Р В Боровская - Исследование изменчивости черноморского апвеллинга в период 2005-2009 гг - страница 1

Страницы:
1  2 

УДК 551.465.4(262.5)

ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ ЧЕРНОМОРСКОГО АПВЕЛЛИНГА В ПЕРИОД 2005-2009 ГГ.

Р. В. Боровская, С. Н. Клапань, Л. А. Лексикова, С. Н. Аджиумеров

Южный НИИ морского рыбного хозяйства и океанографии (ЮгНИРО)

Апвеллинги в Черном море, наблюдаемые на различных участках побережья, заметно различаются по многим характеризующим их параметрам: ширине, протя­женности, температуре, интенсивности, изучению которых посвящено множество трудов [1-5].

Целью настоящей работы является исследование характеристик прибрежного черноморского апвеллинга с мая по сентябрь 2005-2009 гг.

Необходимость проведенного исследования заключается в том, что районы дей­ствия апвеллинга относятся к наиболее рыбопродуктивным. Здесь ведется промы­сел рыб, в частности шпрота. У м. Тарханкут также добывают нефть, и детальное исследование мезомасштабной изменчивости апвеллинга необходимо для прогно­за ареала загрязнения побережья при несанкционированном поступлении нефти в море, а также в случае аварий.

Явлению апвеллинга присущи существенные горизонтальные контрасты тем­пературы поверхности моря, в связи с чем зоны подъема вод хорошо визуализиру­ются на спутниковых снимках в инфракрасном (ИК) диапазоне, поэтому в качестве основных материалов для исследования апвеллинга использовались снимки с ис­кусственных спутников Земли серии NOAA в формате АРТ в инфракрасном и теле­визионном диапазонах. Эти данные были получены станцией приема и обработки спутниковой информации SU-8 (фирма «Furuno») в ЮгНИРО. Общее количество снимков, на которых отслежены апвеллинги, составило 272. Их распределение по районам приведено в таблице. Дешифрирование зон подъема вод проводилось со­гласно принятым методикам [6, с. 59-100]. Обобщение и анализ материалов вы­

Количество дней с апвеллингом в Черном море

Годы

Запад северо-запад­ной части

Север северо-запад­ной части

Восток северо-

запад­ной

части

Район Ялты

Район Феодо­сии

Район Ново-россий-ска

Район Турции

Сумма V-IX

2005

3

4

2

2

2

2

5

20

2006

3

11

12

6

6

7

4

49

2007

22

32

9

8

8

4

14

97

2008

4

13

13

0

5

1

14

50

2009

4

25

10

1

2

0

14

56

Сумма

36

85

46

17

23

14

51

272

полнены с учетом времени существования и степени развития апвеллингов по ра­нее выделенным [1] 7 районам Черного моря, имеющим рыбохозяйственное значе­ние: западный, северный и восточный северо-западной части моря, а также феодо­сийский, ялтинский, новороссийский и турецкий районы.

Поиск апвеллингов осуществлялся круглогодично, но в связи с тем, что в тем­пературном поле поверхности моря они проявлялись наиболее ярко с мая по сен­тябрь, особое внимание было уделено именно этому периоду.

Наличие апвеллинга определялось (условно) по картам температуры поверх­ности моря по разнице между минимальной температурой воды в прибрежной зоне и температурой окружающих вод. Если эта разница превышала 1 °С и сохранялась на 2-3 снимках, то явление рассматривалось как результат прибрежного апвеллин­га. Зоной апвеллинга считалась акватория с относительно низкими значениями тем­пературы поверхности моря, ограниченная внешней границей температурного фрон­та.

По каждому району апвеллинга определялась наименьшая (Illmin) и наиболь­шая (Illmax) его ширина, протяженность (Папв.), минимальная температура (Tmin) и температура окружающих его вод (Токр.). Выделялись также районы, где отмеча­лись выходы вод апвеллинга далеко в море. Для каждого случая апвеллинга рассчи­тывались площади ^апв.) и условный показатель - «холодозапас» апвеллинга (Хзап.) по формулам:

Sапв. = Шср. х Папв.,

где Шср. - средняя ширина зоны апвеллинга. Шср = (Штіп + Штах)/2 Хзап. = (Токр. - Ттіп) х Sапв.

Затем для каждого из семи районов рассчитывались среднемесячные величи­ны условного показателя «холодозапаса» апвеллингов, а для каждого параметра по всей совокупности исследуемой по району пятилетней информации определялись минимальные, средние и максимальные значения.

В результате анализа были выявлены следующие особенности черноморского апвеллинга.

В 2005 г. развитие апвеллингов началось 15 июня вдоль западного побережья и в северной части северо-западного района моря. 16 июня они стали наблюдаться вдоль восточного побережья северо-западной части Черного моря, в районе Фео­досии и Ялты и прослеживались в течение 2 дней. Повторное образование зон подъе­ма вод началось с 1 июля в северной и восточной частях на северо-западе моря. Со 2 июля образование зоны апвеллинга отмечалось в районе Ялты, Новороссийска, Феодосии, а 6 июля - вдоль западного и турецкого побережья. Практически регу­лярно зоны апвеллингов удавалось прослеживать в течение июля. В этот же период отмечалось максимальное развитие их интенсивности. Минимальные значения тем­пературы воды в зонах апвеллингов составляли 13 °С в районе Турции, 14,8-15,5 °С - на северо-западе моря и 16,0-17,5 °С на остальной акватории, занятой апвеллин-гами. Перепад температур между зоной апвеллингов и окружающими водами со­ставлял 5-10°. Наибольшее удаление холодных вод от берега (на 80-90 миль) про­слеживалось на востоке северо-западной части Черного моря. С 14 по 17 сентября образование апвеллингов отмечалось на севере, а с 16 по 17 сентября в восточной части северо-западного района.

В 2006 г. развитие апвеллингов началось 6 июня в районе м. Сарыч-Ялта. 7 июня они стали наблюдаться вдоль западного побережья моря, на севере Каркинитского залива, в районе м. Тарханкут-Евпатория. В середине июня апвеллинги были за­фиксированы у берегов Турции и в районе Феодосии. Зоны подъема холодных вод наблюдались также на снимках со спутника 20 и 21 июня. Минимальные значения температуры воды в зонах апвеллингов составляли 10,5 °С в районе Евпатории, 11,0 °С - на севере Каркинитского залива, 14,0 °С - на западе моря, 15,8-16,0 °С соответственно в районе Ялты и м. Тарханкут и 17,0-18,0 °С - в районе Турции и Феодосии. Наибольшие перепады температур между зоной апвеллингов и окружа­ющими водами составляли 12,5 °С (район Евпатории). В районе м. Тарханкут 7 июня отмечалось локальное распределение холодных вод на 60 миль от берега. Не­характерное распространение холодных вод вдоль восточного побережья моря от 43 до 44° с.ш. шириной 25-30 миль наблюдалось 20 июня. Минимальная температу­ра воды составляла 19 °С, температура окружающих вод - 22-23 °С. Возможно это связано со стоком более холодных речных вод.

Повторное образование зон подъема вод началось 3 июля в северной и восточ­ной части на северо-западе моря, а также в районе Анапы. На северо-западе моря апвеллинги наблюдались по 6 июля. Минимальные температуры составляли 14,5­14,8 °С, максимальная протяженность - 40-60 миль. В районе Анапы апвеллинг прослеживался по 11 июля и занимал большую акваторию. Минимальные темпера­туры отмечались в виде 3-х ядер и составляли 14,8 °С, 15,3 и 16,5 °С. Максимальная протяженность зоны подъема вод составляла 140 миль. На картах за 6 и 11 июля прослеживалось смещение этой зоны апвеллинга в район Феодосии.

Развитие апвеллингов характерно также для сентября. 4 сентября апвеллинги отслеживались в районе мыс Сарыч-Ялта, 7 сентября образовались также вдоль западного берега моря в районе Одессы, Тендровской косы и южнее м. Тарханкут. 13 сентября апвеллинг от м. Сарыч распространился в сторону Севастополя, а от м. Тарханкут до Евпатории. Через двое суток он достиг своего максимального раз­вития, в результате чего 15 сентября вся восточная часть северо-западного района была занята холодными водами. В это же время образовалась зона подъема холод­ных вод в районе Феодосии, которая 16 сентября распространилась до южной час­ти Керченского пролива. Минимальные температуры воды в зонах апвеллинга со­ставляли 12 °С (район Одессы), 12,3 °С (м. Тарханкут), 13,8 °С (м. Сарыч), 15,3 °С (на западе моря), 15,8 °С (Феодосия). Локальный выброс холодных вод на 40 миль в северо-западном направлении 12 сентября и на 25 миль в юго-западном направле­нии 13 и 16 сентября отмечался в районе м. Сарыч. 15 сентября локальный выброс в том же направлении на 70 миль отмечался в районе м. Тарханкут. Наибольшие перепады температур между зоной апвеллингов и окружающими водами составля­ли 7 °С. Максимальная протяженность апвеллинга в этот период составляла 70-100 миль.

В 2007 г. подъем холодных вод зафиксирован 30 мая вдоль западного побере­жья Черного моря. Минимальные значения температуры воды в зонах апвеллинга составляли 15,8 °С (температура окружающих вод 20-21 °С). 4 июня они стали на­блюдаться по северу северо-западного района и в Каркинитском заливе. 8 июня зоны подъема вод были зафиксированы в районе мыса Тарханкут, Евпатории и Фе­одосии. Минимальные температуры соответственно составляли 16,3 °С, 17,5 и 16,0 °С. Протяженность апвеллингов составляла 10-40 миль. В середине июня ап­веллинги были зарегистрированы у берегов Турции. В III декаде июня зоны подъе­ма холодных вод прослеживались вдоль западного побережья, на севере северо­западного района, в Каркинитском заливе, вдоль м. Сарыч, у берегов Феодосии. Протяженность «западного» апвеллинга составляла 30-70 миль. Наибольшие пере­пады температур между зоной апвеллингов и окружающими водами составляли 5­6 °С. В июле зоны подъема вод практически регулярно отмечались вдоль западного побережья, по северу и востоку северо-западной части моря, у берегов Судака, Фе­одосии и Турции. С 16 по 23 июля подъем вод отмечался в районе Новороссийска. Наиболее протяженными были «турецкий» и «западный» апвеллинги: соответствен­но 260 и 180 миль. Следует отметить также, что 18 июля на юго-востоке моря вдоль широты 42°35' с.ш. шириной 60-65 миль протяженностью 30 миль отмечался учас­ток пониженных температур (минимальная температура 21 °С, температура окру­жающих вод 25-27 °С). Вероятно это сток речных вод. Для августа характерными районами образования апвеллинга являлись два района: западный и северный (се­вер северо-западной части и Каркинитский залив). Наибольшие перепады темпера­тур между зоной апвеллингов и окружающими водами составляли 7,5 °С (север Каркинитского залива), максимальная протяженность - 60-120 миль.

Развитие апвеллингов характерно также для сентября. Основными районами, где наблюдались апвеллинги, являлись: западная и северо-западная части моря (от Одессы до Каркинитского залива, м. Тарханкут-Севастополь), м. Сарыч-Новорос­сийск. Минимальная температура в центре апвеллингов равнялась 11,8-13,5 °С, максимальные градиенты между зоной апвеллинга и окружающими водами состав­ляли 8,7 °С - м. Сарыч-Судак, 7,2 °С - западный апвеллинг и район Керченского предпроливья. Протяженность апвеллингов изменялась от 10 до 180 миль. Наи­большей протяженности в этот период достигал западный апвеллинг. Локальный выброс холодных вод на 50 миль в юго-западном направлении прослеживался в районе Евпатории 19 сентября. В это же время в прибрежной части м. Сарыч отме­чалась зона подъема холодных вод шириной 10-25 миль протяженностью 30 миль. Минимальная температура составляла 13 °С, температура окружающих вод 18,8 °С. На юге и юго-западе от зоны апвеллинга наблюдались 4 пятна холодных вод. Тем­пература в центре пятен составляла 13,3-16,0 °С, диаметр пятен - 15-25 миль. Ло­кальный выброс холодных вод на 25 миль в юго-западном направлении 13 и 16 сентября отмечался в районе м. Сарыч, 15 сентября - в том же направлении на 70 миль - в районе м. Тарханкут. Наибольшие перепады температур между зоной ап­веллингов и окружающими водами достигали 7 °С. Максимальная протяженность апвеллинга в этот период составляла 70-100 миль.

Для 2008 г. характерно наиболее раннее появление апвеллингов - 23 апреля вдоль западного побережья Черного моря. Ширина зоны составляла 20-25 миль, протяженность 80 миль. Минимальные значения температуры воды в зонах апвел­линга равнялись 7,5 °С (температура окружающих вод 11-12 °С). Интенсивное раз­витие апвеллинга отмечено с середины мая. 15 мая апвеллинг образовался в районе Феодосии (минимальная температура 12-13 °С), 19 мая - в районе западного побе­режья (минимальная температура 12,8 °С), 21 мая - в районе м. Сарыч и Евпатории (минимальная температура 13,5-14 °С). В районе м. Сарыч отмечался локальный «выброс» холодных вод на 70 миль в море.

В начале июня апвеллинги были зафиксированы у берегов Турции (протяжен­ность 190 миль, минимальная температура 14 °С, температура окружающих вод

19 °С). В середине июня подъемы вод малой интенсивности прослеживались по северу Каркинитского залива. В конце июня формирование апвеллинга отмечалось в районе Одессы и Анапы-Геленджика. Разница температур в центре апвеллинга и окружающих вод составляла 3-4 °С. Протяженность зон подъема холодных вод до­стигала у побережья Одессы 50 миль, в районе Анапы-Геленджика - 20 миль. В течение июля практически регулярно отмечались апвеллинги в северо-восточной части моря (от Судака до Керченского предпроливья), а также у берегов Турции. Эпизодически подъем вод наблюдался вдоль западного побережья. Наиболее про­тяженным в этот период был «турецкий» (150 миль) апвеллинг. В районе м. Сарыч 3, 4, 7, 15, 18 и 31 июля отмечались локальные выбросы холодных вод от берега в открытую часть моря на расстояние 35-75 миль. Для августа характерными района­ми образования апвеллинга являлись северная и восточная части северо-западного района Черного моря, а также побережье Турции. Наибольшие перепады темпера­тур между зоной апвеллингов и окружающими водами наблюдались в июле и со­ставляли 8,2 °С вдоль западного берега и 8,7 °С - в районе Одессы и Черноморско-го-Евпатории.

В сентябре апвеллингов не было. Единичный случай образования апвеллинга у побережья Феодосии отмечался 17 октября.

В 2009 г. развитие апвеллингов началось вдоль северного побережья северо­западной части Черного моря 27 мая. Ширина зоны составляла 20-40 миль, протя­женность 80 миль. Минимальные значения температуры воды в зонах апвеллинга составляли 13 °С (температура окружающих вод 17-18 °С). В начале II декады июня развитие апвеллинга отмечено в районе Ялты (минимальная температура 19 °С), в районе Судак-Феодосия-Керченский пролив (минимальная температура 16 °С), 19 июня - в районе западного побережья (минимальная температура 18 °С), м. Тар­ханкут (минимальная температура 17,3 °С), м. Сарыч-Ялта (17 °С). Характерной особенностью апвеллинга последнего района являлся локальный «выброс» холод­ных вод на 50-60 миль в море. 24 июня апвеллинг сохранился вдоль западного по­бережья и образовался в районе турецкого побережья. Минимальная температура составляла 20,8 °С, температура окружающих вод была на 4,5° выше. Прослежи­вался локальный выброс в море на 60 миль. Зоны подъема холодных вод прослежи­вались в этом районе 7, 8 и 9 июля, с максимальной их протяженностью 140 миль (7.07.2009 г.).

Интенсивное развитие апвеллинга фиксировалось со второй половины июля по 11 сентября. С 20 июля по 12 августа зоны подъема холодных вод отмечались на западе и северо-западе моря. Минимальные температуры (15,5 °С) прослеживались 21 июля вдоль западного побережья. Температура окружающих вод была на 6,5 °С выше. 20 июля, а также с 29 по 30 июля формирование апвеллинга отмечалось в районе Феодосии. Самая низкая температура в зоне апвеллинга этого региона про­слеживалась 20 июля и составляла 17,3 °С. Разница температур в центре апвеллин­га и окружающих вод составляла 7,7 °С. Эпизодически (20, 31 июля, с 25 по 27 августа) подъем вод наблюдался в районе Анапы-Новороссийска. С 17 августа по 11 сентября апвеллинги отмечались в северо-западной части моря и у берегов Тур­ции. В турецком апвеллинге наблюдались самые низкие температуры, которые со­ставляли 12,3 °С (18 августа). В этом же районе отмечалась максимальная их протя­женность, составляющая 180 и 160 миль соответственно 17 и 28 августа. В районе Турции (18 августа) и на запад, юго-запад от м. Тарханкут (19 августа) отмечалисьлокальные выбросы холодных вод от берега в открытую часть моря на расстояние соответственно 80 и 40 миль. Наибольшие перепады температур между зоной ап-веллингов и окружающими водами наблюдались в августе у берегов Турции и со­ставляли 9,7 °С. 24 и 25 сентября апвеллинги малой интенсивности прослежива­лись по северу северо-западной части моря.

В интенсивности апвеллинга наблюдалась значительная межгодовая изменчи­вость. Наибольшие значения условного показателя холодозапаса отмечались в 2008 г. Особенно интенсивным был апвеллинг в восточной части северо-западного райо­на и турецкий. Холодозапас составил соответственно 34930 и 48870 град./миля-2, при этом в районе Ялты подъема воды не было вообще (рис. 1, 2). Наименьшее развитие апвеллингов прослеживалось в 2009 г. Общий холодозапас составил 8705 град./миля-2. В целом распределение холодозапаса апвеллинга за исследуемый пе­риод представлено следующим образом: максимальный - в районе Турции (72506 град./миля-2), затем восточный северо-западного района (45812 град./миля-2), мини­мальный - в районе Ялты (5116 град./миля-2) и Новороссийска (6564 град./миля-2).

< со X

120000 100000 80000 60000 40000

20000

0

2005

2006

2007 Годы

2008

2009

Рисунок 1 - Характеристика условного показателя холодозапаса апвеллингов Черного моря за период с 2005 по 2009 г.

со X

80000 60000 40000 20000 0

s /•     <f f /• J

<? <?°

<гГ       <гГ «Г

яг

Районы

Рисунок 2 - Характеристика условного показателя холодозапаса апвеллингов по районам Черного моря за период с 2005 по 2009 г.

Среднее положение занимали северный и западный апвеллинги. Следует также от­метить, что максимальные величины 2-х первых районов дают общую повышен­ную интенсивность в 2008 г. В целом в межгодовой изменчивости условного пока­зателя холодозапаса подтверждается выявленная ранее [1] 2-летняя цикличность, рис. 3. Исключение составил апвеллинг в районе Ялты, где 2-3-летняя цикличность

20000 18000 16000 14000 12000 « 10000 8000

6000 4000 2000 0

^ NfP N4f N# N# ^ # ^ / / ^

Май        □ Июнь        □ Июль        □ Август        □ Сентябрь

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

Р В Боровская - Исследование изменчивости черноморского апвеллинга в период 2005-2009 гг

Р В Боровская - Климатическая характеристика гидрометеорологических условий района острова змеиный

Р В Боровская - Опыт использования данных дистанционного зондирования в рыбохозяйственных исследованиях мирового океана