнее пролива Карские Ворота и над юго-восточной частью Новоземельской впадины. За весь период наблюдений проявления ВВ практически не наблюдались в шельфовых районах моря вблизи устьев рек Оби и Енисея. С восточной стороны пролива Карские Ворота часто наблюдаются пакеты ВВ ориентированные как на восток в сторону Карского моря, так и на запад из Карского моря в сторону пролива. В самом проливе наблюдается сложная картина из нескольких систем пакетов КВВ небольших размеров, ориентированных вдоль и поперек пролива, что говорит о сложной структуре поля внутренних волн в этом районе.
В ходе наблюдений расстояние между последовательными пакетами ВВ в среднем составило около 20 км, но в отдельных случаях достигало 50-60 км, что в предположении о регулярной генерации с частотой полусуточного прилива дает значения фазовой скорости около 1-1.4 м/с. Максимальная длина фронта лидирующей волны в пакетах достигала 200 км, а длина волны внутри пакетов около 2-4 км, что сравнимо с размерами интенсивых внутренних волн больших амплитуд, зарегистрированных ранее в других районах Мирового океана. Максимальное количество последовательных пакетов ВВ в отдельных РСА снимках достигало шести и более пакетов, а расстояние распространения таких групп достигало 500 км от предполагаемого места генерации.