Океанография и морской лед - Коллектив авторов

Промежуточная структурная зона располагается между поверхностным слоем и слоем атлантических вод на глубинах от 15–50 м до 100–200 м. Верхняя граница располагается, как указано выше, на глубине первого изгиба профиля плотности, а нижняя граница условно проходит на глубине положения второго изгиба профиля плотности (второй экстремум второй производной плотности по вертикальной координате) и располагается близко к нулевой изотерме. В промежуточной структурной зоне располагается главный пикноклин АБ. В Евразийском суббассейне промежуточные воды составляют переходную зону от распресненных и холодных поверхностных вод к теплым и соленым атлантическим водам. Периодически здесь наблюдаются прослойки более холодных и сравнительно соленых вод, составляющих так называемый холодный халоклин. Холодный халоклин составляют воды, образующиеся в окраинных районах суббассейна в результате охлаждения и осолонения при ледообразовании и распространяющиеся вглубь бассейна иногда на значительное расстояние, так называемые «шельфовые воды» (Никифоров и Шпайхер, 1980). Но в центральной части суббассейна холодный халоклин может формироваться и в результате зимней конвекции. В Амеразийском суббассейне промежуточные воды наблюдаются на всей акватории и состоят из нескольких прослоек: из шельфовых вод, тихоокеанских вод летнего (летние тихоокеанские воды) и зимнего (зимние тихоокеанские воды) происхождения (Никифоров и Шпайхер, 1980).

Глубинную структурную зону составляют соленые и теплые воды атлантического происхождения, имеющие температуру воды выше изотермы 0 °С, которую обычно и принимают за верхнюю и нижнюю границы слоя. Этот слой занимает всю акваторию АБ на глубинах 150–700 м. В Евразийском суббассейне атлантические воды имеют более высокую температуру (0,7–4,0 °С) и соленость 34,85–35,00 промиль, а в Амеразийском – более низкую (0,4–1,0 °С) и соленость 34,80–34.95 промиль.

Донные воды подстилают атлантические воды и в Евразийском суббассейне имеют более низкую температуру (до –0,85 °С) и соленость 34,90–34,99 промиль, а в Амеразийском имеют более высокую температуру (до –0,50 °С) и несколько большую соленость 34,94–35,00 промиль. Иногда целесообразно в слое донных вод выделить верхнюю часть, нижний промежуточный слой, который подстилает атлантические воды и снизу ограничивается изотермой –0,40 °С в Амеразийском суббассейне и изотермой –0,70 °С в Евразийском суббассейне.

В статье также будет использоваться понятие «естественного слоя вод океана», введенное Е.Г. Никифоровым. «Основной особенностью строения водных масс СЛО является их существование в виде устойчивых естественных гидрологических слоев. Каждый естественный слой состоит из генетически однородных вод, в пределах слоев совершаются и их макромасштабные движения… Внешние воздействия приводят лишь к изменению характеристик основных слоев (в основном – глубин залегания границ и, следовательно, толщин) но не сопровождаются их образованием или уничтожением. Исключение составляют шельфовые и тихоокеанские воды… Основные структурные образования океана суть (наша вставка) естественные слои, в пределах которых, как в оболочках, существуют водные массы и циркуляция вод» (Никифоров, 2002).

Целью данной статьи явилось выделение крупномасштабных особенностей вертикальной термохалинной структуры Арктического бассейна в период аномальных изменений в Арктике в 2007–2009 гг. и выполнение сравнительного анализа произошедших изменений с историческими данными. В работе основное внимание сосредоточено на центральной части СЛО – Арктическом бассейне (АБ), но также приводится информация об изменчивости температуры и солености в арктических морях.

Для анализа были использованы данные океанографических наблюдений морских и вертолетных экспедиций, дрейфующих станций «Северный Полюс» (СП) и дрейфующих океанографических буев ITP (Ашик и др., 2010). На акватории АБ были выделены области с наибольшим числом наблюдений за трехлетний период, для которых и выполнялся анализ с разделением на зимний и летний периоды.

Описание состояния океана выполнялось путем анализа вертикальных профилей температуры и солености и кривых температурно-соленосных диаграмм (ТСД). Выделение структурных зон и естественных слоев производилось по вертикальным профилям гидрологических характеристик.

Для получения численных оценок состояния океана в целом и его изменений был применен метод объемного анализа вод. Для этой цели был составлен массив данных температуры и солености для лета 2007 г. (рис. 1), и выполнены расчеты объемов вод в пределах определенных градаций температуры и солености (Фролов и др., 2009). Следует отметить определенную формальность метода объемного анализа вод с позиций его использования для количественной оценки объемов конкретных водных масс и различных модификаций вод. Например, к градации солености от 31 ‰ до 32 ‰ и температуры от 0 °С до –0,4 °С относятся теплые тихоокеанские воды и воды Карского моря вблизи летней кромки льдов. Тем не менее, этот анализ позволяет рассчитать объемы вод определенной градации и получить общую количественную оценку изменчивости термохалинной структуры СЛО. При описании изменчивости тех или иных модификаций вод будем пользоваться таблицей 1, в которой нами дано соответствие градаций температуры и солености определенным водным массам и модификациям вод. В таблице 1 дополнительно введена градация для нижних промежуточных вод Евразийского и Амеразийского суббассейнов (НПрВЕБ и НПрВАБ), и нижней части верхнего промежуточного слоя (НЧПрВ), располагающейся глубже шельфовых и тихоокеанских вод и ограниченной верхней границей атлантических вод. В Евразийском суббассейне при отсутствии прослойки шельфовых вод и холодного халоклина НЧПрВ располагается непосредственно под поверхностным слоем и является зоной взаимодействия атлантических вод с поверхностным слоем.

Конец ознакомительного фрагмента.

Примечания

1

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт Росгидромета, Санкт-Петербург, Россия

2

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, г. Санкт-Петербург, Россия

3

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, г. Санкт-Петербург, Россия

4

Arctic and Antarctic research institute, St. Petersburg, Russia

5

Arctic and Antarctic research institute, St. Petersburg, Russia

6

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

7

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

8

Arctic and Antarctic Research Institute

9

Arctic and Antarctic Research Institute

10

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

11

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

12

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

13

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

14

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

15

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

16

Arctic and Antarctic Research Institute, Saint-Petersburg, Russia

17

Arctic and Antarctic Research Institute, Saint-Petersburg, Russia

18

Arctic and Antarctic Research Institute, Saint-Petersburg, Russia

19

Arctic and Antarctic Research Institute, Saint-Petersburg, Russia

20

Arctic and Antarctic Research Institute, Saint-Petersburg, Russia

21

Arctic and Antarctic Research Institute, Saint-Petersburg, Russia

22

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

23

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

24

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

25