Изменчивость переносов массы тепла и солей в проливе Дрейка по данным Argo и численного моделирования

Наступление в конце XX века эры спутниковых наблюдений за поверхностью океана и развитие в первые годы XXI века проекта Argo, направленного на сбор с использованием спутников информации о толще океана, дает уникальные возможности непрерывного мониторинга состояния Мирового океана. Целью проекта Argo является создание и поддержание постоянно действующей глобальной сети океанографических станций на основе дрейфующих буев-измерителей. Заявленного при разработке программы Argo уровня покрытия в 3000 одновременно работающих поплавков (в среднем 1 поплавок на трехградусный “квадрат”) программа достигла в ноябре 2007 г. Работа измерителей происходит по следующей схеме. Буй дрейфует около 10 суток на заданной глубине, затем опускается на горизонт 2000 м и всплывает на поверхность, измеряя температуру и соленость. В течение 6-12 часов прибор находится на поверхности, данные передаются на несколько спутников, которые определяют точное местоположение прибора. После этого поплавок опускается на глубину дрейфа, и цикл повторяется. Энергии батарей хватает на 3-4 года работы. Кроме измерений температуры и солености такие дрейфующие буи позволяют также получать данные о течениях на глубине дрейфа и на поверхности океана.

Исследование изменчивости Антарктического циркумполярного течения (АЦТ) проведено на основе модельных расчетов с использованием разработанной в Институте океанологии им. П.П. Ширшова РАН Арго-модели исследования глобального океана (АМИГО). Модель состоит из блока вариационной интерполяции на регулярную сетку данных профилирования Argo и блока модельной гидродинамической адаптации вариационно проинтерполированных полей. Такая методика позволяет получать по нерегулярно расположенным данным измерений Argo полный набор океанографических характеристик: температуру, соленость, плотность и скорость течений.

Модельные расчеты циркуляции Южного океана с использованием данных Argo показали, что предложенная методика позволяет существенно повысить детализацию и реалистичность получаемых полей температуры, солености и течений по сравнению с расчетами, в которых использовались данные стандартных климатических массивов Левитуса. По результатам численного моделирования представлены основные показательные характеристики Аталантического сектора Южного океана по данным поплавков Argo: расходы и переносы тепла в проливе Дрейка, их сезонная и внутридекадная изменчивость.

Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект № 16-17-10149).