Данные измерений и современная теория ветрового волнения.
В поисках гармонии

Современные исследования ветрового волнения в Мировом океане требуют адекватного синтеза различных подходов, определяющих соответствие существующих теоретических концепций экспериментальным данным и методам, с помощью которых эти данные получены. Существенные различия в наблюдательных и измерительных практиках, в пространственно-временной плотности и методах обработки информации ставят вопрос о возможности совместного использования данных разных типов, взаимной верификации, контроле качества и т.п. Все эти вопросы рассматриваются в контексте построения глобальной климатологии морского волнения на базе данных спутниковой альтиметрии, как наиболее полномасштабного источника информации о состоянии Мирового океана.
В настоящей работе
1. Проведено сравнение различных источников данных о волнении (волномерные буи, визуальные наблюдения, спутниковая альтиметрия) в терминах статистических распределений основных характеристик - значимых высот и доминантных периодов. Определен диапазон режимных характеристик, в котором данные разных видов имеют близкие распределения: высоты 1.2-10 метров, периоды 3-10 секунд. Этот диапазон может быть использован для оперативного взаимного контроля качества данных (и коррекции этих данных в случае пропусков);
2. Показана способность различных видов данных отражать динамику волнения в климатологических конструкциях. Эта способность, очевидно, зависит от точности соответствующих экспериментальных подходов, что определяет необходимость введения иерархии различных типов данных в климатологических построениях;
3. Предложена иерархия характеристик ветрового волнения, которая может быть использована и как инструмент контроля качества информации, и как средство взаимной верификации различных типов данных;
Соответствие и взаимодополняемость различных источников данных на климатических масштабах продемонстрированы при построении климатологии морского волнения по данным спутниковой альтиметрии. Показана возможность физически корректного восстановления любого из пропущенных параметров (высоты или периода) через измеряемую альтиметром крутизну ветрового волнения, как основной характеристики, отражающей динамику морского волнения.