Дубина В.А. и Митник Л.М. Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН

1. Исследование поверхностной циркуляции Японского моря по данным мультисенсорного спутникового зондирования Дубина В.А.и Митник Л.М. Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН Балтийская ул. 43, Владивосток 690041, Тел: 8-4232-312-854, e-mail: dubina@poi.dvo.ru ИКИ РАН, 10 ноября 2003

2. Данная работа выполнена в рамках проектов, поддержанных Европейским космическим агентством (ЕКА):ESA PROJECT AO3-401 “MESOSCALE OCEANIC AND ATMOSPHERIC PHENOMENA IN THE COASTAL AREA OF THE JAPAN AND OKHOTSK SEAS: STUDY WITH ERS SAR AND RESEARCH VESSELS”,ESA ENVISAT PROJECT AO-ID-391: “STUDY OF THE INTERACTION OF OCEANIC AND ATMOSPHERIC PROCESSES IN THE JAPAN SEA AND IN THE SOUTHERN OKHOTSK SEA” и при поддержке ГРАНТА ДВО РАН 03-1-0-07-006“Исследование системы океан-атмосфера по данным пассивного и активного микроволнового зондирования со спутников нового поколения.” ИКИ РАН, 10 ноября 2003

3. Введение Японское море является глубоководным окраинным морем, отгороженным от океана и окружающих морей мелководными проливами: Корейским, Сангарским, Лаперуза и Невельского. Водобмен с океаном осуществляется в основном через первые три пролива. В рельефе дна Японского моря выделяют три основные котловины- Центральную (Японскую), Цусимскую (Уллындо) и Хонсю (Ямато). В центре моря распологается банка Ямато с минимальными глубинами менее 300 м. Генеральная циркуляция Японского моря имеет циклонический характер и её основные элементы, как правило, сохраняются в течение всего года. К ним относятся теплые Цусимское и Восточно-Корейские течения и холодные- Шренка (Лиманское), Приморское и Северо-Корейское. ИКИ РАН, 10-12 ноября 2003

4. Введение К устойчивым элементам циркуляции Японского моря относится и субарктический фронт, разделяющий теплые и солёные субтропические воды южной части моря и холодные распреснённые субарктические воды северной и северо-западных областей. На слайде представлены климатические положения оси субарктической фронтальной зоны для 12 месяцев года, рассчитанные по глобальному массиву климатических данных GDEM (Generalized Digital Environmental Model, Version 2.5, 1998) ИКИ РАН, 10-12 ноября 2003

5. Введение Появление спутниковой информации в инфракрасном (ИК) диапазоне позволило существенно уточнить картину поверхностной циркуляции Японского моря, пространственную и временную изменчивость её основных элементов. На слайде представлено композиционное изображение, составленное по результатам сканирования радиометром AVHRR. Для южной части моря использованы ИК изображения за 11-15 сентября 1995 г., а для северной- 21-25 октября 1999 г. Композиция подвергнута процедуре эквализации с применением адаптивной гистограммы (Pizer et. al., 1987). 10-12 ноября, ИКИ РАН

6. Введение Это изображение демонстрирует квазипостоянные синоптические антициклональные особенности в районе о. Уллындо, возвышенности Оки, банки Ямато и полуострова Ното. Появление приборов активного спутникового зондирования (альтиметров и РЛ станций бокового обзора с реальной и синтезированной апертурой) предоставило мощный инструмент для мониторинг океана в любое время суток и независимо от наличия облачности. РЛС с синтезированной апертурой (РСА) позволяют исследовать океанические процессы, которые проявляются в поле шероховатости поверхности и имеют масштабы от метров до сотен километров. 10-12 ноября, ИКИ РАН

7. Задачи • Основные задачи исследования: • Интерпретация радиолокационныхсигнатур морской поверхности Японского моря, связанных с основными элементами его циркуляции. • Изучение синоптических, мезо- и мелкомасштабных динамических явлений на поверхности Японского моря, их пространственной и временной изменчивости. ИКИ РАН, 10-12 ноября 2003

8. Данные ERS-1, ERS-2 SAR. Начиная с 25 июля 1991 г. по 10 марта 2000 г. над всей акваторией Японского моря было принято 4744 ERS-1 SAR изображения. С 21 апреля 1995 по настоящее время 3141 ERS-2 SAR изображение. Все изображения хранятся в архивах приёмных станций и большинство из них доступны для просмотра через Интернет-сервис в виде изображений с пониженным радиометрическим и пространственным разрешением (Quick Look - QL). В работе были использованы более 1000 QL- изображений и 181 прецизионное (PRI) изображений с разрешением 25 x 25 м, полученное из ЕКА в рамках упоминавшегося проекта AO3-401. ИКИ РАН, 10-12 ноября 2003

9. Данные Envisat ASAR. Спутник запущен 1 марта 2002 г. Использовались более 100 изображений QL и 14изображений PRI с горизонтальной поляризацией, в режиме широкой полосы (405 км) с разрешением 150 х 150 м. ИКИ РАН, 10-12 ноября 2003

10. Данные В работе использовалась композиционные поля ТПО, построенные по данным NOAA AVHRR (Sakaida F. И др.,2000), 7-дневные карты аномалии уровня моря, построенные по альтиметрическим данным со спутников TOPEX/Poseidon и ERS-1,2 (сайт AVISOhttp://www.jason.oceanobs.com) Градиенты ТПО рассчитывались по ежедневным полям температуры в узлах координатной сетки 0.25°, подготавливаемым Японским метеорологическим агентством. Результаты сканирования в видимом и инфракрасных диапазонах радиометром AVHRR, поставляемые межинститутским центром приёма спутниковой информации ДВО РАН. 10-12 ноября, ИКИ РАН

11. Восточно-Корейское (ВКТ) и Северо-Корейское течения (СКТ) 27 сентября 1999г. Композиционная карта ТПО за 26 сентября 1999 г. иллюстрирует глубокое проникновение теплых вод ВКТ на север выше 40° с.ш. Северо-Корейское течение отодвигает ВКТ от побережья Кореи, распространяясь на юг до 36.5 ° с.ш. Карта аномалий уровня моря за 22-28 сентября показывает положительные значения в зоне ВКТ до 20-25 см. Максимальные градиенты ТПО наблюдались в зонах смешения субтропических и субарктических вод на западной периферии ВКТ вдоль 130° в.д. и на севере в районе 31.5°с.ш. 10-12 ноября, ИКИ РАН

12. Восточно-Корейское (ВКТ) и Северо-Корейское течения (СКТ) 27 сентября 1999г. ERS-2 SAR изображение, состоящее из 10 фреймов и принятое 27 сентября 1999г. в 2:01 Гр., почти целиком охватывает зону ВКТ. На фреймах 2853 и 2851 (белый прямоугольник) в виде яркой дугообразной сигнатуры видна западная граница ВКТ в районе меандра, образованного взаимодействием с водами СКТ. 10-12 ноября, ИКИ РАН

13. Восточно-Корейское (ВКТ) и Северо-Корейское течения (СКТ) 27 сентября 1999г. ERS-2 SAR изображение, состоящее из 10 фреймов и принятое 27 сентября 1999г. в 2:01 Гр., почти целиком охватывает зону ВКТ. На фреймах 2853 и 2851 (белый прямоугольник) РЛ-сигнатура в виде яркой дугообразной полосы отмечает западную границу ВКТ в районе меандра, образованного взаимодействием течения с водами СКТ. 10-12 ноября, ИКИ РАН

14. На фреймах 2799 и 2817 (чёрный прямоугольник) отобразились границы ВКТ на 40° с.ш., где поток сузился до 50 км. 10-12 ноября, ИКИ РАН

15. Цусимское и Приморское течения14 ноября 2000г. ERS-2 SAR изображение, состоящее из 11 фреймов и принятое 14 ноября 2000г. в 1:49 Гр. В водах Цусимского течения к востоку, югу и западу от банки Ямато наблюдались три тёплых антициклональных вихря размером 100-200 км и с положительными аномалиями уровня более 30 см. Ось субарктической фронтальной зоны располагалась по северной периферии этих вихрей, образуя на 134° в.д. циклонический меандр. 10-12 ноября, ИКИ РАН

16. Цусимское и Приморское течения14 ноября 2000г. Фреймы 2789 и 2817 (чёрный прямоугольник) зафиксировали положение меандрирующего субарктического фронта с циклоническими вихрями диаметром около 15 км в субтропическом секторе фронта. Красная линия на композиционной карте ТПО показывает ось субарктической фронтальной зоны 10-12 ноября, ИКИ РАН

17. Цусимское и Приморское течения14 ноября 2000г. На фреймах 2727 и 2745 (белый прямоугольник) РЛ-сигнатура в виде тёмной криволинейная полосы шириной примерно 500 м, соответствует границе Приморского течения, основной поток которого придерживается кромки материкового шельфа. Расстояние от полосы до побережья Приморья 30-50 км. 10-12 ноября, ИКИ РАН

18. Течение Шренка (Лиманское)9 марта 1992г. Течение Шренка (Лиманское) является одним из самых устойчивых элементов циркуляции Японского моря (Юрасов и Яричин, 1991). Из-за небольших скоростей (0.1-0.15 м/с) течение не видно на РЛ изображениях в динамических контрастах, но хорошо визуализируется зимой и весной в поле битого льда, как, например, на изображении РСА ERS-1, принятом 9 марта 1992 г. в 01:30 Гр. Ширина полосы битого льда, смещающегося к югу, примерно 40 км. На границе течения, над кромкой шельфа образуются циклонические вихри диаметром около 10 км. 10-12 ноября, ИКИ РАН

19. Envisat ASAR 8 April 2003 7 April 2003 NOAA AVHRR инфракрасное изображение, принятое 9 апреля 2003 в16:55 Гр. Прямоугольники показывают границы Envisat ASAR изображений, принятых 7, 8 and 11 апреля 2003. 11 April 2003 ACRS 2003 ISRS

20. Области повышенных градиентов ТПО на изображениях NOAA AVHRR и ASAR Envisat AVHRR ИК изображение за 14 апреля, 19:56 Гр. Envisat ASAR изображение за 11 Апреля, 01:25 Гр. AVHRR ИК изображениеза 9 апреля, 16:55 Гр. ACRS 2003 ISRS