научный журнал по геофизике Океанология ISSN: 0030-1574

БОРОДКИН С.О., СТУНЖАС П.А. — 2004 г.

Сезонная и межгодовая изменчивость некоторых гидрохимических параметров вод Белого моря использована для описания обмена его поверхностных и глубинных вод. Показано, что речная составляющая щелочности морской воды во всем море в течение всего года имеет низкое значение, близкое к щелочности вод Северной Двины только в половодье. В качестве объяснения высказано предположение, что перенос вод Северной Двины через Горло в половодье и другие сезоны года имеет разный характер. Это может влиять на транспорт загрязнений из Северной Двины в Белое море. Анализ изменчивости содержания кислорода в глубоководных впадинах моря позволил оценить уровень биологического потребления кислорода в них в 0.4-0.6 мл/л за год. По данным 1958-1983 гг. сделан вывод, что в это время глубинный слой вод обновлялся в среднем каждые 2-3 года. По данным 1991-2002 гг. обновление происходило реже, что может быть связано с более теплыми зимами в последнее время. В эти годы воды, поступающие из Горла в зимнее время, занимали промежуточные глубины (50-150 м) и выделялись пониженной температурой и повышенными величинами степени насыщения кислородом и рН.

ЛИСИЦЫН А.П., ХАРИН Г.С., ЧЕРНЫШЕВА Е.А. — 2004 г.

В сентябре 1993 г. в 49-м рейсе НИС “Дмитрий Менделеев” в Карском море были впервые выполнены количественные определения содержания и петрографического состава грубообломочного материала на 42 станциях. Для извлечения каменного материала промывалось для каждой пробы не менее 100 л донных осадков. Среднее содержание оказалось очень низким (чаще всего в пределах 0-48 г/л). Изучены также пробы из 16 тралов Сигсби и каменный материал с различных горизонтов из трубок большого диаметра (127 мм). Для петрографического исследования анализировались свежие сколы 200-400 частиц гравия и гальки. По вещественному составу удалось выделить две петрографических провинции Красного моря, которые сопоставлены с провинциями песчано-гравийного материала; в нижних горизонтах колонок количество каменных обломков увеличивается.

МЕЛЬНИКОВ И.А., СОКОЛОВ В.Т., ФРОЛОВ И.Е., ШЕВЧЕНКО В.П. — 2004 г.

С апреля 2003 г. по март 2004 г. в центральной части Северного Ледовитого океана (СЛО) проходил дрейф научно-исследовательской станции “Северный Полюс-32” (СП-32), основной целью которой было комплексное изучение природной среды высоких широт Арктики. Экспедиция была организована благодаря взаимодействию Государственного научного центра РФ Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) Росгидромета и Центра пропаганды, развития территорий Арктики и Антарктики “Полюс”. В разработке и реализации научной программы станции приняли участие ученые ААНИИ, Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИО РАН), Главной геофизической обсерватории им. Воейкова, Санкт-Петербургского государственного университета. Организация дрейфующей станции СП-32 проходила по инициативе и под эгидой Ассоциации полярников России, возглавляемой известным полярным исследователем А.Н. Чилингаровым. Отличительной особенностью экспедиции было то, что она возобновила после 12-летнего перерыва отечественные контактные исследования на естественной наблюдательной ледовой платформе в высоких широтах Арктики.

БУРКОВСКИЙ И.В., ИЛЬИНСКИЙ В.В., КОЛОБОВ М.Ю., МАЗЕЙ Ю.А., МОКИЕВСКИЙ В.О., ПОНОМАРЕВ С.А., САБУРОВА М.А., СТОЛЯРОВ А.П., УДАЛОВ А., ЧЕРТОПРУД Е.С., ЧЕРТОПРУД М.В. — 2004 г.

Рассматривается изменение основных интегральных характеристик (численность, биомасса, показатели разнообразия) микро-, мейо- и макробентоса в эстуарии р. Черная (Кандалакшский залив Белого моря) по градиенту солености от 0 до 20‰. Показано, что разнообразие организмов трех размерных блоков в эстуарии сходно с таковым в море и поддерживается на постоянном уровне за счет комплементарности таксономических групп, обладающих различной устойчивостью к солености. Трофическая структура микро- и мейобентоса не связана с изменениями солености и определяется типом грунта. Трофическая же структура макробентоса зависит от гидродинамических особенностей конкретного эстуария и обилия органического вещества. Изменение биомасс соседних размерных блоков зообентоса по градиенту солености происходит в противоположном направлении (биомасса микрозоо- и макробентоса с уменьшением солености уменьшается, биомасса мейобентоса - увеличивается). Подобная комплементарность распределения также продемонстрирована для соседних размерных групп внутри микро-, мейо- и макрозообентоса, что позволяет рассматривать это как общее правило на всех уровнях бентосного сообщества. Обсуждаются механизмы данной комплементарности.

БЕРСЕНЕВА Г.П., ГЕОРГИЕВА Л.В., ЧУРИЛОВА Т.Я. — 2004 г.

Представлены результаты двухлетнего мониторинга био-оптических характеристик фитопланктона в западной части Черного моря. Высокая вариабельность коэффициентов поглощения света фитопланктоном обусловлена изменением концентрации пигментов в море и удельного коэффициента поглощения света. Установлена зависимость a ph(λ) от концентрации хл “а”: для синего максимума - a ph(440) = 0.0413х 0.628 (R 2 = 0.63) и для красного - a ph(678) = 0.0190х 0.843 (r 2 = 0.83). Удельные коэффициенты поглощения снижались с ростом концентрации пигментов в море. При содержании пигментов в море <1.0 мг/м 3 отмечена вариабельность удельного коэффициента поглощения, которая имела сезонный характер и связана с изменением внутриклеточной концентрации пигментов. Соотношение поглощения в максимумах снижалось с повышением хл “а” (у = 2.14x -0.20, r 2 = 0.41). Вариабельность средней по спектру величины коэффициента поглощения света (ā ph) на 95% определялась величиной поглощения в синем максимуме (у = 0.421х, r 2 = 0.95). Влияние концентрации хл “а” на ā ph описывается степенной зависимостью (у = 0.0173 0.709, r 2 = 0.65). Вариабельность формы спектров в основном зависела от сезонной динамики концентрации пигментов в клетках планктонных водорослей и в меньшей степени определялась таксономической и размерной структурой фитопланктонного сообщества.

АГАФОНОВ Е.А., БУРЛАКОВА З.П., ЕРЕМЕЕВА Л.В., КУКУШКИН А.С. — 2004 г.

По данным многолетних одновременных оптических биологических и гидрологических наблюдений (1978-1995 гг.) рассмотрены особенности формирования горизонтального распределения прозрачности и взвешенного вещества, их изменчивости и взаимосвязь в поверхностном слое северо-западного шельфа и прилегающих водах открытой части Черного моря в зимне-весенний период. По степени влияния стока рек и вод открытого моря на формирование распределения этих характеристик выделены три района, для каждого из которых рассмотрены распределения солености, прозрачности, суммарного взвешенного вещества и его органических компонент (органический углерод и азот, хлорофилл “а”), а также относительное содержание органического углерода в суммарном взвешенном веществе и хлорофилла “а” в органическом углероде. Во всех районах в оба сезона получено хорошее соответствие распределения прозрачности и взвешенного вещества, и их зависимость от динамики вод. Показано, что экстремальному антропогенному воздействию подвержена лишь зона смешения речных и морских вод, где в поздневесенний период содержание взвешенного органического вещества достигает уровня эвтрофных вод. В других районах распределение прозрачности и взвешенного вещества определяется, в основном, интенсивность вегетирования фитопланктона и динамикой вод.

ТИТОВ В.Б. — 2004 г.

Введены понятия термического и динамического факторов атмосферы, и установлена взаимосвязь между ними. Показано, что зимние атмосферные термические условия над акваторией Черного моря во многом определяются ветровым режимом, тогда как летние термические условия, главным образом, радиационным фактором. Определена роль каждого фактора в формировании гидрологической структуры Черного моря. Оценка совместного действия термического и динамического факторов показывает, что наиболее благоприятными для экологии Черного моря являются холодные зимы, а неблагоприятными -теплые. В летние сезоны, особенно в аномально теплые, экологическое состояние вод ухудшается.

НАЗАРОВ А.А., САБИНИН К.Д., СЕРЕБРЯНЫЙ А.Н. — 2004 г.

Интенсивные внутренние волны (ИВВ), т.е. волны с большой высотой (более 10 м) и значительной нелинейностью (с отношением орбитальной скорости к фазовой более 0.1) играют важную роль в изменчивости океанографических полей и перемешивании вод устойчиво стратифицированного океана. Рассматриваются основные причины появления ИВВ в океане и районы, где они наблюдаются. Показывается, что помимо хорошо изученных цугов внутренних солитоноподобных волн, образующихся вблизи крупных неоднородностей подводного рельефа (на материковых окраинах океанов и у подводных хребтов) вследствие нелинейной эволюции внутренних приливов и гидравлических прыжков, значительной амплитудой и нелинейностью обладают и волны открытого океана, встречающиеся во фронтальных зонах. Приводится таблица, содержащая сведения об имеющихся наблюдениях ИВВ в Мировом океане.

АРМАНД Н.А., ГРАНКОВ А.Г., ГУЛЕВ С.К., ЛАППО С.С., МИЛЬШИН А.А. — 2004 г.

Some results of comparison the data from the vessel experiments

ЗУЕНКО Ю.И., НАДТОЧИЙ В.В. — 2004 г.

Горизонтальные переносы воды и мезопланктона при ветровом апвеллинге у побережья Приморья (Японское море) оценены на основе материалов частых повторных наблюдений в 1998-2000 гг. Наблюдаемые резкие изменения обилия мелких видов копепод в прибрежной зоне объясняются горизонтальным переносом их от берега сгонным поверхностным дрейфовым течением либо к берегу глубинным компенсационным противотечением. При апвеллинге Oithona brevicornis обычно выносились из прибрежной зоны, в то время как другие виды мелких копепод в основном переносились к берегу. Влияние циркуляции вод, возникающей при апвеллинге, на различные виды зоопланктона очевидно зависит от глубины их концентрации: чем меньше эта глубина, тем более вид подвержен выносу из прибрежной зоны дрейфовым течением.

ВЕРШИНИН А.В., КОНОНЕЦ М.Ю., ПАХОМОВА С.В., РОЗАНОВ А.Г., ЮДИН М.В. — 2004 г.

Проведены исследования потоков растворенных форм элементов через границу раздела вода-дно в Вислинском заливе Балтийского моря в августе 2001 и 2002 гг. с использованием прямого метода “боксовых” экспериментов. Рассчитаны потоки растворенного кислорода, марганца, железа(II), общего растворенного железа, меди и свинца. С помощью оптимизированных аналитических методик впервые исследованы потоки растворенного железа, марганца, меди и свинца, связанных с органическим веществом морской воды. Показано, что на станциях, расположенных ближе к берегу, потоки металлов в 2-4 раза больше, чем для станции в центре залива.

АЛЕКСАНДРОВ А.В., ПЕРЕСЫПКИН В.И., РОМАНКЕВИЧ Е.А. — 2004 г.

Исследования проводились в южной, центральной и северной части Норвежского моря на трех полигонах - оползень Сторрега, вулкан Хаакон Мосби и хребет Книповича. Концентрации н-алканов в донных отложениях на трех полигонах колеблются от 0.53 до 22.07 мкг/г воздушно-сухого осадка или от 0.02 до 1.97% от С орг. Анализ молекулярного состава углеводородов (УВ) показал, что OB донных отложений Норвежского моря сформировано смешанным автохтонным и аллохтонным органическим материалом, образованным гидробионтами и терригенными остатками высших растений. Терригенное OB в донных осадках преобладает. В толще отложений активно идут окислительно-восстановительные, микробиальные и термолитические процессы трансформации OB. Особенный характер распределения н-алканов на хроматографических спектрах, как в низкомолекулярной, так и в высокомолекулярной области, а также повышенное содержание нафтенов может интерпретироваться, как признак генерации нефтяных УВ (синтезированных в результате термолитических реакций в толще осадков), из исходного OB и их миграции в верхние слои осадков. В колонках донных отложений Норвежского моря был также исследован молекулярный состав фенолов и лигнина и определено их содержание. Концентрации сумм фенолов в изученных колонках донных осадков колеблются от 8.12 до 101.76 мкг/г воздушно-сухого осадка или от 0.15 до 1.15% от С орг. Рассчитанное содержание лигнина (по ванилину) составляют 21.04-459.0 мкг/г (0.59-7.91% от С орг). Были идентифицированы фенольные соединения п-оксибензойного, ванилинового, сиреневого и коричного типов - составляющие основу макромолекулы лигнина. Так как техногенный и природный лигнин в основном терригенного происхождения, было установлено, что основными поставщиками лигнина в глубоководную акваторию Норвежского моря является система морских течений и аэрозоли.

КРИВОШЕЯ В.Г., МОСКАЛЕНКО Л.В., ТИТОВ В.Б. — 2004 г.

По данным продолжительных рядов (от 5 до 8 мес.) измерений на двух участках шельфа с глубинами 40-60 м, расположенных в районах с различными геоморфологическими особенностями, вычислены и проанализированы статистические характеристики течений в поверхностном слое моря (горизонты 5 и 7 м). Приведены примеры характерной временной изменчивости течений в реальном времени. Показано влияние геоморфологических условий каждого из районов на режим течений.

КОРОТЕНКО К.А., СЕНТЧЕВ А.В. — 2004 г.

Разработка и применение комплексной модели, включающей в себя трехмерную модель гидродинамики (РОМ), баротропную модель приливов и модель переноса частиц, позволили детально описать структуру гидрофизических полей пролива, формирующуюся в результате взаимодействия приливного течения, речного стока и турбулентности. Появляющийся в результате этого взаимодействия гидрологический фронт, отделяющий воды Атлантики от прибрежных распресненных вод у побережья Франции, а также соседствующие зоны дивергенции и конвергенции вдоль этого фронта, приводит к формированию аномалий в поле концентрации пассивных и активных модельных частиц. Результаты моделирования могут объяснять экспериментально наблюдаемые факты переноса и скопления ихти-опланктона вдоль побережья Франции, а также определить роль гидродинамических механизмов в этих процессах.

БУЛЫЧЕВ А.А., МЕЛИХОВ В.Р., ШРЕЙДЕР А.А., ШРЕЙДЕР АЛ. А. — 2004 г.

Составлена новая карта общей мощности кайнозойского осадочного чехла для глубоководной котловины Черного моря. Оценены пределы скоростей кайнозойской седиментации.

БЫШЕВ В.И., КОНОНОВА Н.К., НЕЙМАН В.Г., РОМАНОВ Ю.А. — 2004 г.

Работа посвящена исследованию современных климатических изменений системы океан-атмосфера. Показано, что основные характеристики океана и атмосферы имеют тесную связь с типами атмосферной циркуляции, а их изменчивость определяется особенностями вариаций последней. Диагноз структуры временнЫх изменений в системе океан-атмосфера позволил выделить три независимых режима ее поведения: короткопериодные возмущения (2-8 лет), циклические колебания (20-50 лет) и вековой тренд. Обсуждается вопрос об устойчивости выделенных режимов и о возможности прогноза тенденций поведения системы океан-атмосфера. Выводы, сделанные в работе, подкреплены результатами выполненного дисперсионного анализа и оценками корреляционных связей между различными элементами системы океан-атмосфера. В работе намечены перспективы дальнейших исследований динамики современного климата.

АГАТОВА А.И., БЕЛОВ А.А., КОСОБОКОВА К.Н., ЛАПИНА Н.М., ПАНТЮЛИН А.Н., РАТЬКОВА Т.Н., РАХОР А., ШЕВЧЕНКО В.П. — 2004 г.

Представления о сезонности биологических процессов в арктических морях были разработаны еще в 30-е годы XX столетия [2], однако для большинства морей Российской Арктики они по сей день основываются в основном на результатах исследований, проводившихся с весны до осени. Зимний период традиционно считается периодом “биологического минимума” из-за световых ограничений фотосинтеза и отсутствия пищевых ресурсов для многих представителей пелагической фауны, но данных о состоянии сообществ пелагиали арктических морей, собранных зимой, в литературе очень немного. Так, в Белом море зимние биологические исследования проводились почти исключительно в прибрежных районах [5, 6, 8, 9, 12, 13, 15, 18], а наблюдения в глубоководной части моря были единичными [7].

АБДУЛЛАЕВ У.Р., АМБРОСИМОВ А.К., АНДРЕЕВ Н.И., ВАЛИДЖАНОВ Р., ГИНЗБУРГ А.И., ЗАВЬЯЛОВ П.О., ИШНИЯЗОВ Д.П., КОЛДАЕВ А.А., КУДЫШКИН Т.В., КУРБАНИЯЗОВ А.К., НИ А.А., ПЕТРОВ М.А., САПОЖНИКОВ Ф.В., СТРОГАНОВ О.Ю., ТОМАШЕВСКАЯ И.Г., ХАН В.М. — 2004 г.

СТД-измерениями в ноябре 2002 г. [2, 4] была впервые обнаружена резкая плотностная (соле-ностная) стратификация вод западной части Аральского моря. Эта стратификация, затрудняющая перемешивание и вентиляцию толщи вод, должна, при продолжающемся осолонении моря, существенно влиять на все системы современного Арала, темпы его дальнейшего усыхания, химический состав вод и состояние биологических сообществ. Выявление механизмов ее формирования, а также исследование пространственно-вре-менн0й изменчивости структуры термохалинных полей Арала и соответствующих изменений его химических и биологических характеристик являются важными научными и прикладными задачами. Их решение требует проведения более масштабных и комплексных съемок на акватории по крайней мере западного Арала в разные сезоны и годы. Началом таких работ и явилась экспедиция “Аральское море-2003” в район западной впадины, проведенная с 8 по 31 октября Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН совместно с Гидрометцентром РФ и рядом научных организаций Узбекистана.

ЛЕВИН И.М., ОСАДЧИЙ В.Ю., САВЧЕНКО В.В., ФРАНЦУЗОВ Ο.Н. — 2004 г.

Описана лабораторно-модельная установка для исследований взаимодействия светового поля с взволнованной водной поверхностью. Приведены примеры экспериментов по переносу изображения через взволнованную поверхность раздела воздух-вода и светорассеивающий слой воды.

ДИКАРЕВ С.Н., ПОЯРКОВ С.Г., ЧУВИЛЬЧИКОВ С.И. — 2004 г.

Проведены лабораторные эксперименты по исследованию свободной мелкомасштабной конвекции под нарастающим ледяным покровом. Структура конвекции представлена изолированными элементами “соликами” и струями. Последние ответственны за образование сталактитов и формирование солевой стратификации приледного слоя воды. Зарегистрированы условия реализации конжеляционного и внутриводного (при переохлаждении) ледообразования. Элементы подобия рассмотрены в приложении результатов экспериментов к натурным наблюдениям термохалинных особенностей в поверхностном слое воды арктических разводьев.