Выделение и анализ стояче-поступательных градиентно-вихревых волн по данным спутниковых измерений



Скачать 24.61 Kb.
Дата18.11.2016
Размер24.61 Kb.
Выделение и анализ стояче-поступательных градиентно-вихревых волн по данным спутниковых измерений

Белоненко Т.В.



Санкт-Петербургский государственный университет
Доклад состоит из двух частей.

Первая часть посвящена методам анализа спутниковых альтиметрических данных и методам анализа характеристик волн Россби в океане.

Вторая часть посвящена выделению и анализу стояче-поступательных градиентно-вихревых волн в морях и океанах.

В первой части доклада убедительно показано, что более гибкую технику обработки сигналов, в частности, анализа временных рядов, дает вейвлет-анализ, который является мощной альтернативой анализу Фурье. Именно вейвлет-анализ наиболее приспособлен для изучения структуры неоднородных и нестационарных океанологических процессов, что показано на примерах. В рамках семинара-школы ИКИ

даются практические рекомендации исследования временных рядов уровня океана при помощи вейвлет-анализа (в модификации MATLAB). В качестве базисных функций рассмотрены вейвлеты Морле, которые, по мнению автора, хорошо приспособлены для исследования процессов, содержащих климатическую и синоптическую составляющие.

Во второй части доклада рассмотрена гипотеза о том, что вопреки широко распространенному мнению, в океане доминируют не поступательные, а стояче-поступательные градиентно-вихревые волны типа волн Россби. Эти волны проявляются при анализе спутниковых альтиметрических карт в виде системы узловых линий, где уровень океана не меняется, а фаза колебаний уровня скачкообразно меняется на противоположную. Узловые линии образуют систему ячеек, а поступательные волны типа волн Россби распространяются между узлами этих ячеек.

Утверждается, что вопреки сложившимся феноменологическим представлениям о низкочастотной волновой динамике, как в морях, так и в открытом океане доминируют не поступательные, а стояче-поступательные градиентно-вихревые волны типа волн Россби. На основе результатов анализа альтиметрических измерений рассмотрены изменения уровня в северо-западной части Тихого океана. Предлагается кинематическая модель стояче-поступательных волн в виде энергонесущих поступательных волн с пространственно-модулированной амплитудой. Численно реализована модель зональной баротропной стояче-поступательные волны Россби, для которой рассмотрена трансформация ее волновой поверхности в различные моменты времени. Показано, что волновое поле представляет систему стационарных узловых линий стоячих колебаний, между которыми перемещается прогрессивная волна. Исследованы основные закономерности пространственного распределения амплитуд и фаз в Балтийском море и северной части Тихого океана. Ячеистая фазовая картина, а также изоплеты вейвлет- подтверждают стояче-поступательный характер низкочастотных волн. Полученные результаты хорошо согласуются с теорией волн Россби в замкнутых бассейнах.

Предлагаются и реализуются различные модели элементарных волновых движений (поступательная волна; зональная стояче-поступательная волна; зональная поступательная волна, гармонически модулированная по амплитуде в меридиональном направлении; стояче-поступательная волна). Параметры модели определяются на основе спутниковых альтиметрических измерений.



Для Северо-западной части Тихого океана по массиву альтиметрических данных за 1992-2009 гг. получены средние оценки параметров исследуемых волн: длина, период, фазовая скорость волны, распространяющейся между узлами, а также расстояние между узлами.

Показано, что модель стояче-поступательных волн, учитывающая наличие узловых линий, как в зональном, так и в меридиональном направлении, адекватно объясняет наблюдаемую кинематику этих волновых движений.


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница