XXIV.E.269
Автоматическое выделение рингов продолжения Куросио по данным спутниковой альтиметрии за 1993–2025 гг.
Бондарчук П (1), Сивцова М.Е. (1), Удалов А.А. (1), Будянский М.В. (2), Белоненко Т.В. (3), Дидов А.А. (2), Улейский М.Ю. (4)
(1) ДВФУ, Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильича ДВО РАН, Владивосток, Россия
(2) Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильича ДВО РАН, Санкт-Петербургский государственный университет, Владивосток, Россия
(3) Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
(4) Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильича ДВО РАН, Владивосток, Россия
Продолжение Куросио – одна из самых энергетически активных и динамически изменчивых зон Мирового океана и одновременно крупный фронт, разделяющий тёплые солёные субтропические и холодные распреснённые субарктические воды. Струйная неустойчивость течения приводит к образованию меандров и когерентных вихрей – рингов Куросио с холодным (циклоническим) и тёплым (антициклоническим) ядрами, которые преодолевают транспортный барьер струи и обеспечивают кросс-фронтальный перенос тепла, соли и биогенных веществ (Qiu, Chen, 2010; Waseda et al., 2003; Zhang et al., 2026). Несмотря на значимость этих процессов, общепринятой автоматизированной методики систематического обнаружения и классификации рингов до сих пор нет. Цель работы – разработать автоматизированный подход к выделению рингов продолжения Куросио непосредственно по положению и форме оси струи и получить статистически репрезентативную выборку таких событий.
Использованы данные спутниковой альтиметрии AVISO/CMEMS за 1993–2025 гг. с разрешением 1/8 град. и суточным шагом. Положение стрежня Куросио восстановлено алгоритмом SEAMT (Udalov, 2026), который выбирает из ансамбля мгновенных линий тока геострофической скорости путь с минимальным временем прохождения потока. Вихри обнаруживались и отслеживались алгоритмом HEPTA (Udalov, Uleysky, 2026), выделяющим эллиптические и гиперболические стационарные точки поля скорости и строящим их траектории. Стрежень ежедневно делил район исследования (140–160 град. в. д., 27–43 град. с. ш.) на северную и южную части; вихрь относился к рингам, если его центр хотя бы раз переходил из одной части в другую.
За 1993–2025 гг. выделено 330 циклонических и 337 антициклонических рингов. Большинство из них пересекают стрежень один-два раза (70,6 процента циклонов и 73 процента антициклонов), три и более пересечений встречаются значительно реже. Карты вероятности встречаемости, совмещённые с изобатами 5, 6 и 7 км, показывают выраженную неоднородность распределения рингов. Циклоны сосредоточены в юго-западной части района, где Куросио отделяется от континентального склона и становится свободной струёй, а максимум встречаемости антициклонов смещён на северо-восток, в зону основного русла продолжения Куросио вдали от берега. Предложенный подход позволяет отказаться от субъективной визуальной разметки карт и может служить основой для прогноза наиболее вероятных мест появления рингов.
Ключевые слова: Ринги Куросио, Продолжение Куросио, мезомасштабные вихри, струйная неустойчивость, стрежень течения, спутниковая альтиметрия, AVISO, CMEMS, HEPTA, SEAMT, автоматическое обнаружение вихрей, кросс-фронтальный перенос, карты вероятности, северо-западная часть Тихого океана
Литература:
- Qiu B., Chen S. Eddy-mean flow interaction in the decadally modulating Kuroshio Extension system // Deep-Sea Research Part II. 2010. V. 57. No. 13–14. P. 1098–1110. DOI: 10.1016/j.dsr2.2008.11.036.
- Udalov A.A. Method for extracting the core of jet streams based on streamline ensemble analysis and its verification using the Kuroshio (Kuroshio and Kuroshio Extension) as an example // Ocean Modelling. 2026. V. 202. Art. 102730. DOI: 10.1016/j.ocemod.2026.102730.
- Udalov A.A., Uleysky M.Yu. Hyperbolic and elliptic points tracking algorithm (HEPTA) in two-dimensional non-stationary velocity fields defined on a discrete grid // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 2026. V. 152. Art. 109208. DOI: 10.1016/j.cnsns.2025.109208.
- Waseda T., Mitsudera H., Taguchi B., Yoshikawa Y. On the eddy-Kuroshio interaction: Meander formation process // J. Geophysical Research: Oceans. 2003. V. 108. No. C7. Art. 3220. DOI: 10.1029/2002JC001583.
- Zhang L., Xu Y., Ma W., Jiang X., Li Z. Multi-stage evolution of mesoscale warm eddies in the Kuroshio Extension: a case study based on data-assimilative modeling // Frontiers in Marine Science. 2026. V. 13. Art. 1846934. DOI: 10.3389/fmars.2026.1846934.
Дистанционные исследования Мирового океана