Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.17 Акустика глобальных масштабов, термометрия и дальняя подводная связь

 

Митягина М.И., Лаврова О.Ю. «Вихревые структуры и волновые процессы в прибрежной зоне северо-восточной части Черного моря, выявленные в ходе спутникового мониторинга» Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 5, № 2, с. 155-164 (2008)

Обобщаются результаты комплексного спутникового мониторинга северо-восточной части акваторий Черного моря. Мониторинг основывался на анализе радиолокационных данных высокого разрешения, получаемых с помощью ASAR Envisat и ERS-2 SAR, а также данных сенсоров MODIS Aqua/Terra и AVHRR NOAA в оптическом и инфракрасном диапазонах. Совокупность данных дистанционного зондирования использовались совместно для выявления особенностей прибрежной циркуляции вод, пространственно-временных характеристик вихревых структур и волновых процессов в прибрежной зоне. Особое внимание уделено исследованию формирования, развития и перемещения вихрей малого масштаба (до 10 км) и сезонной изменчивости их проявления. Обсуждаются случаи проявления в северо-восточной части Черного моря внутренних волн неприливной природы, выявленные по данным спутниковой радиолокации в окрестности вихревых структур. Сделаны предположения о возможных механизмах их генерации.

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 5, № 2, с. 155-164 (2008) | Рубрики: 07.02 07.17

 

Козлов И.Е., Сычёв В.И. «Реанализ проявлений океанских внутренних волн на изображениях РСА спутника «АЛМАЗ-1»» Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 5, № 2, с. 108-115 (2008)

Проводится анализ опубликованных РСА изображений проявлений океанских внутренних волн в Баренцевом море в S-диапазоне. Интерпретация проявлений внутренних волн проводится по модели Radar Imaging Model, использованной в «стандартном» релаксационном приближении и в полном виде, учитывая влияние обрушений волн на короткие волны. Модельные расчёты показали, что, несмотря на малый вклад обрушений волн в обратное рассеяние, модуляция спектра брэгговских волн, обуславливающих резонансное рассеяние, определяется исключительно влиянием волновых обрушений, поэтому вклад обрушений волн в проявления ВВ на РСА изображении является определяющим.

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 5, № 2, с. 108-115 (2008) | Рубрики: 07.03 07.17

 

Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Сабинин К.Д. «Возможные механизмы генерации внутренних волн в северо-восточной части Черного моря» Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 5, № 2, с. 128-136 (2008)

По данным спутникового радиолокационного зондирования выявлены случаи поверхностных проявлений цугов внутренних волн в северо-восточной части Черного моря. Определено, что все зарегистрированные проявления внутренних волн локализуются вблизи границы вихревой структуры или гидрологического фронта. На основе анализа совокупности данных спутникового зондирования морской поверхности в микроволновом и ИК диапазонах с привлечением данных контактных измерений определены возможные факторы, приводящие к генерации наблюдаемых внутренних волн неприливного происхождения и сделаны предположения о соответствующем механизме генерации. Выявлена связь между встречаемостью поверхностных проявлений пакетов внутренних волн и положением слоя скачка плотности.

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 5, № 2, с. 128-136 (2008) | Рубрики: 07.03 07.17

 

Митягина М.И., Лаврова О.Ю. «Спутниковые наблюдения поверхностных проявлений внутренних волн в морях без приливов» Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 7, № 1, с. 260-272 (2010)

Изложены результаты исследования особенностей генерации и распространения внутренних волн неприливного происхождения, полученные в ходе регулярного спутникового мониторинга Черного, Каспийского и Балтийского морей. Мониторинг основывался на анализе радиолокационных данных высокого разрешения, получаемых с помощью ASAR Envisat и ERS-2 SAR, а также данных сенсоров MODIS Aqua/Terra и AVHRR NOAA в оптическом и инфракрасном диапазонах. Впервые были идентифицированы поверхностные проявления цугов внутренних волн на радиолокационных изображениях морской поверхности в морях без приливов и восстановлена картина их пространственной и временной изменчивости. На основе анализа данных спутниковой радиолокации восстановлены основные пространственно-временные характеристики внутренних волн неприливного происхождения и локализованы районы их зарождения для различных акваторий. Проведен сравнительный анализ поверхностных проявлений внутренних волн в различных морях бесприливного типа и выявлены основные отличительные особенности их возникновения, распространения и проявления в данных спутниковой радиолокации морской поверхности для различных тестовых районов. Отмечено наличие сезонной и межгодовой изменчивости волновой активности. На основе совместного анализа данных спутниковой радиолокации и данных спутниковых приборов оптического и ИК диапазонов, выявлены возможные факторы, приводящие к генерации наблюдаемых внутренних волн неприливного происхождения, и сделаны предположения о соответствующих механизмах их генерации.

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 7, № 1, с. 260-272 (2010) | Рубрики: 07.03 07.17

 

Зубкова Е.В., Козлов И.Е., Кудрявцев В.Н. «Наблюдение короткопериодных внутренних волн в Море Лаптевых на основе спутниковых радиолокационных измерений» Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 13, № 6, с. 99-109 (2016)

Представлены результаты наблюдения короткопериодных внутренних волн (КВВ) в море Лаптевых, полученные на основе анализа измерений спутникового радиолокатора с синтезированной апертурой (РСА) Envisat ASAR за период с мая по октябрь 2011 г. Анализ 354 радиолокационных изображений (РЛИ) позволил выделить 91 проявление внутренних волн, определить основные районы их распространения и построить карты их основных характеристик. Показано, что ключевые районы наблюдения внутренних волн находятся над континентальным склоном к востоку от о-ва Малый Таймыр и к северо-западу от о-ва Котельный, к востоку от о-ва Большой Бегичев на выходе из Хатангского залива, а также вблизи м. Арктический. Примерно 70% всех наблюдений КВВ приходится на область внешнего шельфа моря Лаптевых, в то время как максимальное количество наблюдений КВВ зарегистрировано в районе к востоку от Хатангского залива. Самые крупные пакеты КВВ зарегистрированы западнее о-вов Бельковский и Столбовой, а также к востоку от о-ва Малый Таймыр. Отмечается, что районы регулярного наблюдения КВВ совпадают с областью системы полыней моря Лаптевых, где внутренние волны приливного периода могут служить одним из основных механизмов формирования заприпайных полыней.

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 13, № 6, с. 99-109 (2016) | Рубрики: 07.03 07.17

 

Запевалов А.С., Пустовойтенко В.В. «Влияние нелинейности морских волн на результаты радиоальтиметрических измерений» Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 10, № 1, с. 34-48 (2013)

Рассмотрено влияние на форму эхо-сигнала альтиметра нелинейных эффектов в поле морских поверхностных волн, приводящих к отклонению распределений возвышений поверхности от распределения Гаусса. Показаны ограничения существующих моделей распределений (в том числе распределения Грама–Шарлье) при анализе данных альтиметрических измерений. Отмечено, что одной из проблем моделирования эхо-сигнала альтиметра является отсутствие модели, описывающей распределение возвышений морской поверхности на масштабах, более чем в полтора раза превосходящих значимую высоту волн.

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 10, № 1, с. 34-48 (2013) | Рубрики: 07.10 07.17

 

Панфилова М.А., Караев В.Ю. «Использование данных морских буев для оценки дисперсии наклонов крупномасштабного волнения для Ku- и Ka-диапазонов» Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 13, № 6, с. 119-134 (2016)

Дисперсия наклонов крупномасштабного волнения является важным параметром, который влияет на рассеяние волн СВЧ-диапазона морской поверхностью в рамках двухмасштабной модели рассеяния, а также на обменные процессы на границе атмосфера и океана. В работе проведено исследование связи дисперсии наклонов крупномасштабного волнения с параметрами, измеряемыми морскими буями. Получены оценки вклада этих параметров в дисперсию наклонов. Для этого была сформирована объединенная база данных, включающая данные двухчастотного дождевого радиолокатора (сечения обратного рассеяния для Ku- и Ka-диапазонов, углы падения) и данные морских буев (параметры волнения и состояние приповерхностного слоя атмосферы) при условии временной (30 мин.) и пространственной (40 км) близости измерений, выполненных буями и двухчастотным дождевым радиолокатором. Данные дождевого радиолокатора использовались для определения дисперсии наклонов вдоль направления сканирования и сечения обратного рассеяния при нулевом угле падения. Предложен алгоритм определения полной дисперсии наклонов по сечению обратного рассеяния при нулевом угле падения. Полная дисперсия наклонов крупномасштабного волнения, восстановленная по данным дождевого радиолокатора, считалась в исследовании референсной. Была построена эмпирическая зависимость полной дисперсии наклонов крупномасштабного волнения для Ku- и Ka-диапазонов от измеряемых морским буем параметров: высоты значительного волнения, доминантного и среднего периодов спектра волнения, температур воды и воздуха, направления волнения и ветра, скорости ветра.

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 13, № 6, с. 119-134 (2016) | Рубрики: 07.10 07.17

 

Белоненко Т.В. «Наблюдения волн Россби в северо-западной части Тихого океана» Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 9, № 3, с. 209-215 (2012)

Анализировались аномалии уровня океана (массив SLA, предоставленный AVISO) для акватории Северо-западной части Тихого океана, представляющие собой комбинированные альтиметрические данные трех спутников: Topex/Poseidon, ERS-1 и ERS-2, охватывающие период времени с 14.10.1992 г. по 31.03.2010 г. По данным, из которых предварительно отфильтровывался сезонный ход, строились графики изоплет уровня океана (пространственно-временные разрезы), на основе которых определялись эмпирические характеристики волн Россби (длина, период и фазовая скорость). Для зональных изоплет по 30, 35, 40, 45, 50 и 55° с.ш. строились графики дисперсионных кривых, с которыми сравнивались полученные эмпирические характеристики волн Россби. Построены графики изоплет вдоль шельфа Курило-Камчатского желоба, получены эмпирические характеристики топографических волн Россби, для которых шельф Курило-Камчатского желоба является волноводом.

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 9, № 3, с. 209-215 (2012) | Рубрика: 07.17

 

Белоненко Т.В., Кубряков А.А. «Временная изменчивость фазовой скорости волн Россби в северной части Тихого океана» Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 11, № 3, с. 9-18 (2014)

Анализировались спутниковые данные AVISO – массив значений абсолютной динамической топографии MADT за период 1992–2013 гг. для акватории 25–50° с.ш., 140–180° в.д. На зональных изоплетах уровня моря обнаруживаются изменение угла их наклона, что соответствует изменению во времени фазовой скорости волн Россби, распространяющихся в западном направлении. В настоящей работе на основе предложенного метода исследуется временная изменчивость характеристик волн Россби для северо-западной части Тихого океана. Эмпирические фазовые скорости волн Россби определялись преобразованием Радона для каждого пространственно-временного отрезка с масштабами окна: по времени 90 дней, по долготе 2 градуса. Далее окно сдвигалось на один шаг по времени и по пространству. Таким способом определялись сглаженные с размерами окна характеристики пространственной и временной изменчивости фазовой скорости волн Россби. Указанный метод анализа изменчивости фазовых скоростей, основанный на преобразования Радона с построением соответствующего пространственно-временного окна, применяется впервые. Анализ показал, что фазовые скорости волн Россби имеют значимую сезонную и межгодовую изменчивость. На основе массивов данных ARGO показано, что сезонная изменчивость фазовой скорости волн Россби обуславливается в первую очередь изменениями характеристик стратификации океана и зависит от толщины верхнего перемешанного слоя.

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 11, № 3, с. 9-18 (2014) | Рубрика: 07.17

 

Зверева А.Е., Фукс В.Р. «Градиентно-вихревые волны в котловине Уллын Японского моря» Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 11, № 3, с. 19-27 (2014)

Выдвигается и проверяется гипотеза о существовании в акватории Уллын Японского моря нового класса топографических волн – «котловинных» волн (Volkov, Belonenko, Foux, 2013). Есть основания полагать, что в Котловине Уллын Японского моря происходит топографических захват энергии этих волн. «Котловинные» волны принадлежат классу градиентно-вихревых волн, они обязаны своим происхождением совместному эффекту вращения и сферичности Земли, а также топографическим особенностям акватории. «Котловинные» волны, наряду с шельфовыми, склоновыми и «желобовыми» волнами (двойными волнами Кельвина), можно также отнести к классу топографических волн Россби. Для выяснения особенностей динамики были подготовлены массивы альтиметрических данных с 1992 г. по 2013 г. и оценены статистические характеристики изменчивости альтиметрического рельефа поверхности моря при различных масштабах пространственно-временного осреднения. Подтвердилось предположение о доминировании стояче-поступательных волн, что позволяет объяснить многие, ранее не объяснявшиеся явления в Японском море, такие как, скачкообразное изменение фазы при перемещении неоднородностей в поле уровня, ячеистая структура возмущений уровня и течений с выраженными амфидромиями в центрах этих ячеек.

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 11, № 3, с. 19-27 (2014) | Рубрика: 07.17

 

Зверева А.Е., Фукс В.Р. «Конвергенция потоков в поле градиентно-вихревых волн в котловине Уллын Японского моря» Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 13, № 2, с. 25-33 (2016)

Для объяснения пространственно-временной изменчивости океанологических полей в районах глубоководных котловин в замкнутых морях на основе анализа спутниковых альтиметрических измерений была предложена феноменологическая модель «котловинных волн», представляющих собой стояче-поступательные топографические волны Россби (Volkov et al., 2013; Зверева, Фукс, 2014). В поле уровня такие волны могут быть выделены благодаря зонам конвергенции и дивергенции течений, являющимися также зонами высокой продуктивности. Такая модель позволяет объяснить многие, ранее не объяснявшиеся, явления в Японском море, такие как скачкообразное изменение фазы при перемещении неоднородностей в поле уровня, ячеистая структура возмущений уровня и течений с выраженными амфидромиями в центрах этих ячеек. Для описания кинематики движения вод в предложенной модели и оценки величин возвышения уровня и скорости его изменения в работе показаны результаты тестовой реализации полной модели стояче-поступательной волны. Также приведены выводы уравнений для полных потоков количества движения и свойств (температура, соленость, плавучесть, концентрация хлорофилла и пр.).

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 13, № 2, с. 25-33 (2016) | Рубрика: 07.17