Характеристики волн Россби в струйных потоках с использованием данных дистанционного зондирования: 2020 г. Этап 1

Project

Project Details

Description

Основной целью проекта является исследование механизмов взаимодействия волн Россби с крупномасштабными течениями по спутниковым и натурным данным, а также данным гидродинамического моделирования.

Исследование проводится для районов крупномасштабных течений: Антарктическое циркумполярное течение, течение Агульяс, Куросио, Северо-Тихоокеанское течение (Продолжение Куросио), Алеутское течение, район взаимодействия Куросио и Ойясио. В дальнейшем разработанные в проекте методические подходы можно будет распространить на другие районы Мирового океана.

Цель проекта достигается путем решения следующих задач:
1. Формирование базы спутниковых, in-situ и модельных океанографических данных; статистический анализ средних полей с целью выделения подрайонов с различными характеристиками.
2. Анализ кинематических свойств мезомасштабных вихрей в районах исследования с применением метода автоматической идентификации и трекинга. Статистический анализ характеристик вихрей. Определение пространственной и временной изменчивости масштабов, орбитальных скоростей вихрей, амплитуды, скорости перемещения, времени жизни, картирование треков долгоживущих вихрей, оценка завихренности и параметра Окубо-Вейса.
3. Постановка задачи Коши для волн Россби на произвольном плоскопараллельном (в том числе и не зональном) стационарном сдвиговом течении. Ее явное аналитическое решение задачи для линейных профилей скорости фонового потока в терминах двумерных интегралов Фурье. Описание и анализ полученных свойств решения и их верификация при помощи спутниковых, in-situ и модельных океанографических данных. Качественный анализ лучевых типовых траекторий волн Россби на незональном течении с помощью метода изочастот. Построение решения задачи Коши в терминах явного аналитического интегрирования уравнений Гамильтона.
4. Определение вертикальной структуры волн Россби (мезомаштабных вихрей) в районах исследования и анализ особенностей при взаимодействии с течениями. Изучение факторов, влияющих на вертикальную скорость волн и её изменчивость.
5. Исследование трехмерной структуры мезомасштабных вихрей: определение характерных мест образования и диссипации. Исследование характеристик вихрей (температура, соленость, концентрация хлорофилла), взаимодействующих со струйным течением; сравнение со свойствами вихрей открытого океана. Построение композитных вихрей, взаимодействующих со струйным течением, в различных районах исследования.
6. Построение решения задачи Коши в терминах явного аналитического интегрирования уравнений Гамильтона.
7. Исследование нелинейного взаимодействия волн Россби (мезомасштабных вихрей) с течениями по спутниковым, in-situ и модельным данным. Изучение взаимодействия волн Россби с крупномасштабными течениями в рамках адиабатического инварианта.
8. Исследование нелинейного взаимодействия волн Россби (мезомасштабных вихрей) с течениями по спутниковым, in-situ и модельным данным. Изучение взаимодействия волн Россби в рамках постановки в терминах задачи Майлса-Рибнера
9. Излучение волн Россби незональными сдвиговыми течениями. Верификация результатов по спутниковым, in-situ и модельным данным.
AcronymRFBR_a_2020-1
StatusActive
Effective start/end date31/01/2031/12/20