Combined Radar Monitoring of Long Surface Wave Packets in the Pacific Ocean
In order to continue and more detailed study of the manifestations of seismic activity on the World Ocean surface, in this work we verified the complex technique of airborne radar monitoring and research of long surface wave packets in the seismically active region in the Northwest Pacific Ocean nea...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/215 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth| id |
uajuacgovua-article-215 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
airborne radar technique surface wave packet seismic collapse soliton авиационная методика радиолокации пакет поверхностных волн сейсмический обвал солитон авіаційна методика радіолокації пакет поверхневих хвиль сейсмічний обвал солітон |
| spellingShingle |
airborne radar technique surface wave packet seismic collapse soliton авиационная методика радиолокации пакет поверхностных волн сейсмический обвал солитон авіаційна методика радіолокації пакет поверхневих хвиль сейсмічний обвал солітон Velichko, Sergey Matweev, Oleksandr Bychkov, Dmytry Ivanov, Viktor Tsymbal, Valery Combined Radar Monitoring of Long Surface Wave Packets in the Pacific Ocean |
| topic_facet |
airborne radar technique surface wave packet seismic collapse soliton авиационная методика радиолокации пакет поверхностных волн сейсмический обвал солитон авіаційна методика радіолокації пакет поверхневих хвиль сейсмічний обвал солітон |
| format |
Article |
| author |
Velichko, Sergey Matweev, Oleksandr Bychkov, Dmytry Ivanov, Viktor Tsymbal, Valery |
| author_facet |
Velichko, Sergey Matweev, Oleksandr Bychkov, Dmytry Ivanov, Viktor Tsymbal, Valery |
| author_sort |
Velichko, Sergey |
| title |
Combined Radar Monitoring of Long Surface Wave Packets in the Pacific Ocean |
| title_short |
Combined Radar Monitoring of Long Surface Wave Packets in the Pacific Ocean |
| title_full |
Combined Radar Monitoring of Long Surface Wave Packets in the Pacific Ocean |
| title_fullStr |
Combined Radar Monitoring of Long Surface Wave Packets in the Pacific Ocean |
| title_full_unstemmed |
Combined Radar Monitoring of Long Surface Wave Packets in the Pacific Ocean |
| title_sort |
combined radar monitoring of long surface wave packets in the pacific ocean |
| title_alt |
Комплексный радиолокационный мониторинг пакетов длинных поверхностных волн в Тихом Океане Комплексний радіолокаційний моніторинг пакетів довгих поверхневих хвиль у Тихому океані |
| description |
In order to continue and more detailed study of the manifestations of seismic activity on the World Ocean surface, in this work we verified the complex technique of airborne radar monitoring and research of long surface wave packets in the seismically active region in the Northwest Pacific Ocean near the Kuril-Kamchatka Trench.
When verifying the technique proposed in the previous work, we used data from two series of radar surveys of the sea surface within the study area in the 3-cm range of radio wave lengths. The first series of radar surveys had included tacks of flights along the north–south direction, to which, for comparison, the results of the second series in the west–east direction were added. These radar images, presented in the work, detect manifestations of two surface wave packets propagating from the same area, in the same direction, with an interval of 16 hours.
For a comprehensive study of surface wave packets based on a set of radar images of two series and to establish the nature of their origin, a combined spatial and spectral analysis of the nonlinear form of the wave packet components was performed. As a result, the spatial scale of surface wave packets (5–10 km), the lengths of the wave components of the packets (1–5 km) and the speed of packets movement (6.1 m/s) were determined. The analysis involved the parameters of the ocean-atmosphere near-surface layer, provided by operational in situ measurements, which were obtained by the research vessel "Akademik Petrov". This included the direction and speed of the near-surface wind, the state of wind waves and swell, the speed of the surface current, etc. In addition, data on bathymetry along the path of the surface wave packet and seismic activity in the area were used.
Finally, it was assumed that the observed packets of surface waves are Korteweg – de Vries solitons, which arise as a result of collapses on the steep underwater slopes of the Kuril-Kamchatka Trench due to a seismic shock and the aftershock that followed it. The developed airborne radar technique can also be used in satellite monitoring of the surface of the World Ocean in systems for warning about the approach of potentially dangerous long waves to the coast. |
| publisher |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/215 |
| work_keys_str_mv |
AT velichkosergey combinedradarmonitoringoflongsurfacewavepacketsinthepacificocean AT matweevoleksandr combinedradarmonitoringoflongsurfacewavepacketsinthepacificocean AT bychkovdmytry combinedradarmonitoringoflongsurfacewavepacketsinthepacificocean AT ivanovviktor combinedradarmonitoringoflongsurfacewavepacketsinthepacificocean AT tsymbalvalery combinedradarmonitoringoflongsurfacewavepacketsinthepacificocean AT velichkosergey kompleksnyjradiolokacionnyjmonitoringpaketovdlinnyhpoverhnostnyhvolnvtihomokeane AT matweevoleksandr kompleksnyjradiolokacionnyjmonitoringpaketovdlinnyhpoverhnostnyhvolnvtihomokeane AT bychkovdmytry kompleksnyjradiolokacionnyjmonitoringpaketovdlinnyhpoverhnostnyhvolnvtihomokeane AT ivanovviktor kompleksnyjradiolokacionnyjmonitoringpaketovdlinnyhpoverhnostnyhvolnvtihomokeane AT tsymbalvalery kompleksnyjradiolokacionnyjmonitoringpaketovdlinnyhpoverhnostnyhvolnvtihomokeane AT velichkosergey kompleksnijradíolokacíjnijmonítoringpaketívdovgihpoverhnevihhvilʹutihomuokeaní AT matweevoleksandr kompleksnijradíolokacíjnijmonítoringpaketívdovgihpoverhnevihhvilʹutihomuokeaní AT bychkovdmytry kompleksnijradíolokacíjnijmonítoringpaketívdovgihpoverhnevihhvilʹutihomuokeaní AT ivanovviktor kompleksnijradíolokacíjnijmonítoringpaketívdovgihpoverhnevihhvilʹutihomuokeaní AT tsymbalvalery kompleksnijradíolokacíjnijmonítoringpaketívdovgihpoverhnevihhvilʹutihomuokeaní |
| first_indexed |
2024-04-21T19:48:19Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:48:19Z |
| _version_ |
1796974994859753472 |
| spelling |
uajuacgovua-article-2152022-09-27T22:15:01Z Combined Radar Monitoring of Long Surface Wave Packets in the Pacific Ocean Комплексный радиолокационный мониторинг пакетов длинных поверхностных волн в Тихом Океане Комплексний радіолокаційний моніторинг пакетів довгих поверхневих хвиль у Тихому океані Velichko, Sergey Matweev, Oleksandr Bychkov, Dmytry Ivanov, Viktor Tsymbal, Valery airborne radar technique surface wave packet seismic collapse soliton авиационная методика радиолокации пакет поверхностных волн сейсмический обвал солитон авіаційна методика радіолокації пакет поверхневих хвиль сейсмічний обвал солітон In order to continue and more detailed study of the manifestations of seismic activity on the World Ocean surface, in this work we verified the complex technique of airborne radar monitoring and research of long surface wave packets in the seismically active region in the Northwest Pacific Ocean near the Kuril-Kamchatka Trench. When verifying the technique proposed in the previous work, we used data from two series of radar surveys of the sea surface within the study area in the 3-cm range of radio wave lengths. The first series of radar surveys had included tacks of flights along the north–south direction, to which, for comparison, the results of the second series in the west–east direction were added. These radar images, presented in the work, detect manifestations of two surface wave packets propagating from the same area, in the same direction, with an interval of 16 hours. For a comprehensive study of surface wave packets based on a set of radar images of two series and to establish the nature of their origin, a combined spatial and spectral analysis of the nonlinear form of the wave packet components was performed. As a result, the spatial scale of surface wave packets (5–10 km), the lengths of the wave components of the packets (1–5 km) and the speed of packets movement (6.1 m/s) were determined. The analysis involved the parameters of the ocean-atmosphere near-surface layer, provided by operational in situ measurements, which were obtained by the research vessel "Akademik Petrov". This included the direction and speed of the near-surface wind, the state of wind waves and swell, the speed of the surface current, etc. In addition, data on bathymetry along the path of the surface wave packet and seismic activity in the area were used. Finally, it was assumed that the observed packets of surface waves are Korteweg – de Vries solitons, which arise as a result of collapses on the steep underwater slopes of the Kuril-Kamchatka Trench due to a seismic shock and the aftershock that followed it. The developed airborne radar technique can also be used in satellite monitoring of the surface of the World Ocean in systems for warning about the approach of potentially dangerous long waves to the coast. С целью продолжения и более детального изучения проявлений сейсмической активности на поверхности Мирового океана в этой работе верифицирована комплексная методика авиационного радиолокационного мониторинга и исследованы пакеты длинных поверхностных волн в сейсмически активном районе в северо-западной части Тихого океана вблизи Курило-Камчатского желоба. При верификации методики, предложенной в предыдущей работе, использованы данные серий радиолокационных съемок морской поверхности исследуемого района в 3-см диапазоне длин радиоволн в направлении "север-юг", к которым для сравнения добавлены результаты съемок в направлении "запад-восток". На радиолокационных изображениях, приведенных в работе, обнаружены проявления двух пакетов волн, двигающихся с одного участка поверхности в одном направлении с интервалом 16 часов. Для комплексного исследования пакетов поверхностных волн по совокупности радиолокационных изображений двух серий и установления природы их происхождения выполнен совместный пространственный и спектральный анализ нелинейной формы составляющих волновых пакетов. В результате определен пространственный масштаб пакетов поверхностных волн (5-10 км), длины волновых составляющих пакетов (1-5 км) и скорость их перемещения (6,1 м/с). К анализу привлекались оперативные контактные данные о состоянии приповерхностного слоя океан-атмосфера, полученные с помощью научно-исследовательского судна "Академик Петров", включающих направление и скорость приповерхностного ветра, состояние ветрового волнения и ряби, скорость поверхностного течения и т.д. Кроме того, использованы данные о батиметрии по трассе движения пакета поверхностных волн и сейсмической активности в этом районе. Сделано предположение, что наблюдаемые пакеты поверхностных волн являются солитонами Кортевега – де Фриза, возникающими вследствие обвалов на крутых подводных склонах Курило-Камчатского желоба из-за сейсмического толчка и последовавшего афтершока. Разработанная радиолокационная авиационная методика может быть использована при спутниковом мониторинге поверхности Мирового океана в системах предупреждения о приближении потенциально опасных длинных волн к побережью. З метою продовження та більш детального вивчення проявів сейсмічної активності на поверхні Світового океану в цій роботі верифіковано комплексну методику авіаційного радіолокаційного моніторингу та досліджено пакети довгих поверхневих хвиль у сейсмічно активному районі у північно-західній частині Тихого океану поблизу Курило-Камчатського жолоба. При верифікації методики, запропонованої в попередній роботі, використані дані серій радіолокаційних знімань морської поверхні досліджуваного району в 3-см діапазоні довжин радіохвиль у напрямку “північ-південь”, до яких для порівняння додані результати знімань у напрямку “захід-схід”. На радіолокаційних зображеннях, наведених у роботі, виявлено прояви двох пакетів хвиль, що рухаються з однієї ділянки поверхні в одному напрямку з інтервалом 16 годин. Для комплексного дослідження пакетів поверхневих хвиль за сукупністю радіолокаційних зображень двох серій та встановлення природи їх походження було виконано спільний просторовий та спектральний аналіз нелінійної форми складових хвильових пакетів. У результаті визначено просторовий масштаб пакетів поверхневих хвиль (5–10 км), довжини хвильових складових пакетів (1–5 км) та швидкість їх переміщення (6,1 м/с). До аналізу залучалися оперативні контактні дані про стан приповерхневого шару океан–атмосфера, отримані за допомогою науково-дослідного судна “Академік Петров”, що включають напрямок та швидкість приповерхневого вітру, стан вітрового хвилювання та брижів, швидкість поверхневої течії та ін. Крім того, використані дані про батиметрію по трасі руху пакета поверхневих хвиль та сейсмічної активності в цьому районі. Зроблено припущення, що пакети поверхневих хвиль, які спостерігаються, є солітонами Кортевега – де Фріза, що виникають внаслідок обвалів на крутих підводних схилах Курило-Камчатського жолоба через сейсмічний поштовх і афтершок, який стався після нього. Розроблена радіолокаційна авіаційна методика може бути використана під час супутникового моніторингу поверхні Світового океану в системах попередження про наближення потенційно небезпечних довгих хвиль до узбережжя. Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2022-09-10 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/215 10.36023/ujrs.2022.9.3.215 Ukrainian journal of remote sensing; Vol. 9 No. 3 (2022); 4-10 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; Том 9 № 3 (2022); 4-10 Український журнал дистанційного зондування Землі; Том 9 № 3 (2022); 4-10 2313-2132 en https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/215/233 Copyright (c) 2022 Ukrainian journal of remote sensing |