Ветровой дрейф, перемешанный слой и скорости на поверхности моря, рассчитываемые по спутниковым данным

Скорости течений на поверхности океана, рассчитанные на основе прослеживания перемещений оптических неоднородностей, или морских маркеров, по спутниковым изображениям в ИК (тепловом) диапазоне спектра, в отличие от скоростей, рассчитанных по спутниковой альтиметрии, наряду с геострофической компонентой содержат ещё и агеострофические компоненты, обусловленные кривизной потока и влиянием ветра. Кривизну потока можно оценить по спутниковым изображениям. Для обнаружения ветрового (экмановского) дрейфа в скоростях перемещений морских маркеров были проведены эксперименты на примере Японского моря. Проведенные эксперименты показали, что в спутниковых оценках скорости перемещений морских маркеров на поверхности моря ветровой (экмановский) дрейф проявляется. Среднее направление скорости перемещения морских маркеров отклоняется вправо от направления ветра существенно больше, а величина многократно меньше, чем у скоростей на поверхности. Величина скорости экмановского дрейфа не стабильна и определяется глубиной ветрового перемешивания [1].
Для акватории течения Куросио к востоку от Японии было проведено количественное сравнение оценок перепадов уровенной поверхности моря (УПМ), рассчитанных по скоростям перемещений морских маркеров с оценкой априорной точности и по данным спутниковой альтиметрии, которое показало хорошее соответствие величин УПМ, а, следовательно, и самих скоростей, рассчитанных разными методами [2]. Для этих широт были сделаны оценки глубины перемешанного слоя (MLD) в зависимости от скорости ветра (U) на основе эмпирической модели [3] MLD = 12.5 × Hs + 0.2×(U × Ts), где Ts - период, а Hs - высота волны. Для 4-х значений скорости ветра 1м/c, 5м/c, 10м/c, 15м/c были сделаны оценки глубины перемешанного слоя MLD м, скорости на поверхности моря V0 м/c, средней скорости в перемешанном слое VMLD м/c и поправки к перепаду динамической высоты на 100 км, обусловленный ветровым дрейфом DTwind. Расчеты показали, что при росте ветра экмановская компонента дрейфа перемешанного слоя нарастает. Но рост её быстро прекращается, так как с ростом скорости ветра растёт и глубина перемешанного слоя. Величина перепада уровенной поверхности моря за счёт ветрового дрейфа сопоставима с точностью альтиметрических измерений 0,03-0,05м. Таким образом, спутниковые оценки скоростей течений, рассчитанные прослеживанием морских маркеров, соответствуют суммарному переносу потока воды, т.е. перемешанному слою, а не течению тонкого слоя на поверхности моря.