Topographic waves in the Aleutian ridge area

Abstract

Данное исследование посвящено изучению мезомасштабной динамики в районе Алеутской гряды: описано распространение топографических волн Россби в виде цепочки мезомасштабных вихрей на различных участках рельефа. На основании массива META3.2 получены траектории долгоживущих (более 10 дней) и короткоживущих (менее 10 дней) антициклонических и циклонических вихрей, сравнены основные параметры вихрей. Оценены факторы, влияющие на распространение вихрей, в западной и центральной частях Алеутского желоба с использованием данных глобального океанического реанализа GLORYS12V1 и массива батиметрической информации GEBCO. Анализируемый промежуток времени охватывает данные с 1993 до 2021 гг. Было отмечено, что циклонических вихрей к югу от Алеутской гряды больше, чем антициклонических, однако долгоживущие антициклонические вихри превосходят по амплитуде, радиусу, площади и орбитальной скорости долгоживущие циклонические. Среди короткоживущих антициклонических и циклонических вихрей значительной разницы по сравнению вышеописанных параметров не замечено. Получено, что антициклонические вихри распространяются на участке глубин не более 1-2 км вдоль шельфа. «Отрыв» антициклонических вихрей от Аляскинского течения происходит в районе 173.5° в.д. к югу от гряды, а их дальнейшее простирание определяется западным/юго-западным направлением. Циклонические вихри продвигаются на запад вдоль центральной части желоба на участке глубин от 5 до 7 км, распространяясь в виде желобовых волн. Оценено влияние различных механизмов на распространение вихрей в регионе. Для разреза в западной части гряды в районе 173.5° в.д. вклад топографии и бета-эффекта сопоставимы, это приводит к тому, что вихри, ранее следовавшие топографии, отрываются от желоба и перемещаются в западном направлении. На разрезе в центральной части гряды вдоль 180° доминирует топографический фактор, поэтому вихри распространяются вдоль изобат.

This work is devoted to the study of mesoscale dynamics in the area of the Aleutian Ridge: the propagation of topographic Rossby waves in the form of a chain of mesoscale eddies on various terrain areas is described. Based on the META3.2 data the trajectories of long-lived (more than 10 days) and short-lived (less than 10 days) anticyclonic and cyclonic eddies are obtained, the main parameters of the eddies are compared. The factors influencing the propagation of eddies in the western and central parts of the Aleutian Trench were evaluated using data from the global oceanic reanalysis GLORYS12V1 and the bathymetric information GEBCO. The analyzed time period covers data from 1993 to 2021. It was noted that there are more cyclonic eddies south of the Aleutian Ridge than anticyclonic ones, however, long-lived anticyclonic eddies exceed long-lived cyclonic ones in amplitude, radius, square and orbital velocity. Among the short-lived anticyclonic and cyclonic eddies, there is no significant difference compared to the above parameters. It is found that anticyclonic eddies propagate at depths of no more than 1-2 km along the shelf. The "separation" of anticyclonic eddies from the Alaskan current occurs in the area of 173.5 ° W. to the south of the ridge, and their further extension is determined by the western/south-western direction. Cyclonic eddies move westward along the central part of the trench at depths from 5 to 7 km, spreading in the form of trench waves. The influence of various mechanisms on the propagation of eddies in the region is estimated. For the section in the western part of the ridge in the area of 173.5 ° W. the contribution of the topography and beta effect are comparable, this leads to the fact that the eddies that previously followed the topography break away from the trench and move in a westerly direction. On the section in the central part of the ridge along 180 °, the topographic factor dominates, so the eddies propagate along the isobaths.