Антициклоническое вихревое образование у мыса Нижнее Изголовье в оз. Байкал по данным радиометра AVHRR

Вихри в водоемах способны существенно изменять физические и химические условия, включая распределение температуры, плотности, минерализации и концентрации в воде загрязняющих веществ, и, как следствие, могут влиять на биологические процессы (Bashmachnikov et al., 2018) в водных экосистемах, что обусловливает актуальность их исследования. Интерес к изучению вихревых процессов в водоемах существенно вырос благодаря развитию методов дистанционного зондирования (Lavrova et al., 2018). С широким внедрением дистанционных методов разными исследовательскими группами параллельно и практически одновременно было обнаружено и описано антициклоническое вихревое образование у мыса Нижнее Изголовье (полуостров Святой Нос) в оз. Байкал по спутниковым данным в видимом, тепловом инфракрасном и радио- диапазонах (Сутырина, 2012; Ivanov, et al.,2016; Kouraev, et al.,2016). Ряд авторов (Ivanov, et al.,2016; Kouraev, et al.,2016; Zyryanov, 2018) придерживается гипотезы о том, что кольцевая структура на льду оз. Байкал в районе мыса Нижнее Изголовье может быть ассоциирована с данной вихревой структурой.
Таким образом, целью работы является изучение антициклонической вихревой структуры у мыса Нижнее Изголовье в оз. Байкал c применением спутниковых данных тепловой инфракрасной съемки, так как температурные изображения позволяют регистрировать вихревые образования, определять их локализацию и размеры, измерять различные температурные характеристики вихрей и оценивать их динамику. Вихревые образования могут детектироваться по спутниковым изображениям температуры поверхности воды за счёт характерной спиралевидной структуры, кроме этого, вихри обычно состоят из водных масс, которые имеет температурные характеристики, отличные от воды вне вихря. В рамках исследования использованы данные радиометра AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) за 1998-2018 гг.
По данным AVHRR указанное вихревое образование наблюдается ежегодно и появляется на выходе из Баргузинского залива у мыса Нижнее Изголовье в конце июня-начале июля, постепенно увеличивается в размерах, достигает максимума до 40 км в поперечнике в августе-сентябре, распадается только в ноябре при развитии в озере осенней гомотермии, а в отдельные годы регистрируется вплоть до ледостава и, вероятно, какое-то время существует подо льдом.
Формируется вихрь в теплоактивной области термобара у мысы Нижнее Изголовье, гидрологический фронт на границе которого затем эволюционирует во фронт на границе вихря. Горизонтальный градиент температуры поверхности воды на границе вихря может доходить до 1,5 ºC/км. Величина горизонтального градиента температуры воды на поверхности уменьшается по мере увеличения размеров вихря. Контрасты температуры поверхности воды в пределах вихря могут достигать более 8 ºC.
Согласно работам (Филатов, 1991; Kouraev, et al.,2016; Zyryanov, 2018) способствовать образованию вихрей может наличие подводных впадин и возвышений, форма береговой линии, характер ветра, приток рек. Так существование данной вихревой структуры может быть ассоциировано с выходом стоково-градиентного Баргузинского течения из Баргузинского залива в оз. Байкал. Завихрению этого течения может способствовать обтекание мыса Нижнее Изголовье и наличие сложного подводного рельефа в месте дислокации вихря.

Исследования проводятся при финансовой поддержке гранта РФФИ №17-29-05045.