Севастополь, Севастополь, Россия
Россия
УДК 55 Геология. Геологические и геофизические науки
УДК 550.34 Сейсмология
УДК 550.383 Главное магнитное поле Земли
ГРНТИ 37.01 Общие вопросы геофизики
ГРНТИ 37.15 Геомагнетизм и высокие слои атмосферы
ГРНТИ 37.25 Океанология
ГРНТИ 37.31 Физика Земли
ГРНТИ 38.01 Общие вопросы геологии
ГРНТИ 36.00 ГЕОДЕЗИЯ. КАРТОГРАФИЯ
ГРНТИ 37.00 ГЕОФИЗИКА
ГРНТИ 38.00 ГЕОЛОГИЯ
ГРНТИ 39.00 ГЕОГРАФИЯ
ГРНТИ 52.00 ГОРНОЕ ДЕЛО
ОКСО 05.00.00 Науки о Земле
ББК 26 Науки о Земле
ТБК 63 Науки о Земле. Экология
BISAC SCI SCIENCE
В настоящей работе представлены результаты анализа характеристик поля короткопериодных внутренних волн (КВВ) в акватории моря Содружества, а также в глубоководной части Южного океана по данным спутниковых измерений Sentinel-1 A/B с января по март 2020 г. Определены ключевые районы генерации и пространственно-временные характеристики КВВ. На основе анализа 611 радиолокационных изображений выделено 825 поверхностных проявлений КВВ. Внутренние волны наблюдались в виде пакетов уединённых волн со средней длиной гребня лидирующих волн 24 км и средней шириной пакета 11 км. Направление распространения пакетов КВВ было разнообразным с доминированием пакетов северо-восточного направления. Ключевые районы наблюдения КВВ, определяемые их максимальной повторяемостью, зарегистрированы в заливе Прюдс, над континентальным склоном, а также в глубоководной восточной и западной частях акватории. Показано, что активная генерация КВВ происходит не только в районах взаимодействия приливных течений с неоднородной топографией морского дна, но также и в районах с высокими аномалиями скорости геострофических течений, вблизи шельфовых ледников и границ прикромочной ледовой зоны.
короткопериодные внутренние волны, приливные течения, геострофические течения, шельфовые ледники, прикромочная ледовая зона, спутниковые радиолокаторы с синтезированной апертурой, Sentinel-1, залив Прюдс, Антарктическое циркумполярное течение, море Содружества, Южный океан
1. Бакуева Я. И. и Козлов И. Е. Характеристики короткопериодных внутренних волн в Южном океане по данным спутниковых РСА Sentinel 1A/B // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. — 2022. — Т. 19, № 2. — С. 201—211. — https://doi.org/10.21046/2070-7401-2022-19-2-201-211.
2. Бондур В. Г., Морозов Е. Г., Бельчанский Г. И. и др. Радиолокационная съемка и численное моделирование внутренних приливных волн в шельфовой зоне // Исследование Земли из Космоса. — 2006. — № 2. — С. 51—63.
3. Клепиков А. В. и Антипов Н. Н. Особенности формирования и распространения водных масс на шельфе и материковом склоне вокруг Антарктиды // Лёд и снег. — 2014. — Т. 54, № 4. — С. 81—94.
4. Козлов И. Е. и Михайличенко Т. В. Оценка фазовой скорости внутренних волн в Арктике по данным последовательных спутниковых РСА-измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. — 2021. — Т. 18, № 5. — С. 181—192. — https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-5-181-192.
5. Козлов И. Е., Михайличенко Т. В. и Петренко Л. А. Характеристики короткопериодных внутренних волн в районе архипелага Шпицберген по спутниковым данным Sentinel-1 // Russian Journal of Earth Sciences. — 2024. — Т. 24. — ES5008. — https://doi.org/10.2205/2024es000951.
6. Коняев К. В. и Сабинин К. Д. Волны внутри океана. — СПб. : Гидрометеоиздат, 1992. — 272 с.
7. Федотова А. А., Демидов А. Н. и Артамонова К. В. Водные массы моря Содружества // Вестник Московского университета. Серия 5. География. — 2020. — № 1. — С. 105—113.
8. Bestley S., Wijk E. van, Rosenberg M., et al. Ocean circulation and frontal structure near the southern Kerguelen Plateau: The physical context for the Kerguelen Axis ecosystem study // Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. — 2020. — Vol. 174. — https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2018.07.013.
9. Cusack J. M., Brearley J. A. and others A. C. Naveira Garabato. Observed Eddy-Internal Wave Interactions in the Southern Ocean // Journal of Physical Oceanography. — 2020. — Vol. 50, no. 10. — P. 3043–3062. — https://doi.org/10.1175/jpo-d-20-0001.1.
10. Cusack J. M., Jackson R. H., Nash J. D., et al. Internal Gravity Waves Generated by Subglacial Discharge: Implications for Tidewater Glacier Melt // Geophysical Research Letters. — 2023. — Vol. 50, no. 12. — https://doi.org/10.1029/2022gl102426.
11. Cyriac A., Meyer A., Phillips H. E., et al. Observations of Internal Wave Interactions in a Southern Ocean Standing Meander // Journal of Physical Oceanography. — 2023. — Vol. 53, no. 8. — P. 1997–2011. — https://doi.org/10.1175/jpo-d-22-0157.1.
12. Dorschel B., Hehemann L., Viquerat S., et al. The International Bathymetric Chart of the Southern Ocean Version 2 // Scientific Data. — 2022. — Vol. 9, no. 1. — https://doi.org/10.1038/s41597-022-01366-7.
13. Fer I., Koenig Z., Kozlov I. E., et al. Tidally Forced Lee Waves Drive Turbulent Mixing Along the Arctic Ocean Margins // Geophysical Research Letters. — 2020. — Vol. 47, no. 16. — https://doi.org/10.1029/2020gl088083.
14. Horne E., Beckebanze F., Micard D., et al. Particle transport induced by internal wave beam streaming in lateral boundary layers // Journal of Fluid Mechanics. — 2019. — Vol. 870. — P. 848–869. — https://doi.org/10.1017/jfm.2019.251.
15. Jackson C. R., Silva J. C. B. da and Jeans G. The Generation of Nonlinear Internal Waves // Oceanography. — 2012. — Vol. 25, no. 2. — P. 108–123. — https://doi.org/10.5670/oceanog.2012.46.
16. Jackson C. R., Silva J. C. B. da, Jeans G., et al. Nonlinear internal waves in synthetic aperture radar imagery // Oceanography. — 2013. — Vol. 26, no. 2. — P. 68–79. — https://doi.org/10.5670/oceanog.2013.32.
17. Kozlov I., Kudryavtsev V., Zubkova E. V., et al. Characteristics of short-period internal waves in the Kara Sea inferred from satellite SAR data // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. — 2015. — Vol. 51, no. 9. — P. 1073– 1087. — https://doi.org/10.1134/s0001433815090121.
18. Kozlov I. E., Atadzhanova O. A. and Zimin A. V. Internal Solitary Waves in the White Sea: Hot-Spots, Structure, and Kinematics from Multi-Sensor Observations // Remote Sensing. — 2022. — Vol. 14, no. 19. — P. 4948. — https://doi.org/10.3390/rs14194948.
19. Kunze E. Internal-Wave-Driven Mixing: Global Geography and Budgets // Journal of Physical Oceanography. — 2017. — Vol. 47, no. 6. — P. 1325–1345. — https://doi.org/10.1175/jpo-d-16-0141.1.
20. Ma L., Bai X., Laws E. A., et al. Responses of Phytoplankton Communities to Internal Waves in Oligotrophic Oceans // Journal of Geophysical Research: Oceans. — 2023. — Vol. 128, no. 10. — e2023JC020201. — https://doi.org/10.1029/2023JC020201.
21. McPhee M. G. and Kantha L. H. Generation of internal waves by sea ice // Journal of Geophysical Research: Oceans. — 1989. — Vol. 94, no. C3. — P. 3287–3302. — https://doi.org/10.1029/jc094ic03p03287.
22. Meredith M. P., Inall M. E., Brearley J. A., et al. Internal tsunamigenesis and ocean mixing driven by glacier calving in Antarctica // Science Advances. — 2022. — Vol. 8, no. 47. — https://doi.org/10.1126/sciadv.add0720.
23. Nikurashin M. and Ferrari R. Radiation and Dissipation of Internal Waves Generated by Geostrophic Motions Impinging on Small-Scale Topography: Theory // Journal of Physical Oceanography. — 2010. — Vol. 40, no. 5. — P. 1055– 1074. — https://doi.org/10.1175/2009jpo4199.1.
24. Osborne A. R., Burch T. L. and Scarlet R. I. The Influence of Internal Waves on Deep-Water Drilling // Journal of Petroleum Technology. — 1978. — Vol. 30, no. 10. — P. 1497–1504. — https://doi.org/10.2118/6913-pa.
25. Petrenko L. A. and Kozlov I. E. Variability of the Marginal Ice Zone and Eddy Generation in Fram Strait and near Svalbard in Summer Based on Satellite Radar Observations // Physical Oceanography. — 2023. — Vol. 30, no. 5. — P. 594–611.
26. Plotnikov E. V., Kozlov I. E., Zhuk E. V., et al. Evaluation of Sea Ice Drift in the Arctic Marginal Ice Zone based on Sentinel-1A/B Satellite Radar Measurements // Physical Oceanography. — 2024. — Vol. 31, no. 2. — P. 284–294.
27. Silva J. C. B. da and Helfrich K. R. Synthetic Aperture Radar observations of resonantly generated internal solitary waves at Race Point Channel (Cape Cod) // Journal of Geophysical Research: Oceans. — 2008. — Vol. 113, no. C11. — https://doi.org/10.1029/2008jc005004.
28. Silvano A., Purkey S., Gordon A. L., et al. Observing Antarctic Bottom Water in the Southern Ocean // Frontiers in Marine Science. — 2023. — Vol. 10. — P. 1221701. — https://doi.org/10.3389/fmars.2023.1221701.
29. Sokolov S. and Rintoul S. R. Circumpolar structure and distribution of the Antarctic Circumpolar Current fronts: 1. Mean circumpolar paths // Journal of Geophysical Research: Oceans. — 2009. — Vol. 114, no. C11. — https://doi.org/10.1029/2008jc005108.
30. Waterman S., Meyer A., Polzin K. L., et al. Antarctic Circumpolar Current Impacts on Internal Wave Life Cycles // Geophysical Research Letters. — 2021. — Vol. 48, no. 8. — https://doi.org/10.1029/2020gl089471.
31. Whalen C. B., Lavergne C. de, Naveira Garabato A. C., et al. Internal wave-driven mixing: governing processes and consequences for climate // Nature Reviews Earth & Environment. — 2020. — Vol. 1, no. 11. — P. 606–621. — https://doi.org/10.1038/s43017-020-0097-z.
32. Woodson C. B. The Fate and Impact of Internal Waves in Nearshore Ecosystems // Annual Review of Marine Science. — 2018. — Vol. 10, no. 1. — P. 421–441. — https://doi.org/10.1146/annurev-marine-121916-063619.
