218 Глава 6 В навигационный период наибольший интерес для изучения особенностей термогидродинамических процессов и полей пред- ставляют данные, полученные со спутника в тепловом диапазоне (каналы 4 и 5). Анализ ИК-изображений показал, что поле темпе- ратуры поверхности моря или крупного озера имеет существенную пространственно-временную изменчивость и может значительным образом отличаться от климатического. Анализ обработанных снимков позволяет выявить наличие струйных течений, многочис- ленных вихревых образований циклонического и антициклониче- ‚ского характера, когерентных структур типа «грибовидные обра- зования», а также неоднородностей, связанных с генерацией экма- новских прибрежных апвеллингов (рис. 6.3.4). Наиболее отчетливо на ИК-снимках выделяются фронты, в особенности фронт термо- бара и апвеллинга. Фронты испытывают динамическую неустой- чивость, проявляющуюся в виде струй («пальцев»). Выполненный нами анализ формирования зон прибрежного апвеллинга во вйут- ренних водоемах показал их приуроченность к мысам и неодно- родностям рельефа дна. Вчзишпп?к период наиболее эффективно исследование особен- ностей динамических процессов, таких как вихри, грибовидные образования, с использованием ледовых полей в качестве индика- торов. Это особенно эффективно в начале весеннего периода при разрушении основного ледяного покрова. Наиболее применима для слежения за ледяными полями информация видимого диапазо- на. Анализ снимков, полученных в зимне-весенний период, позво- лял‹обнаружигь на границе разрушенного ледяного покрова обра- зование вихревых структур с пространственными масштабами не- сколько километров. Возможной причиной‘генерации этих образо- ваний может быть неустойчивость, возникающая в результате го- ризонтальной неоднородности полей течений в прикромочной зо- не. Проследить особенности изменений во времени этих антици- клонических вихрей по данным со спутников НОАА или Метеор не представлялось возможным из-за облачности. Для этих целей более эффективно представляется использование всепогодных спутниковых снимков, получаемых с помощью радаров с синтези- рованной апертурой (РСА, но обычно название этой аппаратуры дается в оригинале для европейского спутника как ЗАК). Очевидна необходимость комплексирования наблюдений со спутников в ИК- и видимом диапазонах с радиолокационными данными ЗАК, а также инструментальными измерениями для изучения механизмов формирования и эволюции вихревых образований, различных СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ В ЛИМНОЛОГИИ - 219 когерентных структур, существенным образом влияющих на ре- жим вод. Особый интерес представляет сравнительный анализ на- блюдений с НИС, спутников серии НОАА и $еа\\/1$ для изучения пространственных особенностей гидрологических и биологиче- ский полей (хлорофилла-а), минеральных взвесей, растворенного органического вещества. : ' 6.3.2. Вихри, когерентные структуры, волны, ветровые полосы Покажем возможность оценки физических процессов, проис- ходящих в толще воды, по измеренным со спутников характери- стикам поверхности озера. По данным наблюдений отмечена су- щественная «пятнистость» явлений, происходящих в озере, опре- делена зависимость «пятнистости» от разнообразного комплекса гидрометеорологических условий, что принципиально важно с точки зрения проведения стандартных контактных измерений, вы- полняемых с судов. Неучет или недооценка «пятнистости» явления могут привести к ошибочной трактовке параметров качества вод озера. По данным измерений с судна, самолета и спутника поля ТНВ в Онежском озере было показано, что ТПВ существенно изменя- лась в зависимости от синоптической ситуации. Причем, как пока- зали синхронные судовые наблюдения температуры воды, эти из- менения затрагивали не только ТПВ, но и происходили по- всей толще вод. При вариациях скорости и направления ветра в озере отмечается формирование зон прибрежного экмановского апвел- линга. При этом увеличиваются градиенты температуры воды до 0,2-0,4 °С/км и обостряется фронт экмановского прибрежного ап- веллинга. Покажем это на примере. При ветре северных румбов со скоростью более 5 м/с у восточного берега озера сформировался вытянутый на несколько десятков километров прибрежный апвел- линг. Через несколько суток при ослаблении ветра отмечается его релаксация и начинается формирование циклонического кругово- рота в центральной части озера, что видно по данным ТПВ и чис- ленным диагностическим расчетам. При штилевой погоде наибо- лее ярко проявлялась «пятнистость», которая нашла отражение в полях как ТПВ, так и хлорофилла-а. Причем пространственные размеры пятен хлорофилла достигали десятков метров. Существуют разные предположения относительно формиро- вания пятен фитопланктона в дентральной части озера. Во-первых, необходимо отметить, что «цветение» воды (массовое развитие