Многомерный статистический анализ полей напряжения и завихренности
ветра над Японским морем, основанный на данных спутниковой скаттерометрии

Данные о приводном ветре на основе спутниковых скаттерометрических измерений доступны уже в течение 10 лет. Данные
имеют высокое пространственное (1/4 и позже 1/8 градуса) и временное (2 раза в сутки) разрешение в полосе
зондирования. Однако их применение для многомерного статистического анализа затруднено эпизодическим расхождением
спутниковых треков в некоторых районах, например, над южной частью Японского моря, а также точечными пропусками в
районах интенсивных осадков, искажающих сигнал. Предпочтительным является использование полей, получаемых оптимальной
интерполяцией спутниковых и модельных данных о ветре – QSCAT/NCEP Blended Ocean Winds. Этот массив содержит
ежедневные (4 поля в сутки) зональную и меридиональную компоненты десятиметрового ветра, как над морем, так и над
сушей, с полуградусным пространственным разрешением за период с июля 1999 г. по июль 2009 г. Район исследования
включает Японское море и прилегающую часть суши. Выполняется разложение векторов напряжения ветра на комплексные
эмпирические ортогональные функции (ЭОФ) как для исходных полей, так и полей с отфильтрованной, на основе вейвлет-
преобразования, синоптической изменчивостью. Оба разложения дают одни и те же две старшие моды. Первая мода,
учитывающая 26% и 51% дисперсии для исходных и низкочастотных полей соответственно, определяет преобладающее
направление ветра над морем. Вклад второй моды противоположен по направлению в северном и южном районах, отклоняя
ветер не более, чем на 10 и 15-20 град. соответственно. Третья статистически значимая мода присутствует только в
исходных полях и соответствует синоптическому циклоническому или антициклоническому вихрю над всей областью.
Проанализированы гистограммы и временные ряды преобладающего направления ветра над Японским морем, основанные на
старшей моде, полученной по фильтрованным данным. Как и ожидалось, с ноября по март преобладает северо-западный (СЗ)
ветер. В переходные периоды между зимним и летним муссоном (конец марта - апрель и октябрь) увеличивается
повторяемость западных ветров. От зимы к весне ветер поворачивает на юго-запад, а к концу лета – на юго-восток и
восток. Осенью ветер может поворачивать на юго-запад, запад и северо-запад или на северо-восток, север и северо-запад.
Пространственное распределение старшей ЭОФ моды поля завихренности ветра (только над морем) соответствует
свойственному СЗ ветрам, преобладающим в период зимнего муссона, а временная функция близка к нулю с конца марта по
октябрь. Характерной особенностью являются диполи циклонического и антициклонического вихря, обусловленные струйными
ветрами, связанными с впадинами рельефа суши у высокого СЗ берега моря. Вторая и третья моды вихря определяют его
характер в теплые месяцы года: преобладание антициклонического вихря во второй половине марта и октябре и колебания
между циклоническим и нулевым (слабо антициклоническим) вихрем летом. Отмеченные особенности могут существенно влиять
на циркуляцию вод Японского моря.