Течения Охотского моря по спутниковым данным и результатам численного моделирования

Рассмотрены закономерности и приведены примеры проявления непериодических и приливных течений Охотского моря на спутниковых изображениях, полученных радиолокационными станциями с синтезированной апертурой (РСА), и изображениях в видимом и ИК-диапазонах электромагнитного спектра. Спутниковые наблюдения сопоставлены с результатами численного моделирования течений. Для расчёта непериодических течений использовалась нестационарная численная модель океана, разработанной в Научно-исследовательском институте прикладной механики Университета Кюсю (Фукуока, Япония) с горизонтальным разрешением 1/18 градуса. Динамика приливных течений анализировалась с привлечением результатов расчётов по численной модели Ковалика и Полякова (Kowalik Z., Polyakov I. 1998). Для валидации модельных расчётов по последовательности спутниковых изображений методами маркеров были рассчитаны вектора течений в разных районах моря и в различные сезоны.
Камчатское, Компенсационное, Ямское и Северо-Охотское течения имеют скорости порядка 0,05 м/с и почти не проявляются ни на РСА- изображениях, ни в полях температуры и цвета моря. По результатам моделирования и спутниковым данным в течение всего года наблюдается тёплое течение Соя, в районе которого наблюдаются высокие градиенты ТПМ и скорости течения. На ИК- и РСА-изображениях регистрируются граница течения, пояс холодных вод, примыкающий к границе, вихри и волны, возникающие на фронте течения. Значительные РЛ-контрасты на РСА-изображениях Амурского лимана и Сахалинского зал., как правило, совпадают с областями максимальных градиентов яркостной температуры в ИК-диапазоне, что в сочетании с гидрологическими данными позволяет детально исследовать пространственную структуру и временную изменчивость зоны смешения речных и морских вод. Прибрежная ветвь Восточно-Сахалинского течения интенсифицируется на шельфе острова Сахалин осенью при смене летнего муссона на зимний и усилении северного ветра. В ноябре скорость течения на поверхности в этой ветви достигает наибольших значений (до 0.5 м/с) и она отчётливо прослеживается вдоль побережья Сахалина от мыса Елизаветы до мыса Терпения в поле цвета моря. Вторая ветвь, формирующаяся над континентальным склоном, имеет наибольший расход и скорость на поверхности зимой и весной при наибольшей циклонической завихренности напряжения трения ветра над впадиной Дерюгина. Это течение прослеживается на ИК-изображениях осенью в виде полосы более холодных вод и зимой на видимых и ИК-изображениях как узкая область разреженного дрейфующего льда. Скорость течения на поверхности в этой ветви (19-24 см/сек) имеет существенно меньшую амплитуду годового хода, чем скорость прибрежной ветви течения (5-48 см/с).
Скорость непериодических течений в Охотском море во много раз ниже скорости приливных. Сильное приливное перемешивание наблюдается в Курильских проливах, в районах о. Ионы, банки Кашеварова, Шантарских о-вов и в зал. Шелихова. На РСА-изображениях границы этих областей отчётливо не выражены, но внутри них наблюдается РЛ-контрасты различной амплитуды. В районах о. Ионы, банок Ионы и Кошеварова в тёплое время года в пределах областей перемешивания регистрируются слабые РЛ-сигнатуры различной формы. В Пенжинской губе наблюдаются узкие полосы, ориентированные вдоль оси губы как в тёплое время года, так и зимой в поле битого льда. Во внутренней части губы расстояние между полосами - 1.5-2.5 км, а ширина полос - 0.5-1.0 км. Сильные приливные течения в Курильских проливах генерируют фронты и вихревые структуры с горизонтальными размерами порядка 10-20 км.

Работа частично поддержана грантом РФФИ 11-05-12047-офи-м-2011