Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
ℹ️Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
Введение 3
Глава 1. Общая информация о вихрях и характеристика исследуемой акватории 5
1.1. Общая информация и вихрях 5
1.2. Местоположение и топография Баренцева моря 6
1.3. Климат 7
1.4. Ледовые условия 8
1.5. Температура и солёность воды 8
1.6. Основные течения 9
1.7. Основные водные массы 11
1.8. Фронтальные зоны 13
1.9. Приливы 14
Глава 2. Методы определения вихрей 15
2.1. Обзор основных методов определения вихрей 15
2.2. Используемый метод 17
Глава 3. Данные альтиметрии 26
3.1. Общие сведения 26
3.2. Используемые данные 27
Глава 4. Результаты работы 28
4.1. Общая статистика 28
4.2. Линейные размеры 29
4.3. Области генерации вихрей 29
4.4. Траектории вихрей 33
Заключение 36
Список Литературы 38
📖 Введение
Первые публикации существовании вихревых образований в районе течений Гольфстрим и Куросио появились в 1930-х гг.(Iselin,1936; Church, 1937), но именно полигонные эксперименты 1960-1980-х гг. послужили необходимым фундаментом для развития теории о механизмах их генерации (Кошляков и Белокопытов, 2020).
Сильно разреженное распределение измерений insitu ограничивало подробные знания о глобальной структуре мезомасштабных вихрей. Новая глава в изучении вихревых образований наступила после запуска альтиметричеких спутников спутников на орбиту Земли. С их помощью стало возможно изучать временную и пространственную изменчивость поверхностного слоя океана с совершенно недоступным ранее уровнем детализации(Fuet al.,2010).
Сейчас известно, что более половины кинетической энергии океанической циркуляции содержится в мезомасштабном вихревых структурах, которые играют значительную роль в транспортировке водных масс, тепла и питательных веществ в океане (Dongetal., 2014; Danabasogluetal.,1994; Zhangetal.,2013; Zhangetal.,2014; Oschliesetal.,1998; Gaubeetal., 2013).Участие вихрей в переносе термохалинных свойств и биогенов в океане обуславливает актуальность работы.
Оценки вихревой изменчивости, основанные на данных спутниковой альтиметрии и анализе траекторий дрифтеров, уточняют различные характеристики вихрей: размер, скорость, направление перемещения, направление вращения и др. Несмотря на достигнутые значительные успехи, до сих пор получить всеобъемлющую картину наблюдений за распределением энергии и характеристик вихревых движений во всем объеме океана представляется затруднительным.
Наличие алгоритмов автоматического выделения и отслеживания мезомасштабных и субмезомасштабных вихрей имеет основополагающее значение для изучения динамики вихревой активности на основе больших наборов спутниковых данных. В последнее десятилетие анализ статистических характеристик вихрей был проведен для разных районов океана(Isern-Fontanetetal., 2003; Morrowetal., 2004;Cheltonetal., 2007; Dogliolietal., 2007; Chaigneauetal., 2008; Bashmachnikovetal., 2020). В этой работе впервые будут исследоваться статистические характеристики мезомасштабных вихрей в Баренцевом море на основе анализа спутниковых альтиметрических измерений и гидродинамических моделей за период с 1993 по 2018 годы.
Цель работы – выявить особенности статистического распределения характеристик мезомасштабных вихрей и их траекторий в Баренцевом море.
Для выполнения намеченной цели необходимо решить следующие задачи:
Изучить основные методы выделения вихрей и получить статистические характеристики вихрей
Выделить траектории вихрей и определить характер движения вихрей
Связать статистические характеристики вихрей с особенностями топографии акватории
✅ Заключение
Впервые исследовались статистические характеристики мезомасштабных вихрей в Баренцевом море на основе данных альтиметрии за длительный период. Несмотря на невысокое пространственное разрешение, использование альтиметрии для идентификации вихрей остается актуальным. Изучение вихревых структур позволит в дальнейшем точнее определить их влияние на изменение термохалинных свойств, биохимию и биологическую продуктивность верхних слоёв океана. Для анализа был использован метод, основанный на анализе геометрии потока Nenciolietal. (2010).
Радиусы вихрей вычислялись из средней площади области, ограниченной последней замкнутой изолинией вокруг центра вихря Chaigneauetal. (2008).Радиусы наиболее часто встречающихся вихрей находились в пределах 14-20 км. Количество вихрей больших радиусов монотонно уменьшалась с увеличением размеров вихря. Количество циклонических и антициклонических вихрей был примерно одинаково, хотя циклоны несколько преобладали.
Рассчитаны и визуализированы области генерации вихрей (как первый момент наблюдения вихря вдоль его траектории). Было показано, что наибольшее количество вихрей наблюдается в центральной и южной частях моря. Была выделена область интенсивного вихреобразования севернее п-ва Канин, исследование вихревой динамики которой, может стать важным с точки зрения рыбного промысла. В северной части моря наблюдение вихрей затруднено наличием зимнего ледяного покрова.
Выявлены закономерности распределения областей генерации вихрей в зависимости от глубины моря и степени изрезанности донной топографии. Показано, что большинство областей образования вихрей находится в области промежуточных глубин моря.
Построены траектории близко выделенных вихрей для центрального района моря. Показано, что специфическая топография и динамика вод Баренцева моря приводит к сложному характеру движения вихрей, не имеющему сильной тенденции к движению большинства вихрей на запад, как это наблюдается в открытом океане.