Субмезомасштабные вихревые структуры Ладожского озера по радиолокационным данным Sentinel-1 за теплый период 2019–2022 гг.

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Выполнено обобщение результатов анализа пространственно-временной изменчивости проявлений субмезомасштабных вихревых структур на поверхности с мая по октябрь 2019–2022 гг. в Ладожском озере. В качестве исходных данных использовались более 1000 высокоразрешающих изображений Sentinel – 1A/B. Выявлено широкое распространение малых вихревых структур в теплый период года на акватории озера. Всего было зафиксировано 496 поверхностных проявлений вихрей. Средний диаметр зарегистрированных проявлений составил 2 км. Более 90% зарегистрированных вихрей относятся к субмезомасштабному интервалу изменчивости. Циклонический тип вращения наблюдался у 84% структур. Сезонный максимум вихревой активности отмечается в период развития устойчивой стратификации на большей части акватории Ладожского озера. Наиболее часто вихри встречаются к северу и северо-востоку от о. Валаам в областях с глубинами около 100 метров, но вблизи неровностей дна. В период существования весеннего термобара вихревые образования нередко фиксируются с холодной стороны фронтального раздела, что указывает на их важный вклад в процессы водообмена и перемешивания.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Зимин

Институт океанологии им. П. П. Ширшова Российской Академии наук; Институт водных проблем Севера Карельского научного центра; Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: zimin2@mail.ru
Россия, Москва; Петрозаводск; Санкт-Петербург

О. А. Атаджанова

Институт океанологии им. П. П. Ширшова Российской Академии наук; Морской гидрофизический институт Российской Академии наук

Email: zimin2@mail.ru
Россия, Москва; Севастополь

Е. А. Благодатских

Институт океанологии им. П. П. Ширшова Российской Академии наук; Морской гидрофизический институт Российской Академии наук

Email: zimin2@mail.ru
Россия, Москва; Севастополь

А. А. Коник

Институт океанологии им. П. П. Ширшова Российской Академии наук

Email: zimin2@mail.ru
Россия, Москва

Н. Н. Филатов

Институт океанологии им. П. П. Ширшова Российской Академии наук; Институт водных проблем Севера Карельского научного центра

Email: zimin2@mail.ru

член-корреспондент РАН

Россия, Москва; Петрозаводск

А. А. Родионов

Институт океанологии им. П. П. Ширшова Российской Академии наук; Санкт-Петербургский научный центр Российской Академии наук

Email: zimin2@mail.ru

член-корреспондент РАН

Россия, Москва; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Филатов Н. Н. Гидродинамика озер. СПб.: Наука, 1991. 200 с.
  2. Филатов Н. Н. Состояние и перспективы исследований гидрофизических процессов и экосистем внутренних водоемов (обзор) // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2019. Т. 12. № 1. С. 3–14. https://doi.org/10.7868/S2073667319010015.
  3. Hutter K., Wang Y., Chubarenko I. Physics of Lakes. Volume 2: Lakes as Oscillators. Springer Berlin, Heidelberg, 2011. 646 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-19112-1
  4. Монин А. С., Каменкович В. М., Корт В. Г. Изменчивость Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 362 с.
  5. Зимин А. В. Субприливные процессы и явления в Белом море. М.: ГЕОС, 2018. 220 с.
  6. Thomas L. N., Tandon A., Mahadevan A. Submesoscale processes and dynamics // Geophysical Monograph Series. 2008. V. 177. P. 17–38. https://doi.org/10.1029/177GM04
  7. Karimova S., Gade M. Improved statistics of submesoscale eddies in the Baltic Sea retrieved from SAR imagery // International Journal of Remote Sensing. 2016. V. 37. № 10. P. 2394–2414. https://doi.org/10.1080/01431161.2016.1145367
  8. Atadzhanova O. A., Zimin A. V. Analysis of the characteristics of the submesoscale eddy manifestations in the Barents, the Kara and the White Seas using satellite data // Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika. 2019. V. 12. № 3. P. 36–45.
  9. Кондратьев К. Я., Филатов Н. Н., Зайцев Л. В., Зубенко А. В. Особенности динамики вод Ладожского озера по данным дистанционного зондирования // Доклады АН СССР. 1987. T. 293. № 5. C. 1224–1227.
  10. Кондратьев К. Я., Липатов В. В., Тихомиров А. И. Тонкая структура термобара // Доклады АН СССР. 1988. Т. 300. № 1. С. 216–219.
  11. Kondratyev K. Ya., Filatov N. N., Melentev V. V., et al. Limnology and Remote Sensing: A Contemporary Approach. London: Springer Science & Business Media, 1999. 406 p.
  12. Науменко М. А., Гузиватый В. В., Каретников С. Г., Петрова Т. Н., Протопопова Е. В., Крючков А. М. Натурный эксперимент “Термический фронт-Ладога-2010” // Доклады РАН. 2012. Т. 444. № 1. С. 83–87.
  13. Меншуткин В. В., Руховец Л. А., Филатов Н. Н. Моделирование экосистем пресноводных озер (обзор) 2. Модели экосистем пресноводных озер // Водные ресурсы. 2014. Т. 41. № 1. С. 24–38. https://doi.org/10.7868/S0321059614010088.
  14. Гузиватый В. В., Науменко М. А. Течения на поверхности Ладожского озера на основе последовательных ИК-спутниковых съемок // Современное состояние и проблемы антропогенной трансформации экосистемы Ладожского озера в условиях изменяющегося климата. М.: Российская академия наук, 2021. С. 232–243.
  15. Mckinney P., Holt B., Matsumoto K. Small eddies observed in Lake Superior using SAR and sea surface temperature data // Journal of Great Lakes Research. 2012. V. 38. P. 786–797. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2012.09.023
  16. Kouraev A., Zakharova E., Rémy F., Kostianoy A., Shimaraev M., Hall N., Zdorovennov R., Suknev A. Giant ice rings on lakes and field observations of lens‐like eddies in the Middle Baikal (2016–2017) // Limnology and Oceanography. 2019. V. 64. P. 2738–2754. https://doi.org/10.1002/lno.11338
  17. Зырянов В. Н., Чебанова М. К., Зырянов Д. В. Каньонные вихри. Приложение теории топографических вихрей к феномену ледовых колец Байкала // Водные ресурсы. 2022. Т. 49. № 2. С. 132–141. https://doi.org/10.31857/S0321059622020195.
  18. Чубаренко И. П. Горизонтальная конвекция над подводными склонами. Калининград: Терра Балтика, 2010. 256 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. а – Карта покрытия радиолокационными изображениями Ладожского озера с мая по октябрь 2019–2022 гг. (шкала представлена в количестве РЛИ), где цифрами обозначены: 1 – остров Валаам, 2 – бухта Петрокрепость, 3 – Волховская губа, 4 – Свирская губа. б – Фрагмент РЛИ Sentinel-1 от 19.08.2020 04:08 (UTC), на котором отображено проявление циклонической вихревой структуры.

Скачать (79KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Пространственное распределение центров вихрей (а) и гистограмма их диаметров (б) за май-октябрь 2019–2022 г. Черный цвет – циклонические проявления, белый – антициклонические. Шкала глубин на рисунке в метрах.

Скачать (44KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Пространственное распределение среднесуточной температуры поверхности Ладожского озера по данным спутника MODIS/Aqua за 09.05.2019 г. На врезке – фрагмент РЛИ с поверхностным проявлением вихревой структуры по данным спутника Sentinel 1B за 09.05.2019 04:08 (UTC). На карте черной линией обозначено положение термобара, соответствующее изотерме 4°C, белый прямоугольник – положение фрагмента РЛИ.

Скачать (24KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024