Введение 3
Глава 1. КВВ и особенности гидрологических условий в Охотском море 4
1.1 КВВ как предмет исследования 4
1.2 Характеристика объектов исследования 6
Глава 2. Материалы и методы 11
2.1 Материалы 11
2.2 Методика обработки данных наблюдений 12
2.3 Статистический анализ 17
2.3.1 Первичные статистики 17
2.3.2 Расчет эмпирических гистограмм 18
2.3.3 Корреляционный анализ 18
Глава 3. Особенности короткопериодных внутренних волн Охотского моря по данным спутниковых радиолокационных наблюдений 20
3.1 Статистические характеристики КВВ 20
3.1.1 Первичные статистики 20
3.1.2 ЭФР и проверка ее соответствия нормальному закону 23
3.1.3 Корреляционный анализ 25
3.2 Анализ очагов генерации 26
3.3 Пространственно-временная изменчивость КВВ 28
3.3.1 Пространственно-временная изменчивость КВВ за июнь 28
3.3.2 Пространственно-временная изменчивость КВВ за июль 32
3.3.3 Пространственно-временная изменчивость КВВ за август 36
3.3.4 Пространственно-временная изменчивость КВВ за весь
исследуемый период 40
Заключение 45
Список литературы 47
Внутренние волны - весьма интересный, но малоизученный процесс. Но человечество не стоит на месте, и новые технологии ежедневно появляются в нашей жизни. Люди стремятся все больше изучать мир и все происходящие в нем процессы.
До недавнего времени океанология, и вся наука в целом, была направлена на изучение и понимание крупномасштабных процессов, таких как мировые течения, циркуляция океана и атмосферы и другие подобные глобальные явления. Но с появлением и внедрением в исследовательскую деятельность новых технологий стало намного проще изучать явления меньшего характера.
Появление спутниковых радиолокаторов дало возможность подробнее изучать короткопериодные внутренние волны в любой точке Мирового океана, находить их очаги генерации, определять характеристики и отслеживать сезонную изменчивость.
Целью данной работы является анализ характеристик и пространственно-временной изменчивости поверхностных проявлений внутренних волн по данным радиолокационных наблюдений в Охотском море за лето 2019 года.
Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:
1) Загрузка исходных данных (радиолокационные изображения)
2) Визуальная обработка спутниковых снимков и обнаружение на них короткопериодных внутренних волн
3) Обработка полученных данных с использованием различных ПО, для их дальнейшего анализа и визуализации
4) Проведение статистического анализа основных характеристик
5) Анализ очагов генерации внутреннего волнения
6) Анализ пространственно-временно изменчивости короткопериодных внутренних волн
В ходе данной работы были проанализированы характеристики и пространственно-временная изменчивость поверхностных проявлений внутренних волн в Охотском море за лето 2019 года.
В результате было загружено и обработано 536 спутниковых изображений, на которых обнаружено 346 проявлений внутренних волн. Максимум наблюдался в июне - 165 проявлений, минимум в августе - 73 проявления.
Полученные данные были обработаны в программном коде MathLab. Здесь же были построены гистограммы распределения характеристик длины лидирующего гребня, длины волны и количества волн в пакете, и карты их пространственного распределения в акватории Охотского моря.
Статистический анализ показал, что большинство волн имеет длину лидирующего гребня от 7 до 11 км (96 случаев), 11-15 км (84 случая) и от 2 до 7 км (76 случаев). В основном встречаются внутренние волны с наименьшей длиной до 0,2 км (126 случаев) и длиной от 0,2 до 0,5 км (104 случая). Большинство внутренних волн встречаются с 4-6 (131 случай) волнами в пакете. Распределение рядов длины лидирующего гребня и длины волн не соответствуют нормальному закону. Что касается связи между этими двумя характеристиками - он присутствует. Коэффициент корреляции между длиной гребня и длиной волны равен 0,48, следовательно при возрастании одной из величин, растет и другая.
Практически все внутренние волны были обнаружены в очагах генерации, а именно - около острова Сахалин и залива Шелихова.
Наиболее подробно была описана пространственно -временная изменчивость. Наибольшая генерация внутренних волн наблюдается в июне. В данном месяце наблюдалось 165 волн, а это 48% от всех обнаруженных. Длина лидирующего гребня за все месяцы достаточно схожа, варьируется от 2-60 км, среднее значение практически одинаково - 12 км. Лишь в июле среднее выросло до 13 км. Длина волн за сезон находится в пределах от 10 до 3000 м. Ее среднее значение - 450 м, а месячные изменения незначительны - 50 и 80 метров соответственно. За исследуемый период внутренние волны содержали от 2 до 26 волн в пакете, в среднем 7 штук.
