Комплексний радіолокаційний моніторинг пакетів довгих поверхневих хвиль у Тихому океані
DOI:
https://doi.org/10.36023/ujrs.2022.9.3.215Ключові слова:
авіаційна методика радіолокації, пакет поверхневих хвиль, сейсмічний обвал, солітонАнотація
З метою продовження та більш детального вивчення проявів сейсмічної активності на поверхні Світового океану в цій роботі верифіковано комплексну методику авіаційного радіолокаційного моніторингу та досліджено пакети довгих поверхневих хвиль у сейсмічно активному районі у північно-західній частині Тихого океану поблизу Курило-Камчатського жолоба.
При верифікації методики, запропонованої в попередній роботі, використані дані серій радіолокаційних знімань морської поверхні досліджуваного району в 3-см діапазоні довжин радіохвиль у напрямку “північ-південь”, до яких для порівняння додані результати знімань у напрямку “захід-схід”. На радіолокаційних зображеннях, наведених у роботі, виявлено прояви двох пакетів хвиль, що рухаються з однієї ділянки поверхні в одному напрямку з інтервалом 16 годин.
Для комплексного дослідження пакетів поверхневих хвиль за сукупністю радіолокаційних зображень двох серій та встановлення природи їх походження було виконано спільний просторовий та спектральний аналіз нелінійної форми складових хвильових пакетів. У результаті визначено просторовий масштаб пакетів поверхневих хвиль (5–10 км), довжини хвильових складових пакетів (1–5 км) та швидкість їх переміщення (6,1 м/с). До аналізу залучалися оперативні контактні дані про стан приповерхневого шару океан–атмосфера, отримані за допомогою науково-дослідного судна “Академік Петров”, що включають напрямок та швидкість приповерхневого вітру, стан вітрового хвилювання та брижів, швидкість поверхневої течії та ін. Крім того, використані дані про батиметрію по трасі руху пакета поверхневих хвиль та сейсмічної активності в цьому районі.
Зроблено припущення, що пакети поверхневих хвиль, які спостерігаються, є солітонами Кортевега – де Фріза, що виникають внаслідок обвалів на крутих підводних схилах Курило-Камчатського жолоба через сейсмічний поштовх і афтершок, який стався після нього. Розроблена радіолокаційна авіаційна методика може бути використана під час супутникового моніторингу поверхні Світового океану в системах попередження про наближення потенційно небезпечних довгих хвиль до узбережжя.
Посилання
Alpers, W., Stilke, G. (1996). Observation of a nonlinear wave disturbance in the marine atmosphere by the synthetic aperture radar aboard the ERS-1 satellite. J. Geophys. Res., 101(C3), 6513–6525.
Apel, J. R., & Holbrook, J. R. (1983). Internal solitary waves in the Sulu Sea. Johns Hopkins APL Technical Digest, 4(4), 267–275.
Boev, A. G., Boeva, A. A., Matveyev, O. Y. (2010). Radar contrast of wind ripples on the sea wave of seismic origin. Radio Physics and Radio Astronomy, 15(4), 453–461. DOI: https://doi.org/10.15407/rpra.
Boev, А. G., Efimov, V. B., Tsymbal, V. N. (Ed.), Yatsevich, S. Ye., Каlmykov, I. А., Кurekin, А. S., … Dranovskii, V. I. (Eds.) (2007). Radar methods and facilities for operational Earth remote sensing from airborne and spaceborne carriers. Kiev : NAS of Ukraine Publ.
Dwi Susanto, R., Mitnik, L., Zheng, Q. (2005). Ocean internal waves observed in the Lombok Strait, Oceanography, 18(4), 80–87.
Earthquakes Catalogue for Kamchatka and the Commander Islands (1962 – present). (2020). Retrieved from http://sdis.emsd.ru/info/earthquakes/catalogue.php?out=info.
Filippov, A. T. (1990). Diversiform soliton. 2nd Ed. Moscow : Nauka Publ.
Gill, A. E. (1982). Atmosphere-Ocean Dynamics. (Vol. 1). New York : Academic Press Publ.
Gnibidenko, G. S., Bykova, T. G., Veselov, O. V., Sychev, P. M. (Eds.) (1980). Tectonics of Kuril-Kamchatka Trench. Moscow : Nauka Publ.
Gossard, E. E., Hooke, W. H. Waves in the atmosphere. Elsevier Scientific Publishing, 1975.
Jackson, R. C., Apel, J. R. (2002). An Atlas of Oceanic Internal Solitary Waves by Global Ocean Associates. Oceanic Internal Waves and Solitons. Retrieved from http://www.internalwaveatlas.com/Atlas_index.html.
Kalmykov, A. I., Nazirov, M., Nikitin, P. A., Spiridonov, Yu. G. (1985). On ordered mesoscale structures on the ocean surface, revealed from data of radar observation from space. Issled. Zemli iz Kosmosa, 3, 41–47.
Korteweg, D. J., de Vries, G. (1895). On the Change of Form of Long Waves Advancing in a Rectangular Canal, and on a New Type of Long Stationary Waves. Phil. Mag. Ser. 5, Vol. 39, No. 240, 422–443.
Matveyev, O. Y., Boev, A. G., Boeva, A. A. (2010, November). Radar contrast of wind ripples on the seismic origin wave. Proc. of 8th All-Russian Open Annual Conference Modern problems of Remote sensing of the Earth from Space, Moscow: IKI RAN, 217.
Mitnik, L. M, Viktorov, S. V. (Eds.) (1990). Radar sensing of Earth surface from space. Leningrad : Gidrometeoizdat Publ.
NOAA National Centers for Environmental Information. Bathymetric Data Viewer. (2020). Retrieved from https://www.ncei.noaa.gov/maps/bathymetry/.
Otnes, R. K., Enochson, L. (1978). Applied Time Series Analysis. Basic Technologies. (Vol. 1). New York : Willey Publ.
Sabinin, K. D., Serebryanyi, A. N. (2007). "Hot Spots" in the Field of Internal Waves in the Ocean. Acoustics J., 53(3), 410–436.
Velichko, S. A., Matveev, А. Ya., Bychkov, D. M., Ivanov, V. K., Tsymbal, V. N., & Gavrilenko, O. S. (2021). Radar monitoring of long surface waves in the Pacific Ocean. Radiofiz. elektron. 26(1), 3–11. DOI: https://doi.org/10.15407/rej2021.01.
Veltishev, N. F., Stepanenko, V. M. (2006). Mesometeorological processes. Moscow : MSU Publ.
Zeytounian, R. Kh., (1995). Nonlinear long waves on water and solitons. Phys. Usp., 38:12, 1333–1381.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійні умови: автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації на твір, одночасно ліцензований за міжнародною ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, що дозволяє іншим поділитися твором з підтвердженням авторства твору та первинною публікацією в цьому журналі.
Автори, направляючи рукопис у редакцію «Українського журналу дистанційного зондування Землі», погоджуються з тим, що редакції передаються права на захист і використання рукопису (переданого до редакції журналу матеріалу, в т. ч. такі об’єкти авторського права як фотографії автора, рисунки, схеми, таблиці тощо), в тому числі на відтворення у пресі та мережі Інтернет, на поширення, на переклад рукопису на будь-які мови, експорту та імпорту примірників журналу зі статтею авторів з метою розповсюдження, на доведення до загального відома. Зазначені вище права автори передають редакції без обмеження терміну і на території всіх країн світу без обмеження в т. ч. на території України.
Автори гарантують наявність у них виняткових прав на використання переданого редакції матеріалу. Редакція не несе відповідальності перед третіми особами за порушення даних авторами гарантій. За Авторами залишається право використання їх опублікованого матеріалу, його фрагментів і частин в особистих, у тому числи наукових і освітянських цілях. Права на рукопис вважаються переданими Авторами редакції з моменту підписання до друку випуску журналу, в якому він публікується. Передрук матеріалів, опублікованих у журналі, іншими фізичними та юридичними особами можливий тільки зі згоди редакції, з обов’язковим зазначенням випуску журналу, в якому було опубліковано матеріал.
