Двадцать первая международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXI.E.296
Анализ физико-биохимических характеристик алеутских вихрей
за период 2021-2023 гг. по модельным и спутниковым данным
Худякова С.П. (1), Удалов А.А. (2), Будянский М.В. (2), Белоненко Т.В. (1)
(1) Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
(2) Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия
Алеутские вихри – это мезомасштабные антициклонические вихри, образующиеся в районе прохождения Аляскинского течения к югу от Алеутской гряды в районе 50°–52° с.ш., 170° в.д. –170° з.д. (Saito, 2016). Алеутские вихри следуют преимущественно западным направлениям (Пранц, 2021; Budyansky, 2022) и переносят воды залива Аляска в западную часть тихоокеанской Субарктики (Андреев, 2020). Они также могут оказывать влияние на водообмен между северной частью Тихого океана и Беринговым морем (Ueno et al, 2009).
В работе был использован метод автоматического выявления вихрей Angular Momentum Eddy Detection and tracking Algorithm (AMEDA), основанный на использовании альтиметрического геострофического поля скорости (Le Vu et al., 2018). Контура мезомасштабных вихрей размером более 50 км идентифицируются в поле скорости AVISO с разрешением 0,25°×0,25° и суточным шагом по времени. Для анализа термических и гидрохимических параметров вод был использован глобальный океанический реанализ GLORYS12V1, доступный на портале европейского агентства Copernicus. Выбранный массив включает в себя суточные значения температуры, солености и хлорофилла-а на горизонте 1,5 метра за период 2021–2023 гг., отображенные на стандартной регулярной сетке с пространственным разрешением 1/12°. Для анализа были выбраны только долгоживущие вихри обоих знаков, с временами жизни более 30 суток.
Применяется новый подход, основанный на изучении сезонной трансформации физико-биохимических характеристик внутри контуров выделенных вихрей. Контура вихрей идентифицируются алгоритмом AMEDA и накладываются на суточное поле температуры и хлорофилла-а по данным GLORYS12V1. Также анализируются параметры в контурах вихрей, нормированные на время жизни.
Обнаружено, что концентрация хлорофилла-а за время жизни антициклонических вихрей увеличивается, а у циклонических вихрей – уменьшается. Концентрация хлорофилла-а в контурах вихрей, сформированных восточнее 180°, имеют меньшие значения, чем аналогичные параметры для западных вихрей. Выражена сезонность в годовом ходе хлорофилла-а на глубине 1,5 м для циклонических и антициклонических вихрей обоих районов: пик среднемесячной концентрации хлорофилла-а в контурах вихрей приходится на июнь и составляет 0,75 мг/м3 для антициклонических вихрей и 0,55 мг/м3 для циклонических. Получено, что циклонические вихри содержат более теплую воду, чем антициклонические. Температура в контурах вихрей за время жизни повышается, притом средняя температура за время жизни антициклонических вихрей восточнее 180° выше, чем вихрей западнее 180°.
Работа выполнена при поддержке грантов Российского научного фонда №23-17-00068 и № 22-27-00004.
Ключевые слова: Алеутская гряда, мезомасштабные вихри, трансформация вод, AVISO, GLORYS12V1, AMEDA
Литература:
- Андреев А.Г. Алеутские вихри и их влияние на температуру вод и концентрацию растворенного кислорода в западной части тихоокеанской Субарктики // Океанологические исследования. – 2020. – Т. 48. – №. 3. – С. 109–122.
- Пранц С.В. Вихри глубоководных желобов северо-западной части Тихого океана: обзор // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. – 2021. – Т. 57. – №. 4. – С. 387-400.
- Budyansky M.V., Prants S.V., Uleysky M.Y. Odyssey of Aleutian eddies // Ocean Dynamics. – 2022. – Т. 72. – №. 6. – С. 455–476.
- Le Vu B., Stegner A., Arsouze T. Angular Momentum Eddy Detection and Tracking Algorithm (AMEDA) and Its Application to Coastal Eddy Formation // Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. – 2018. – Vol. 35(4). – P. 739–762.
- Ueno H., Freeland H.J, Crawford W.R., Onishi H., Oka E. Anticyclonic eddies in the Alaskan Stream // Journal of physical oceanography. – 2009. – Т. 39. – №. 4. – С. 934-951.
Презентация доклада
Дистанционные исследования Мирового океана
268