ИССЛЕДОВАНИЕ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА, 2014, № 2, с. 18-26
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА
ИССЛЕДОВАНИЕ СВЯЗИ МЕЖДУ ПОЛОЖЕНИЕМ РИНГОВ КУРОСИО С ТЕПЛЫМ ЯДРОМ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ РАЙОНОВ ПРОМЫСЛА САЙРЫ ПО СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ © 2014 г. Е. В. Самко*, Н. В. Булатов
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (ТИНРО-Центр), Владивосток
*Е-таП: samko@tinro.ru Поступила в редакцию 05.03.2013 г.
По спутниковым и промысловым данным проведено сравнение широтного положения центров теплых антициклонических вихрей (рингов Куросио с теплым ядром) за 1980—2011 гг. и характеристик промысла сайры. В качестве характеристик промысла использовались величина улова сайры на судосутки в период промысла и ежедневное распределение промысла. Непосредственной связи между положением центров антициклонических вихрей и величиной улова сайры на судосутки не обнаружено. Получено, что распределение уловов зависит от положения антициклонического вихря в Южно-Курильском районе. Выделено три типа положения вихрей. Рассмотрено распределение промысла сайры при каждом типе положения вихрей.
Ключевые слова: спутниковые ИК-данные, антициклонический вихрь, промысел сайры, ЮжноКурильский район
Б01: 10.7868/80205961413050072
ВВЕДЕНИЕ
Известно, что спутниковые изображения океана, полученные в инфракрасном (ИК) диапазоне спектра, отображают распределение температуры поверхности океана (ТПО). На спутниковых изображениях акватории Южно-Курильского района в первую очередь выделяются антициклонические вихри — ринги Куросио с теплым ядром, ежегодно появляющиеся в рассматриваемом районе и существующие в течение нескольких лет. Они движутся на север вдоль материкового склона со средней скоростью 0.5 миль/сут (КИапо, 1975; Лобанов и др., 1991; Козлов, Гурулев, 1994). Однако их движения крайне неравномерны — от квазистационарного положения до 2—3 миль/сут (Самко и др., 2008). При оценке и прогнозировании океанологических условий промысла сайры в Южно-Курильском районе на положение антициклонических вихрей обращается внимание в первую очередь. Но сами ринги Ку-росио несут хотя и трансформированную, но субтропическую малопродуктивную воду. Скопления сайры образуются на периферии антициклонов, в циклонических вихрях между противоположно направленными течениями, в относительно теплых субарктических водах на границах с теплыми рингами (Булатов и др., 2008). Для понимания гидрологических условий исследуемого района на рис. 1 приведена среднемноголетняя схема основных гео-
строфических течений по материалам рейсов 1960— 1999 гг. (Самко, Новиков, 2004).
Цель работы — исследование связи вылова сайры с наличием и положением теплых рингов Куросио в Южно-Курильском районе. Для этого выполнялась задача сравнения положений антициклонических вихрей (рингов Куросио) севернее 40° с.ш. с положением промысла и величиной среднего за путину вылова сайры на судосутки за период с 1980 по 2011 гг. Известно, что вылов на судосутки зависит, по крайней мере, от трех факторов: состояния популяции рыбы, техники добычи ("человеческий фактор") и океанологических условий. Здесь рассматривается только третий фактор.
ДАННЫЕ И МЕТОДИКА
Данные о положении рингов Куросио за 1980— 2011 гг. получены путем визуального дешифрирования спутниковых ИК- и ТВ-изображений. Эти спутниковые данные получены радиометром высокого разрешения (AVHRR) со спутников серии NOAA как в режиме автоматической передачи (АРТ) с пространственным разрешением около 4 км, так и в режиме передачи изображения высокого разрешения (HRPT) с разрешением около 1 км, и предоставлены Институтом автомати-
50 -
48
46 -
44
42
40
145
150
155
160
Рис. 1. Среднемноголетняя схема основных геострофических течений Прикурильского района (Самко, Новиков, 2004), течения: 1 — Курильское; 2 — Восточная ветвь Курильского течения; 3 — Ойясио; 4 — и 1-я (прибрежная) ветвь Ойясио; 5 — 2-я ветвь Ойясио; 6 — Северо-восточная ветвь Куросио; 7 — Субарктическое; 8 — Соя.
ки и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН, г. Владивосток) и Дальневосточным региональным центром приема и обработки данных (ДВ РЦПОД, г. Хабаровск). Методика дешифрирования спутниковых изображений описана в работе (Булатов, 1984).
Кроме того, в середине каждого месяца принимались альтиметрические данные с сайта AVISO: http://las.aviso.oceanobs.com. По ним рассчитывались аномалии течений, на картах которых хорошо выделяются вихревые образования, в том числе и ринги Куросио (Ebuchi, Hanawa, 2000; Le Traon, Morrow, 2001; Ladd et al., 2007). Производился совместный анализ всех полученных данных. Отмечалось их хорошее соответствие.
В качестве промысловой информации в работе использовались данные о выловах сайры на судо-сутки (1980—2011 гг.), а также данные об уловах сайры в период путины (дата, координаты и величина улова).
УЛОВЫ САЙРЫ НА СУДОСУТКИ ПРИ РАЗЛИЧНОМ ПОЛОЖЕНИИ РИНГОВ КУРОСИО
Ринги Куросио в Южно-Курильском районе движутся в основном в северо-восточном направлении. Ежегодная осредненная широта положения центра вихря за период промысла с 1980 по 2011 гг. меняется от 40°40' с.ш. до 43°00' с.ш. (рис. 2а), а долгота — от 145° 10' в.д. до 148°00' в.д. (при многолетних средних значениях 42°15' с.ш. и 147°10' в.д.).
В колебаниях уловов на судосутки выделяются два периода (рис. 2б). В период 1980—2000 гг. наблюдалось постепенное увеличение уловов. Выделяются лишь 1995 г. с наиболее высоким (16.1 т) уловом и последующие затем с понижением уловов на судосутки 1996—1998 гг. — до 7.1—10.9 т. При этом в 1995 г. центр вихря занимал близкое к среднему по широте положение.
Во втором периоде (2000—2011 гг.) уловы на судосутки резко возрастали до 40.7—41.0 т (2004— 2005 гг.), затем имели общую тенденцию к понижению, и в 2011 г. достигли величины 22.5 т. Сравнивая величины вылова сайры на судосутки с положением центров рингов Куросио (рис. 2), мож-
43
42
ce H О
л s
41
40 1980
50 г
н 40
8 30
£ о
л m о
£ 10
1980
1985
1990
1995 Год
2000
2005
2010
Рис. 2. Координаты центров антициклонических вихрей в Южно-Курильском районе и уловы сайры на судосутки: а — широта положения центров вихрей; б — уловы сайры на судосутки, т.
а
3 20
0
но заметить, что прямой зависимости среднего за путину вылова на судосутки от положения вихрей нет. Резкое увеличение вылова на судосутки в 2004—2005 гг. вряд ли могло быть обеспечено океанологическими условиями нагула сайры, в частности, наличием или отсутствием вихрей или их положением. Более вероятно, что оно связано с изменением типов промысловых судов и техники добычи. Так, например, в 2000 и 2004 гг. антициклонические вихри занимали примерно одинаковое положение, а вылов сайры на судосутки был в 2000 г. 14.3 т, а в 2004 - 41.0 т.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОМЫСЛА САЙРЫ ПРИ РАЗЛИЧНОМ ПОЛОЖЕНИИ РИНГОВ КУРОСИО
Анализ расположения ринга Куросио по спутниковым ИК- и альтиметрическим данным в период промысла сайры за 1980-2011 гг. позволил выделить три типа положения вихря: южное — ринг располагается южнее 41° с.ш. (2002, 2003,
2007, 2008 гг.); северное — ринг расположен на 42°-43° с.ш. (1980, 1981, 1985-1995, 1997-2000,
2004, 2006, 2010 гг.); а также среднее положение ринга — между 41°—42° с.ш. (1984, 1996, 2001,
2005, 2009, 2011 гг.). Рассмотрим типичное положение промысла сайры при каждом из трех типов положения вихря.
При среднем (до 42° с.ш.) положении центров вихрей Куросио, например, в октябре 2005 г., промысловые скопления сайры находились на северной периферии вихря, на его фронте с субарктическими водами (рис. 3б). Нужно обратить внимание, что в этом случае западнее вихря, между вихрем и первой ветвью Ойясио, находилось крупное (ширина по 42° с.ш. 120—150 миль) теплое вторжение, северный фронт которого на 147° в.д. поднимался до 43°20' с.ш. и был севернее фронта вихря (42° 50' с.ш.). Российский промысел, кроме фронта вихря, находился также в Южно-Курильском проливе, на фронте между течениями Сойя и Ойясио и на фронте Субарктического течения (рис. 3б). У побережья о. Хоккайдо проходила
143° 144° 145° 146° 147° 148° 149° 150° 151°
143° 144° 145° 146° 147° 148° 149° 150° 151°
143° 144° 145° 146° 147° 148° 149° 150° 151°
Рис. 3. Районы промысла сайры в 2005 г. при среднем положении ринга Куросио: а — 11 сентября; б — 19 октября; в — 2 ноября. А — ринг Куросио; А' — мезомасштабный антициклонический вихрь; 1 — промысел сайры Россией; 2 — промысел сайры Японией.
44°
43°
42°
41°
143°
144°
145°
146°
45°
44°
43°
42°
147°
148°
149°
150°
41°
143°
144°
145°
146°
147°
148°
149°
150°
Рис. 4. Районы промысла сайры Российским флотом в 2004 г. при северном положении ринга Куросио: а — 11 сентября; б — 19 октября. А — ринг Куросио.
первая (прибрежная) ветвь Ойясио. На ее прибрежном и восточном (океанском) фронтах находились районы промысла сайры японским флотом. Подобная схема расположения районов промысла сайры наблюдалась и в другие годы, когда ринги Куросио занимали близкое к среднему положение. Но еще в сентябре 2005 г. в Южно-Курильском районе наблюдалась совсем другая океанологическая ситуация. Теплый ринг Куросио занимал положение значительно юго-западнее октябрьского (41°40' с.ш.—146°00' в.д.). Севернее ринга наблюдался мезомасштабный антициклони-
ческий вихрь (А'), и воды Ойясио огибали его с востока. В этом случае районы промысла сайры находились существенно севернее ринга — на северном фронте мезомасштабного вихря А' (146°—147° в.д.) и далее на восток вдоль Субарктического фронта до 148° в.д. (рис. 3а). Так же, как в октябре, часть улова сайры взята в водах прибрежного апвеллинга у о. Шикотан, а японский флот работал на прибрежном фронте первой ветви Ойясио (15—16 сентября).
В ноябре 2005 г., когда начался отход сайры на юг, основным районом промысла сайры, также, как
Рис. 5. Районы промысла сайры в 2007 г. при южном положении ринга Куросио: а — 21 сентября; б — 1 октября; в — 5 ноября. А — ринг Куросио; Z — мезомасштабный циклонический вихрь; 1 — промысел сайры Россией; 2 — промысел сайры Японией.
и в другие годы, этой группы
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.