vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 622 Научная статья Original article Статьи Article Исследование кинематических характеристик внутренних волн в центральной Атлантике по данным CTD-профилирования Kinematic characteristics of internal waves in the central Atlantic investigation according to CTD-profiling data Григоренко К.С. Григоренко Клим Сергеевич Grigorenko Klim S. klim_grig@mail.ru

младший научный сотрудник Института аридных зон Южного научного центра РАН

 Хартиев С.М. Хартиев Сергей Михайлович Khartiev Sergey M. grigorenko@ssc-ras.ru

канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры океанологии Южного федерального университета

 Соловьева А.А. Соловьева Анна Аркадьевна Solovieva Anna A. microsol@list.ru

младший научный сотрудник Института аридных зон Южного научного центра РАН

 Ермошкин А.В. Ермошкин Алексей Валерьевич Ermoshkin Aleksey V. eav@hydro.appl.sci-nnov.ru

младший научный сотрудник Института прикладной физики РАН

 Институт аридных зон Южного научного центра РАН, Ростов-на-ДонуInstitute of Arid Zones of the Southern Scientific Center, Russian Academy of Sciences, Rostov-on-Don Южный федеральный университет, Ростов-на-ДонуSouthern Federal University, Rostov-on-Don Институт прикладной физики РАН, Нижний НовгородInstitute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences, Nizhny Novgorod 26 03 2015 1 41 50 30 01 2015 14 02 2015 26 03 2015 Copyright (c) 2015 Григоренко К.С., Хартиев С.М., Соловьева А.А., Ермошкин А.В. 2015 Григоренко К.С., Хартиев С.М., Соловьева А.А., Ермошкин А.В. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Internal waves' kinematic characteristics depend strongly on the vertical structure of the upper ocean layer's density. In this paper, the results of the hydrophysical fields' characteristics' measurements calculated from the CTD-data obtained in the 36 cruise of the "Akademik Sergey Vavilov" research vessel in October-November 2012 are presented. The mathematical formulation of the problem is reduced to the solution of the homogeneous boundary value problem, which is solved as a problem of the modal analysis. The most significant anomalous changes in the behavior of the dispersion curves were observed in the area of the polygon "Kane pass". The comparison of results of numerical calculations of the internal waves' kinematic characteristics with the data of the ocean surface radar sensing was conducted at this polygon. The σ, k values found by the radar sensing practically coincide with the coordinates of the point on the dispersion curve corresponding to the internal waves' first mode (relative error is 0.8 %). Thus we can draw a conclusion that the internal waves were recorded at the investigated polygon by detecting their surface exposure and the radar is an effective tool of their remote detection. The depth of the picnocline in the area of the polygon "pass Kane" was analytically determined within the framework of two-layer model of the linear theory of internal waves, based on the use of the ocean surface radar sensing and the average seasonal values of the density drop. At the comparison of the CTD-measurements with the radar data, relative error was 14 %. Similar analytical investigation based only on the results of visual observation of slicks on the ocean surface and the Beaufort scale were held 14/11/12 in the area of the polygon “channel Vema”. A comparison of analytically deduced theoretical estimates of the thickness of the upper stratified layer with the CTD-data showed a rather good result, for the certain situation, (error does not exceed 15 %).

Изучаются кинематические характеристики внутренних волн в центральной Атлантике с использованием CTD-гидрологических данных, полученных в 36-м рейсе НИС "Академик Сергей Вавилов". Проводится сравнение результатов расчетов значений параметров внутренних волн с данными радиолокационного зондирования поверхности океана. На основе информации о проявлении внутренних волн на морской поверхности анализируется вертикальная структура плотностной стратификации океана.

 внутренние волны вертикальное CTD-профилирование модели плотностной стратификации краевые задачи динамики внутренних волн дисперсионные кривые слики радиолокационные станции internal waves vertical CTD-profiling density stratification models internal waves dynamics boundary problems dispersion curves slicks radar stations Христофоров Г.Н. Изменение структуры морского ветрового волнения в зоне поверхностного слика / Воздействие крупномасштабных внутренних волн на морскую поверхность. Горький: ИПФ АН СССР, 1982, С. 189-208. . Vozdeystvie krupnomasshtabnych vnutrennich voln na morskuyu poverchnost . Gorkiy, IPF AN SSSR Publ., 1982, pp. 189-208. (In Russian)] Бондур В.Г., Морозов Е.Г., Бельчанский Г.И., Гребенюк Ю.В. Радиолокационная съемка и численное моделирование внутренних приливных волн в шельфовой зоне // Исследование Земли из космоса. 2006. № 2. С. 51-63. . Issledovaniya Zemli iz kosmosa , 2006, no. 2, pp. 51-63. (In Russian)] Хартиев С.М., Черкесов Л.В. Влияние тонкой стратификации на проявление внутренних волн, генерируемых поверхностными возмущениями / Теория океанических процессов. Севастополь: МГИ АН УССР, 1981. С. 70-74. . Teoriya okeanicheskikh protsessov . Sevastopol, MHI AN USSR Publ., 1981, pp. 70-74. (In Russian)] Morozov E., Demidov A., Tarakanov R., Zenk W. Abyssal Channels in the Atlantic Ocean: Water Structure and Flows, Springer, 2010. 289 с. Черкесов Л.В. Поверхностные и внутренние волны. Киев: Наукова Думка, 1973. 364 с. . Kiev, Naukova dumka Publ., 1973, 364 p. (In Russian)] Соловьев А.Н., Хартиев С.М., Соловьева А.А., Григоренко К.С., Матишов Д.Г. Исследование характеристик внутренних гравитационных и звуковых волн на основе "Климатического Атласа Арктики 2004" // Вестник Южного научного центра РАН. 2010. Т. 6. № 1. С. 24-32. . Vestnik Yuzhnogo nauchnogo tsentra RAN , 2010, vol. 6, no. 1, pp. 24-32. (In Russian)] Хартиев С.М., Морозов Е.Г., Григоренко К.С., Матишов Д.Г., Соловьев А.Н., Соловьева А.А. Внутренние волны в стратифицированном море при наличии слоев плотностных инверсий // ДАН. 2013. Т. 448. № 1. С. 92-96. . Doklady Akademii nauk , 2013, vol. 448, no. 1, pp. 92-96. (In Russian)] Гончаров В.В. О некоторых особенностях внутренних волн в океане / Цунами и внутренние волны. Севастополь: МГИ АН УССР, 1976. С. 87-96. . Tsunami i vnutrennie volny . Sevastopol: MHI AN USSR Publ., pp. 87-96. (In Russian)] Morozov E.G. Semidiurnal internal wave global field // Deep Sea Research. 1995. Vol. 42. No. 1. P. 135-148. New A.L., Magalhaes J.M., da Silva J.C.B. Internal solitary waves on the Saya de Malha bank of the Mascarene Plateau: SAR observations and interpretation // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. September 2013. Vol. 79, P. 50-61. Монин А.С., Каменкович В.М., Корт В.Г. Изменчивость Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 262 с. . Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1974. 262 p. (In Russian)] Черкесов Л.В., Иванов В.А., Хартиев С.М. Введение в гидродинамику и теорию волн. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 264 с. . St. Petersburg, Gidrometeoizdat Publ., 1992, 264 p. (In Russian)] Cherkesov L.V., Potetunko E.N., Shubin D.S. Reconstruction of ocean density distribution from its wave spectrum // Int. J. Fluid Mech. Res. 2003. Vol. 30. P. 11-23. Soloviev A.N., Khartiev S.M., Matishov D.G., Grigorenko K.S., Solovieva A.A. Direct and Inverse Problems of Internal and Sound Waves Propagation in the Ocean with a Complex Stratification Structure // 2013 International Symposium on "Physics and Mechanics of New Materials and Underwater Applications" (PHENMA 2013). Kaohsiung, Taiwan, June 5-8, 2013. Abstracts & Schedule. P. 101. Лабораторные исследования воздействия внутренних волн на поверхностное волнение / Воздействие крупномасштабных внутренних волн на морскую поверхность. Горький: ИПФ АН СССР, 1982. С. 168-188. . Vozdejstvie krupnomasshtabnykh vnutrennikh voln na morskuyu poverkhnost' . Gorkiy, IPF AN SSSR Publ., 1982, pp. 168-188. (In Russian)]