Характеристики вихрей в амеразийском секторе Арктики по данным спутниковых радиолокационных наблюдений

В условиях меняющегося климата Арктики особое внимание уделяется исследованию механизмов перемешивания и переноса тепла в верхнем слое Северного Ледовитого океана (СЛО). Результаты экспериментальных исследований показывают важную роль мезо- и субмезомасштабных вихрей в этих процессах.
В настоящей работе представлены результаты анализа основных характеристик океанских вихрей, впервые полученные для амеразийского сектора СЛО на основе выделения их поверхностных проявлений (ПП) на спутниковых радиолокационных изображениях Envisat ASAR, Sentinel-1 и ALOS-2 PALSAR-2 за летне-осенние периоды 2007, 2011 и 2016 гг. В ходе анализа определялись районы наблюдения вихрей, их диаметр, знак вращения, тип проявления и глубина места, соответствующая положению центра вихря. Полученные результаты обобщены для вихрей, наблюдаемых на участках открытой воды (ОВ), а также для вихрей в прикромочной зоне льда (ПЗЛ).
На основе анализа 592 радиолокационных изображений (РЛИ) идентифицировано более 4000 проявлений вихрей в открытой воде и более 3500 проявлений вихрей ПЗЛ. Показано, что около 64% от общего числа вихрей являются циклоническими, причем это соотношение примерно одинаково как для вихрей ОВ, так и для вихрей ПЗЛ.
Чаще всего проявления вихрей наблюдались на шельфе и вблизи континентального склона, однако в большом количестве они также присутствуют и в глубоководных районах Канадского бассейна. Диаметры зарегистрированных вихрей варьируются от 0,5 до 100 км, но около 80% всех вихрей имели диаметры менее 10 км. Поскольку радиус деформации Россби для района исследований в летнее время составляет 3-15 км, можно предположить, что значительная часть наблюдаемых вихрей относится к субмезомасштабу.
Наибольшее количество вихрей в открытой воде зарегистрировано в августе и сентябре, когда в регионе наблюдается минимум площади ледяного покрова. Максимальное количество проявлений вихрей в ПЗЛ зарегистрировано в сентябре и октябре, когда прикромочная зона хорошо развита и охватывает 5–7° широты. Впервые для вихрей ПЗЛ приводится зависимость между концентрацией льда в ПЗЛ и количеством зарегистрированных вихревых структур. Показано, что максимальное число вихрей было зарегистрировано на границе ПЗЛ и в областях с концентрацией льда до 20%.
Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта РФФИ №18-35-20078 мол_а_вед.