Исследования волн Россби в океане по спутниковым данным

Океанологи Санкт-Петербургского университета в рамках проекта «Синоптическая структура динамики морских вод и ее влияние на средние характеристики гидрофизических и биотических полей с использованием данных дистанционного зондирования», поддержанного Российским фондом фундаментальных исследований (№ 17-05-00034), изучают планетарные волны в атмосфере и океане, которые также известны как волны Россби.  

Эти волны возникают из-за вращения Земли и ее сферичности и оказывают значительное воздействие на климат нашей планеты. Характерные периоды этих волн значительно превышают маятниковые сутки, а их длина колеблется в пределах от несколько десятков до несколько тысяч километров. Вот почему спутниковые методы исследования Земли становятся приоритетными для экспериментального исследования этих волн.

Развитие современной океанологии невозможно без применения спутниковых методов получения информации об океане, что обусловлено их неоспоримыми преимуществами, к главным из которых относятся: пространственная репрезентативность, обеспечивающая проведение региональных и глобальных исследований, оперативность получения информации, возможность организации комплексного мониторинга в любой точке Мирового океана, низкая стоимость спутникового мониторинга по сравнению контактными методами исследования океана. Запуск спутника Topex/Poseidon в 1992 г., несущего альтиметр, положил начало поступлению регулярной информации об уровне океана. Именно на альтиметрической информации основана значительная часть результатов исследований о волнах Россби, проводимых на кафедре океанологии СПбГУ.

Волны Россби распространяются на запад и проявляются в океане в виде перемещающихся систем течений. Однако, как оказалось, в области мощных струйных течений волны Россби могут быть направлены и на восток! Это можно обнаружить, анализируя карты спутниковой альтиметрической информации.

Исполнители проекта РФФИ предложили новый подход для объяснения указанного парадокса и верифицировали свои теоретические разработки на примере Антарктического циркумполярного течения. Они показали в рамках нелинейной теории, что нелинейность на струйном потоке полностью компенсирует доплеровский сдвиг. В рамках данного подхода Антарктическое циркумполярное течение является волноводом волн Россби.

Материал подготовила исполнитель проекта Анастасия Фролова.