Наблюдение за субмезомасштабными вихрями с помощью SWOT, PACE и NISAR

Субмезомасштабные вихри — круговые или спиралевидные движения воды в океане с диаметром от сотен метров до 10 км. Они играют жизненно важную роль в глобальной океанической циркуляции, однако изучены гораздо хуже своих более крупных собратьев — мезомасштабных вихрей (диаметром сотни километров). Проблема в том, что субмезомасштабные вихри сложно наблюдать: время существование их невелико, так что суда не успевают выйти в район наблюдения, а традиционные спутниковые альтиметры имеют для этого слишком низкое разрешение.

Постепенно эти пробелы в наблюдениях заполняются новыми спутниковыми данными. В статье показано как одни и те же фронтальные вихри Гольфстрима картографировались в течение шести часов сразу тремя спутниковыми приборами: NISAR, SWOT и PACE. SWOT измерил высоту поверхности моря с разрешением в несколько километров при помощи радарного интерферометра KaRIn Ka-диапазона. NISAR фиксировал обратное рассеяние радарного сигнала и помог обнаружить шероховатые края вихрей с разрешением 40 м. Гиперспектрометр PACE использовался для классификации видов фитопланктона в вихрях и вокруг них.

🗺 Вихри Гольфстрима у побережья Флориды, зафиксированные спутниками в течение шести часов 28 декабря 2025 года. (a) Температура поверхности океана с наложенной полосой данных спутника SWOT о скорости течений; черным прямоугольником отмечена область, показанная в увеличенном виде на фрагментах (b)–(d). (b) Карта уровня поверхности океана и направления течений, полученная по данным SWOT; на ней видны зоны завихрения воды. (c) Радарное изображение шероховатости поверхности океана (в оттенках серого), полученное спутником NISAR; более светлые и темные участки обозначают те же самые вихри, но выявленные с помощью иного метода измерений. (d) Карта распределения трех типов фитопланктона, составленная по данным спутника PACE (цветовая шкала в форме треугольника); она показывает, какие виды организмов преобладают в тех или иных районах.

👩🏻‍💻 Jupyter-блокноты для работы с указанными в статье данными: ссылка.

#океан