В работе рассматривается вопрос о принципиальной возможности восстановления основных параметров верхнего квазиоднородного слоя океана (его толщины, усреднённой по слою вихревой вязкости и стратификации пикноклина под ним) с использованием теоретической модели в предположении, что скорость течения на поверхности и напряжение ветра известны из наблюдений. Для этого мы рассмотрим динамику течения Экмана в новой двухслойной модели верхнего слоя океана, состоящего из двух слоёв с сильно различающейся постоянной вихревой вязкостью. Наличие стратификации проявляется в подавлении турбулентности и, следовательно, в намного меньшем значении вихревой вязкости по сравнению с усреднённой вихревой вязкостью νe1 в квазиоднородном слое. В рамках этой двухслойной модели было выведено и проанализировано общее решение, выраженное через функцию Грина. Было установлено, что спектральная составляющая частоты ω течения Экмана на поверхности «ощущает» присутствие стратифицированного слоя, когда глубина квазиоднородного слоя d меньше или сравнима с масштабом Экмана (2νe1/(f+ω))1/2, где f — параметр Кориолиса. Таким образом, в условиях сильного ветра, приводящего к большой вихревой вязкости νe1, глубину перемешанного слоя можно (в принципе) определить из наблюдений скорости ветра и скорости течения на поверхности. Мы пришли к выводу, что для восстановления параметров перемешанного слоя из данных о скорости ветра и скорости течения на поверхности теоретическая модель должна быть расширена с учётом эффектов стоксова дрейфа из-за поверхностных волн и возможности интенсивного перемешивания на нижней границе перемешанного слоя.
Чего не хватает для дистанционного зондирования стратификации верхнего слоя океана?
Чего не хватает для дистанционного зондирования стратификации верхнего слоя океана?