Синоптическая вихревая динамика над северо-западным материковым склоном и шельфом Японского моря (моделирование и результаты дистанционных наблюдений)

Для северо-западной части Японского моря, районов континентального склона Японской котловины и шельфа Приморья характерна интенсивная вихревая динамика, наиболее выраженная в теплый период года, когда вертикальная стратификация плотности и бароклинность существенно усиливаются по сравнению с зимним сезоном. Цель нашей работы – выявить особенности формирования, структуры и эволюции синоптических (мезомасштабных) антициклонических вихрей, доминирующих в этом районе моря. Результаты получены на основе анализа AVHRR спутниковой информации, данных океанографических съемок и численных экспериментов с вихреразрешающей моделью циркуляции вод. Для моделирования вихревой динамики используется слоистая квазиизопикническая численная модель циркуляции с кинематическим граничным условием для превышения уровня на поверхности моря (условием свободной поверхности). Модель, разработанная в 1998г. Н.Б. Шапиро и Э.Н. Михайловой в Морском гидрофизическом институте НАНУ Украины (г. Севастополь), адаптировалась для условий Японского моря О.О. Трусенковой, В.И. Пономаревым и П.А. Файманом. В этой модели априори постулируются скачки температуры, солености и плотности на границах раздела между слоями. Глубина залегания границ раздела между слоями и, соответственно, толщины слоев рассчитываются наряду с уровнем моря, температурой, соленостью, плотностью, и тремя компонентами скорости течения в слоях. Отмеченные переменные модели являются функциями горизонтальных координат и времени. Горизонтальное разрешение в численном эксперименте 2 км, вертикальное - 9 слоев, шаг по времени – 4 минуты. Модель интегрируется на 2 года от заданных по данным детальной океанографической съемки 1999г. начальных условий для температуры и солености с учетом реалистичного рельефа дна, неоднородность которого соответствует пространственному разрешению модели. Внешние метеорологические условия задаются с суточным разрешением по данным NCEP NCAR реанализа. Моделируется субарктический круговорот Японского моря, Приморское течение и эволюция антициклонических вихрей, перемещающихся на юго-запад вниз по течению вдоль крутого участка материкового склона Японской котловины и захватываемых широким шельфом залива Петра Великого. Определена скорость перемещение этих вихрей и выполнены оценки влияния различных факторов на генерацию вихрей и изменчивость струйных течений. Показаны отличия этих вихрей от бароклинных рингов субарктической фронтальной зоны и южной субтропической части моря. Генерация под влиянием сильного синоптического ветра, направление и скорость перемещения антициклонических вихрей вдоль крутого материкового склона соответствуют аналогичным свойствам бароклинной топографической волны Кельвина.
Работа выполнена при поддержке инициативного гранта ДВО РАН 2008-2010 В.И. Пономарева.