Санкт-Петербургский государственный университет (инженер-исследователь)
Россия
Проводится сравнительная оценка вклада вихрей и других динамических структур в общую энергетику Лофотенской котловины. Основой исследования являются данные океанического реанализа GLORYS12V1 за 1993–2019 гг. Для области, ограниченной изобатой 3000 м, оценивается общая кинетическая и потенциальная энергия, а также соответствующий вклад в нее вихревой энергии. Для анализа применяется метод автоматической идентификации вихрей, позволяющий в выделенных областях получить оценки вихревой кинетической и потенциальной энергии. Установлено, что потенциальная энергия, как циклонов, так и антициклонов, в среднем в 2–3 раза превышает значения кинетической энергии, при этом для антициклонов значения энергии доминируют относительно энергии циклонов. Рассматривается межгодовая изменчивость и сезонный ход вихревой кинетической и потенциальной энергии. Сезонный ход выявил повышение обоих типов энергии в зимние месяцы. Установлено, что вклад вихрей в общую энергетику котловины невелик. Доля кинетической энергии вихрей составляет 7,3%, потенциальной энергии – 8,4%. Это означает, что основной вклад в энергетику котловины дают не мезомасштабные вихри, а другие динамические структуры – филаменты и фоновое течение.
Лофотенская котловина, мезомасштабные вихри, кинетическая и потенциальная энергия, филаменты, метод идентификации, GLORYS12V1
1. Жмур В. В. Мезомасштабные вихри океана. — М.: ГЕОС, 2011. — С. 289. — ISBN 978-5-89118-534-0.
2. Жмур В. В., Новоселова Е. В., Белоненко Т. В. Потенциальная завихренность в океане: подходы Эргеля и Россби с оценками для Лофотенского вихря // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. — 2021. — Т. 57, № 6. — С. 721—732.
3. Жмур В. В., Новоселова Е. В., Белоненко Т. В. Особенности формирования поля плотности в мезомасштабных вихрях Лофотенской котловины. Часть 2 // Океанология. — 2022. — Т. 62, № 3. — С. 341—356.
4. Жмур В. В., Панкратов К. К. Динамика мезомасштабного вихревого образования в поле течения крупного интенсивного вихря // Океанология. — 1990. — Т. 30, № 2. — С. 170—178.
5. Зинченко В. А., Гордеева С. М., Собко Ю. В. и др. Мезомасштабные вихри Лофотенской котловины по спутниковым данным // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. — 2019. — Т. 12, № 3. — С. 46—54.
6. Сандалюк Н. В., Белоненко Т. В. Основная изменчивость термохалинной структуры мезомасштабных вихрей в регионе Лофотенской котловины // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. — 2021. — Т. 14, № 1. — С. 15—30.
7. Травкин В. С., Белоненко Т. В. Исследование вихревой изменчивости в Лофотенской котловине на основе анализа доступной потенциальной и кинетической энергии // Морской гидрофизический журнал. — 2021. — Т. 37, № 3. — С. 318—332.
8. Artal O., Sepúlveda H. H., Mery D., et al. Detecting and characterizing upwelling filaments in a numerical ocean model // Computers & Geosciences. — 2019. — Vol. 122. — P. 25—34.
9. Belonenko T., Zinchenko V., Gordeeva S., et al. Evaluation of Heat and Salt Transports by Mesoscale Eddies in the Lofoten Basin // Russian Journal of Earth Sciences. — 2020. — Vol. 20. — ES6011.
10. Belonenko T., Travkin V. S., Koldunov A. V., et al. Topographic experiments over dynamical processes in the Norwegian Sea // Russian Journal of Earth Sciences. — 2021. — Vol. 21. — ES1006.
11. Dritschel D. G. On the stabilization of a two-dimensional vortex trip by adverse hear // Journal of Fluid Mechanics. — 1989. — Vol. 206. — P. 193—221.
12. Faghmous J. H., Frenger I., Yao Y., et al. A daily global mesoscale ocean eddy dataset from satellite altimetry // Scientific Data. — 2015. — Vol. 2. — P. 150028.
13. Gordeeva S., Zinchenko V., Koldunov A., et al. Statistical analysis of long-lived mesoscale eddies in the Lofoten Basin from satellite altimetry // Advances in Space Research. — 2021. — Vol. 68, no. 2. — P. 364—377.
14. Kida S. Motion of an Elliptic Vortex in a Uniform Shear Flow // Journal of the Physical Society of Japan. — 1981. — Vol. 50, no. 10. — P. 3517—3520.
15. McWilliams J. C., Colas F., Molemaker M. J. Cold filamentary intensification and oceanic surface convergence lines // Geophysical Research Letters. — 2009. — Vol. 36, no. 18. — P. L18602.
16. Raj R. P., Chafik L., Nilsen J. E. O., et al. The Lofoten Vortex of the Nordic Seas // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. — 2015. — Vol. 96. — P. 1—14.
17. Raj R. P., Halo I., Chatterjee S., et al. Interaction Between Mesoscale Eddies and the Gyre Circulation in the Lofoten Basin // Journal of Geophysical Research: Oceans. — 2020. — Vol. 125, no. 7. — e2020JC016102.
18. Raj R. P., Johannessen J. A., Eldevik T., et al. Quantifying mesoscale eddies in the Lofoten Basin // Journal of Geophysical Research: Oceans. — 2016. — Vol. 121, no. 7. — P. 4503—4521.
19. Travkin V. S., Belonenko T. Seasonal variability of mesoscale eddies of the Lofoten Basin using satellite and model data // Russian Journal of Earth Sciences. — 2019. — Vol. 19, no. 5. — ES5004.
20. Volkov D. L., Belonenko T. V., Foux V. R. Puzzling over the dynamics of the Lofoten Basin - a sub-Arctic hot spot of ocean variability // Geophysical Research Letters. — 2013. — Vol. 40, no. 4. — P. 738—743.
21. Zhmuir V. V., Novoselova E. V., Belonenko T. V. Peculiarities of Formation the of Density Field in Mesoscale Eddies of the Lofoten Basin: Part 1 // Oceanology. — 2021. — Vol. 61, no. 6. — P. 830—838.
