Исследования лаборатории вошли в число важнейших научных результатов ТОИ ДВО РАН за 2025 год

Исследования Лаборатории нелинейных динамических систем вошли в число важнейших научных результатов Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН за 2025 год.

Основные результаты

— Развит лагранжев подход для оценки состава вод различного происхождения в вихрях, для точного нахождения координат центров и контуров ядер вихрей с валидацией по данным судовых съёмок.

— Проведена перепись всех мезомасштабных вихрей в 1993–2022 гг. во фронтальной зоне Японского моря, вычислены кинематические и динамические характеристики каждого вихря.

— Сравнение со съёмками ряда вихрей в рейсах ТОИ ДВО РАН показали точность определения центров вихрей в несколько км с корректной оценкой содержания вод субтропического и субарктического происхождения в поверхностных ядрах (рис. a–c).

— Вихри, расположенные на фронте и к югу от него, имеют тёплые и высокосолёные верхние ядра, образованные модифицированной субтропической водой, и содержат вторичные ядра воды низкой солёности на промежуточной глубине.

— На рис. d приведён расчёт траекторий маркеров распреснённой воды назад во времени, запущенных в местах с измеренными минимальными значениями солёности за 1670 км от устья Амазонки (рейс НИС «Академик Мстислав Келдыш» в 2024 г.). Маркеры этой воды когерентно адвектировались региональными течениями и привели с высокой точностью к источнику — устью Амазонки (расчёт прекращён на 3°N). Это подтвердило точность лагранжевых расчётов, недостижимую другими методами.

— Проведена валидация лагранжевых расчётов эволюции вихрей, апвеллинга и адвекции плюмов пресной воды по данным судовых съёмок и спутниковых наблюдений в Японском море, в Тихом и Атлантическом океанах.

Практическое применение

— Сопровождение морских экспедиций для наведения судов на наиболее важные структуры в океане, что позволяет оптимизировать маршрут и сэкономить топливо.

— Моделирование и предсказание траектории распространения нефтяных загрязнений.

— Идентификация мест, благоприятных для рыбного промысла в дальневосточных морях и прилегающих акваториях Тихого океана, для предоставления данных рыбакам на путине.

Публикации

1. Prants S.V. Dynamical systems theory approach in oceanography: a review on achievements, limitations, verification and validation of Lagrangian methods // Frontiers in Marine Science. — 2025. — Vol. 12. — Art. 1621820. DOI: 10.3389/fmars.2025.1621820. WoS Q1, БС 1.

2. Udalov A.A., Lobanov V.B., Prants S.V., Ladychenko S.Y., Budyansky M.V., Salyuk A.N. Census of mesoscale eddies in the northwestern Japan Sea based on Lagrangian analysis and ship observations // Progress in Oceanography. — 2025. — Vol. 236. — Art. 103513. DOI: 10.1016/j.pocean.2025.103513. WoS Q1, БС 1.

3. Udalov A.A., Uleysky M.Yu. Hyperbolic and elliptic points tracking algorithm (HEPTA) in two-dimensional non-stationary velocity fields defined on a discrete grid // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. — 2025. — Vol. 152. — Art. 109208. DOI: 10.1016/j.cnsns.2025.109208. WoS Q1, БС 1.

4. Fayman P.A., Solonets I.S., Prants S.V., Budyansky M.V., Didov A.A. Simulation and Lagrangian analysis of coastal upwelling in the northwestern East/Japan Sea // Continental Shelf Research. — 2025. — Vol. 294. — Art. 105535. DOI: 10.1016/j.csr.2025.105535. WoS Q2, БС 2.

5. Novoselova E.V., Budyansky M.V., Uleysky M.Yu., Udalov A.A., Belonenko T.V. Lagrangian Eddy Boundary Delineation Algorithm – LEBDA: A case study of the Lofoten Vortex // Physics of Fluids. — 2025. — Vol. 37. — Art. 076657. DOI: 10.1063/5.0279054. WoS Q1, БС 1.