Том 33, номер 07, статья № 11

Аннотация:

Анализируется противоречие между результатами определения фазовых скоростей морских волн по оптическим изображениям морской поверхности и по данным in situ измерений массивом волнографических датчиков. Полученные по оптическим изображениям оценки фазовой скорости хорошо соответствуют теоретическим значениям, следующим из линейного дисперсионного соотношения для гравитационных волн. При in situ волнографических измерениях фазовые скорости превышают теоретические значения. Показано, что превышение вызвано тем, что при in situ измерениях вклад в фазовый спектр дают волны, пришедшие с разных направлений и имеющие разные проекции фазовой скорости на направление, в котором спектр определяется.

Ключевые слова:

оптическое изображение, волнографические измерения, дисперсионное соотношение, фазовая скорость

Список литературы:

1. Юровская М.В., Кудрявцев В.Н., Станичный С.В. Восстановление кинематических характеристик поверхностного волнения и батиметрии по многоканальным оптическим снимкам комплекса «Геотон-Л1» на спутнике «Ресурс-П» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16, № 2. С. 218–226.
2. Kudryavtsev V., Yurovskaya M., Chapron B., Collard F., Donlon C. (2017a) Sun glitter imagery of ocean surface waves: Part 1. Directional spectrum retrieval and validation // J. Geophys. Res.: Oceans. 2017. V. 122, N 2. P. 1369–1383. DOI: 10.1002/2016JC012425.
3. Kudryavtsev V., Yurovskaya M., Chapron B., Collard F., Donlon C. (2017b) Sun glitter imagery of surface waves. Part 2: Waves transformation on ocean currents // J. Geophys. Res.: Oceans. 2017. V. 122, N 2. P. 1384–1399. DOI: 10.1002/2016JC012426.
4. Ефимов В.В., Соловьев Ю.П., Христофоров Г.Н. Экспериментальное определение фазовой скорости распространения спектральных составляющих морского ветрового волнения // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1972. Т. 8, № 4. С. 435–446.
5. Dugan J.P., Piotrowski C.C., Williams J.Z. Water depth and surface current retrievals from airborne optical measurements of surface gravity wave dispersion // J. Geophys. Res. 2001. V. 106(C8). P. 16903–16915.
6. Dugan J.J., Piotrowski C.C. Surface currents measured from a sequence of airborne camera images // Proc. IEEE / OES Seventh Working Conf. on Current Meas. Technol. 2003. DOI: 10.1109/ccm.2003.1194284.
7. Bakhanov V.V., Demakova A.A., Korinenko A.E., Ryabkova M.S., Titov V.I. Estimation of the wind wave spectra with centimeters-to-meter lengths by the sea surface images // Phys. Oceanogr. 2018. V. 25, N 3. P. 177–190.
7. Запевалов А.С., Лебедев Н.Е. Моделирование статистических характеристик поверхности океана при дистанционном зондировании в оптическом диапазоне // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 1. С. 28–33; Zapevalov A.S., Lebedev N.E. Simulation of statistical characteristics of sea surface during remote optical sensing // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 27, N 4. P. 487–492.
8. Запевалов А.С. Определение статистических моментов уклонов морской поверхности оптическими сканерами // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 9. С. 789–793. DOI: 10.15372/AOO20170907; Zapevalov A.S. Determination of the statistical moments of sea-surface slopes by optical scanners // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 1. P. 91–95. DOI: 10.1134/S1024856018010141.
10. Von Zweck O. Observations of propagation characteristics of a wind-driven sea. Ph.D. thesis, Mass. Inst. of Technol., Cambridge, Mass., 1970. 99 p.
11. Запевалов А.С., Большаков А.Н., Смолов В.Е. Исследования уровня когерентности морских поверхностных волн // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2004. Т. 40, № 4. С. 545–549.
12. Ramamonjiarisoa A., Giovanangeli J.P. Observations de la propagation des vagues engendrees par le vent au large // C.R. Hehd Seances Acad. Sci. Ser. B. 1978. V. 287. P. 133–136.
13. Lake B.M., Yuen H.C. A new model for nonlinear wind waves // J. Fluid Mech. 1978. V. 88. P. 33–62.
14. Ефимов В.В. Динамика волновых процессов в пограничных слоях атмосферы и океана. Киев: Наукова думка, 1981. 255 с.
15. Филипс О.М. Динамика верхнего слоя океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 319 с. Phillips O.M. The dynamics of the upper ocean. Cambridge University Press, 1977. 336 pp.
16. Jenkins M.G., Watts D.G. Spectral analysis and its applications. San Francisco: Holden-Day, 1968. 554 p.
17. Dudis J.J. Interpretation of phase velocity measurements of wind-generated surface waves // J. Fluid Mech. 1981. V. 113. P. 241–249.
18. Показеев К.В., Запевалов А.С. К расчету фазовых скоростей в поле морских поверхностных волн // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3: Физика. Астрономия. 2019. № 4. С. 65–70.
19. Donelan M.A., Hamilton J., Hui W.H. Directional spectra of wind-generated waves // Philos. Trans. Roy. Soc. A. 1985. V. 315. P. 509–562.