Развитие новых методов дистанционного зондирования океана по измерениям спутников и БПЛА:

Исследование изменчивости биооптических и химических характеристик океана на основе автоматических буйковых измерений Био-Арго:

Исследование термической структуры океана и её изменчивости на масштабах от суточных до межгодовых в Черном море и в районах восточных апвеллингов с использованием геостационарных спутниковых измерений и данных моделирования.

Исследование изменчивости оптических характеристик океана по спутниковым измерениям:

На основе численного моделирования и спутниковых измерений исследовано влияние вихревой кросс-шельфовой адвекции на образование субмезомасштабных вихрей в зоне сопряжения шельфа и континентального склона.

На основе регулярных измерений буев Био-Арго предложен метод оценки вертикальной скорости оседания малых частиц. Предложенный метод позволил впервые описать сезонную и межгодовую изменчивость вертикального распределения скорости оседания в верхнем 0-200м слое Черного моря и исследовать её связь с физическими факторами – вертикальным перемешиванием и стратификацией.

На основе измерений спутниковой солености, уровня и температуры, впервые исследована межгодовая изменчивость распространения плюма реки Лена в море Лаптевых. Полученные результаты позволили выделить несколько характерных типов распространения плюма – восточный, северный, и смешанный; описать связь этих типов с ветровым воздействием; определить особенности распространения плюма за более чем 35-летний период – с 1993 по 2020 гг.

На основе данных высоко разрешения Landsat-8 предложен метод оценки влияния разгона волн на характеристики обрушений. На основе анализа спутниковых измерений в районах интенсивных катабатических ветров показано наличие связи между площадью, долей обрушений и разгоном ветровых волн на большой акватории. Полученные результаты позволили определить новые закономерности развития и обрушений ветровых волн.

Для бассейна Черного моря выполнено исследование особенностей вертикального распределения суточного хода температуры в различные сезоны года и их связи со стратификацией на основе результатов численного моделирования по модели NEMO. Сезонный ход и пространственные особенности суточного хода температуры по результатам расчета модели достаточно хорошо совпадают с измерениями сканера SEVIRI. Результаты расчета и спутниковые измерения демонстрируют наличие выраженной линейной связи между амплитудой суточных колебаний и скоростью ветра.

По результатам моделирования исследованы особенности сезонного хода суточных колебаний температуры Черного моря. Спектральный анализ вертикального распределения температуры показал, что в теплый период года наблюдаются максимальные по величине энергии суточные колебания, которые локализированы в верхнем 0-10 м слое вод. В холодный период года интенсивность суточных колебаний значительно ниже, но глубина проникновения суточного хода температуры достигает 35 м – 40 м.

На основе данных моделирования рассмотрены особенности суточного прогрева вод в холодный и теплый период года. В марте наблюдается скачкообразный прогрев глубоких слоев вод, который формируется в условиях, когда ночной конвекции, способствующей опусканию теплых вод, предшествуют штилевые условия и значительный дневной прогрев. Летом прогретые за день воды остаются в поверхностном тонком слое. В холодный период года суточные колебания температуры проникают глубже в зонах даунвеллинга на периферии бассейна, чем в центре моря.

По данным, полученным с использованием беспилотного летательного аппарата (БПЛА) типа mavic 2 pro, создан алгоритм восстановления глубины прибрежной акватории Чёрного моря. В основе алгоритма лежит закон Бугера — Ламберта — Бера. Результаты позволили определить пространственное распределение глубины дна в прибрежной акватории с высоким пространственным разрешением (20см).

По данным, полученным с использованием инфракрасной камеры, установленной на беспилотном летательном аппарате (БПЛА) типа mavic 2 enterprise проведены наблюдения за изменчивостью плюма в поле взвешенного вещества реки Бельбек. На основе видеосъемки в инфракрасном канале, создан алгоритм кросскорреляционного анализа, позволяющий определять скорости течений и исследовать динамические характеристики плюма.

На основе спутниковых данных исследовано влияние оптических аэрозолей на возникновение экстремальных цветения цианобактерий в южной части Каспийского моря.

На основе оптических спутниковых данных высокого разрешения с привлечением отдельных радиолокационных изображений исследованы суб- и мезомасштабные процессы в Мраморном море – в частности, вихревые формирования (размеры, пространственное распределение, периоды существования) и внутренние волны природного происхождения (районы генерации, сезонная изменчивость, связь с речным стоком и формированием сезонного термоклина в Мраморном море).

На основе оптических данных высокого и среднего разрешения исследованы проявления Верхнебосфорского течения в оптике и температуре, его связь с формированием сезонного термоклина в Черном море и зависимость от характеристик ветра.

На основе радиолокационных данных исследованы пленочные загрязнения антропогенного и природного происхождения в северо-западной части Мраморного моря. Описана связь последних с деятельностью постоянно действующих источников пленочных загрязнений, расположение которых нанесено на батиметрические карты.

На основе оптических данных среднего разрешения исследованы случаи цветения фитопланктона в весенне-летний период в Мраморном море (в частности, кокколитофоридное цветение) и выполнено сопоставление со случаями цветения в Черном море за период с 2010 по 2020 гг.

На основе данных буёв АРГО исследована сезонная и межгодовая изменчивость Бенгельского апвеллинга за 2020-2020 гг и его влияние на термохалинную структуру вод Атлантики в слое 0-2000 м. На основе сопоставления данных буев АРГО и измерений спутниковых альтиметров показано, что альтиметрические измерения позволяют эффективно оценивать межгодовые изменения термохалинной структуры Бенгельского апвеллинга.

На основе сопоставления данных температуры и солёности определено, что спутниковые измерения солёности позволяют эффективно оценивать межгодовые изменения термохалинной структуры Бенгельского апвеллинга. На основе спутниковых измерений солёности исследовано влияние Бенгельского апвеллинга на соленость поверхности Атлантического океана, сезонные и межгодовые изменения площади и формы Бенгельского апвеллинга.

На основе оптических данных высокого и среднего разрешения, а также радиолокационных данных проведено комплексное исследование морский слизи в Мраморном море с 1984 г. по настоящее время. Выявлены периоды проявления на поверхности и наиболее типичные районы проявления, условия перехода в плавающее состояние, температурные характеристики. Рассмотрены отдельные фоновые условия для формирования морской слизи на поверхности акватории (температура вод, характеристики ветра).

На основе данных измерений с высоким разрешением температуры, солености и растворенного кислорода буями Био-Арго получены оценки вертикального распределения кажущегося потребления кислорода и преобладания продукции/потребления кислорода в глубоководной части Черного моря за период 2014-2019 гг.

На основе данных измерений с высоким разрешением температуры, солености и растворенного кислорода буями Био-Арго получены оценки поступления кислорода с зимним конвективным перемешиванием и их вклад в кислородозапас вод глубоководной части Черного моря за период 2014-2019 гг.

На основе данных гидролого-гидрооптических измерений с высоким вертикальным разрешением буями Био-Арго получены оценки градиента d[O2]/dt на сезонных масштабах, а также его связи с концентрациями хлорофилла «а» и окрашенного растворенного органического вещества (CDOM) в глубоководной части Черного моря за период 2014-2019 гг.