научный журнал по геофизике Океанология ISSN: 0030-1574

ИСАЕВА А.Б., ЛУКАШИН В.Н., ПЕРЕСЫПКИН В.И., ПРЕГО Р. — 2004 г.

Рассмотрен химический состав верхнего слоя осадков (0-1см) в кутовой части, губах Колвица и Княжая, а также в глубоководной части Кандалакшского залива. Показано, что дисперсные илы богаче Fe, С 0р г и тяжелыми металлами, чем пески. Наиболее высокие концентрации этих элементов обнаружены в осадках в зонах смешения речных и морских вод. Корреляционные зависимости показывают хорошую связь P, Zn, Cd и Cu с железом, Pb и Cu - с органическим углеродом. Очень высокие концентрации Pb в кутовой части Кандалакшского залива свидетельствуют о техногенном загрязнении осадков. Лигнин вносит заметный вклад в формирование органического вещества в осадках. Состав лигнина донных осадков Кандалакшского залива определяется составом лигнина почв и аэровзвесей. Ванилиновые и сиреневые структуры преобладают в молекулярном составе лигнина донных осадков. Их источник - хвойная растительность, почвы и мхи. Соотношения определенных типов фенольных соединений указывают на загрязнение верхнего слоя донных осадков техногенным лигнином. Свинец и медь хорошо коррелируются с техногенным лигнином.

ШРЕЙДЕР А.А. — 2004 г.

The new maps of paleomagnetic anomalies forArctic ocean are made. Lithospheric plates movement in the Amerasian basin have gone continuously since time M25. In the Canadian basin the new oceanic crust formation took place in an interval М25-М12. In Makarov basin the new oceanic crust formation is occured in an interval C25-C31. Lithospheric plates movement in the Euroasian basin goes continuously since time C25. The spreading axis of Gakkel-Amundsen mid ocean ridge is traced in Laptev sea where stops at 77.5° North.

УДИНЦЕВ Г.Б. — 2004 г.

ЖУРБАС М., КУЗЬМИНА Η.П., МАЛККИ П., ПАКА В.Т., СКЛЯРОВ В.Е., СТИПА Т. — 2004 г.

Используя данные спутниковых ИК-изображений и результаты численных экспериментов на основе Принстонской модели океана (РОМ), исследуется мезомасштабная структура апвелинга у Российского побережья и прилегающих к нему районах юго-восточной Балтики. По данным ИК-изображений обнаружено, что при восточном и северном ветрах посередине Куршской косы образуется возмущение вдольберегового апвеллингового фронта в виде поперечной струи, наклоненной в направлении потока. Численная модель неплохо воспроизвела эту поперечную струю и подтвердила, что она связана с отрывом вдольфронтального струйного течения от берега. Модельные расчеты показали, что отрыв течения от берега посередине Куршской косы происходит из-за существования там подводной возвышенности. Перманентное возмущение апвеллингового фронта и связанного с ним струйного течения предсказывается моделью также в районе косы-полуострова Хел. При восточном ветре здесь образуется циклонический меандр, который затем вырастает в поперечную струю и окончательно преобразуется в грибовидную структуру, состоящую из пары вихрей. Аналогичная по местоположению, размеру и ориентации грибовидная структура была обнаружена на одном из ИК-изображений.

ШЕВЦОВ В.П. — 2004 г.

По результатам дистанционных акустических наблюдений на разрезах большой протяженности в северо-западной части Тихого океана и его окраинных морях выявлена сложная мезо- и микромасштабная структура гидрофизических полей. Среди большого разнообразия наблюдающихся неоднородностей наибольшее распространение имеют фронтальные разделы, приуроченные к границам водных масс с разными характеристиками. Выявлены два преимущественных состояния среды, отличающиеся механизмами и интенсивностью трансформации неоднородностей: 1) стабильный режим - когда мезомасштабные неоднородности имеют хорошо выраженную и устойчивую структуру, а основной механизм переноса связан с интрузионным переслоением и молекулярными процессами перемешивания; 2) нестабильный режим, который характеризуется быстрым распадом неоднородностей, генерацией интенсивных внутренних волн и активной турбулизацией среды.

ИСАЕВА А.Б., КЛЮВИТКИН А.А., ЛУКАШИН В.Н., НОВИГАТСКИЙ А.Н., СЕРОВА В.В. — 2004 г.

The data on the concentration and mineral composition of aerosols collected by a mesh method in cruise 18R/V “Akademik Fedorov” on a meridional cross section in east Atlantic are presented. An empirical curve for calculating efficiency factor of the mesh is given for different concentrations of the mineral part of aerosols. The fluxes of lithogenic part of aerosols to the sea surface are calculated. A comparison of lithogenic fluxes from the atmosphere and in the water column of the ocean showed that the values of fluxes practically coincide in the areas with the dominating supply of the sedimentary material mainly as the dry atmospheric deposits. These fluxes strongly differ in the ITCZ, where deposits of aerosols are carried out by the atmospheric precipitation, or in the regions, where the supply of the sedimentary material to the ocean occurs mainly as a riverine discharge. The residence time of aerosol lithogenic matter in the euphotic layer is calculated.

БАГНО А.В., ДИАНСКИЙ Н.А., МОШОНКИН С.Н., ЭЙДИНОВ Д.А. — 2004 г.

редставлена модель совместной циркуляции Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана, основанная на алгоритмах σ-модели общей циркуляции океана, разработанных в ИВМ РАН. Модель дополнена блоком расчета термодинамики морского льда. Для устранения источника неустойчивости и генерации шумов, связанных с эффектом схождения меридианов у Северного полюса, осуществлен поворот сферической системы координат так, что полюса новой системы оказались на географическом Экваторе за пределами расчетной области. Это позволило адекватно воспроизвести поля океанских характеристик, не уменьшая критически временные шаги модели. Результаты моделирования сравниваются с данными наблюдений. Дан анализ климатического сезонного хода циркуляции, термохалинных полей и ледовых характеристик для Атлантики, Арктики и переходной между ними области Норвежского и Гренландского морей. Показано, что модель реалистично воспроизводит: особенности динамических и термохалинных полей океана; зимнюю интенсификацию Гольфстрима; вертикальную инверсию скорости в его стрежне; язык высокосоленых средиземноморских вод в промежуточных слоях Атлантики; особенности циркуляции в поверхностной распресненной водной массе Северного Ледовитого океана; основные характеристики теплых и соленых атлантических вод, проникающих в Северный Ледовитый океан; основные характерные черты обменов Атлантики и Северного Ледовитого океана и другие известные особенности океанических полей и их сезонной эволюции. Модель предназначена для изучения воздействия комплекса взаимных обменов Атлантики с Северным Ледовитым океаном на моды пространственно-временной изменчивости динамических и гидрологических полей Северной Атлантики на масштабах от лет до десятилетий.

ЛЕОНТЬЕВ И.О. — 2004 г.

Морфодинамическая модель, примененная ранее для прогноза эволюции аккумулятивных побережий Арктики, обобщается на условия абразионных и термоабразионных берегов. Сделан вывод о том, что при одинаковых волновых воздействиях абразионный клиф теряет то же количество вещества и отступает с той же скоростью, что и термоабразионный уступ соответствующей высоты. Термический компонент процесса термоабразии не вносит непосредственного вклада в объем потерь материала, а только создает условия для выноса вещества волнами и течениями. Каков бы ни был потенциал термоабразии, связанный с тепловым воздействием, ее объем, как и в случае обычной абразии, лимитируется штормовой активностью. Показано, что объемы потерь наносов и скорости рецессии для берегов обоих типов можно определить на основе одной и той же эмпирической зависимости, если охарактеризовать термоабразионный клиф его эффективной высотой h ce, учитывающей просадку грунта при вытаивании льда. На основе усовершенствованной версии модели выполнено прогнозирование развития некоторых термоабразионных и аккумулятивных побережий в восточной части российской Арктики. Сделан вывод о том, что во второй половине XXI в. можно ожидать ускорения темпов рецессии термоабразионных клифов в 1.4—1.5 раза. На аккумулятивных берегах в процессе будущих глобальных изменений природной обстановки возможно формирование естественного защитного барьера в виде берегового вала или бермы.

ЕВСЮКОВ Ю.Д. — 2004 г.

В нескольких экспедициях в процессе проведения геолого-геофизических исследований получены новые данные по подводным горам Центральной котловины Индийского океана. Выполнено изучение девяти подводных сооружений, большая часть которых, вероятнее всего, являются вулканическими постройками. В плане горы имеют, в основном, изометричную форму. Их протяженность составляет до 85 км, а относительная высота некоторых превышает 1600 м. Над вершинами четырех гор уточнены отметки глубин, которые до 437 м оказались выше ранее известных значений. Приведены сравнительно подробные данные по морфологии и морфометрии подводных гор.

КОСОБОКОВА К.Н., РАТЬКОВА Т.Н., САЖИН А.Ф. — 2004 г.

В апреле 2002 г. в 4 точках в районе Беломорской биологической станции Зоологического института РАН (Губа Чупа, Кандалакшский залив Белого моря) были получены пробы льда. Было показано, что во льду Белого моря наряду с диатомовыми и перидиниевыми водорослями обитают фототрофные и гетеротрофные мелкие жгутиковые. Кроме трех хорошо известных сообществ: сообщества нижней поверхности льда, сообщества поровых канальцев и интерстициального сообщества, во льду Белого моря обнаружены инфильтрационное сообщество и сообщество ледовых ванн, ранее для Белого моря не описанные. Биомасса водорослей во льду составляла от 130 до 1400 мг С/м 2. Наибольшая биомасса была отмечена в нижней части льда (от 2.5 до 36 г С/м 3 или 50720 мг С/м 2 в нижнем 2-4-х см слое). Показано, что начало весенней вегетации водорослей в Белом море следует связывать не с периодом освобождения моря ото льдов и последующим прогревом вод, а с периодом таяния снега на поверхности льда и, соответственно, увеличением его освещенности. Ледовые водоросли, попадающие изо льда в воду задолго до начала весеннего “цветения” типичного пелагического фитопланктона, потребляются планктонными гетеротрофами непосредственно подо льдом и служат в этот период основой пищевой цепи в пелагиали.

ЗАЛЕСНЫЙ В.Б., КУЛЛАС Т., ТАМСАЛУ Р. — 2004 г.

Излагается негидростатическая σ-модель динамики моря. Описывается численный алгоритм решения задачи, основанный на методе расщепления по физическим процессам и геометрическим координатам. Метод расщепления позволяет построить эффективную численную модель, являющуюся естественным развитием исходной, основанной на примитивных уравнениях. Модель апробируется на серии расчетов морской динамики в прямоугольном морском (академическом) бассейне. Академический бассейн аппроксимирует среднюю часть Балтийского моря. Описываются результаты численных расчетов, проведенных для разных горизонтальных разрешений модели, низкого и высокого, в условиях гидростатического и негидростатического приближений. Для иллюстрации адекватности модели приведены также результаты расчета динамики Финского залива.

ДМИТРЕНКО О.Б. — 2004 г.

Палеоэкологические исследования показали, что наиболее крупные и массивные представители кайнозойской наннофлоры свойственны самым спокойным и тепловодным океаническим условиям. Эволюция ряда видов и родов четко отражает их зависимость от постепенного снижения температуры поверхностных вод и общего ухудшения условий среды в течение кайнозоя. Снижается общая численность наннопланктона и видовое разнообразие родов; происходят морфологические изменения, связанные с облегчением скелетов - уменьшением размеров и плотности экземпляров. Изучение биогеографии карбонатного микропланктона в кайнозое Южного океана проводилось путем анализа комплексов, определенных в разрезах скважин глубоководного бурения [15, 23]. Распределение наннофоссилий в донных осадках показало присутствие обширных ассоциаций вблизи берегов Антарктиды на всем протяжении палеогена, когда полярные условия отсутствовали, а субполярные и умеренные занимали незначительные площади и имели локальное распространение. Обширность ассоциаций и своеобразие палеогеновых наннофоссилий отражают уникальные условия палеосреды в это время. Сочетание таких условий как относительно более теплые поверхностные воды, меньшие глубины океанов, меньшая подвижность водных масс и предположительно более сильный и глубокий их прогрев позволили развиться крупной наннофлоре (массивным наннолитам и сферам с крупными кокколитами), какой не было в последующие времена, и определило особенности морфологического строения и биономии отдельных групп родов и видов. Co временем холодноводные районы расширялись, и биогеографические зоны сдвигались к экватору. Существенное длительное кайнозойское похолодание сказалось не только на общих количествах наннофоссилий в осадках, но и на ареалах и численности отдельных видов, структуре ассоциаций, морфологических изменениях внутри семейств и родов, видовом разнообразии. Изменение размеров скелетов наннопланктона, в частности, их уменьшение, может служить индикатором снижения температуры и усиления гидродинамической активности поверхностных вод.

ЗАБАНБАРК А. — 2004 г.

ENGALBay basin situated in the North-East part of the Indian ocean. It bottom is covered by deposits of the most World ocean deep water fan, formed by sediments. At the environment of the Bengal Bay distinguished three sedimentary basins, which continued then in the offshore : Proper Bengal, Krishna - Godavari and Ko-romandel. Proceeding from the calculations about the scale estimation of oil and gas generation under the bottom of the Bengal Bay, the biggest scope of this process reached in the Northern part of the bay, where the thickness of the sediments exceed 11 km. The maximum density of the oil and gas generation is in the Northern part: oil, approximately, 2-7 x 10 6 t/km 2, gas 3-11 x 10 6 m 3/km 2. In the Southern half of basin the oil is 20 times less, but the gas is 110 times less than in the Northern half. Nidus of oil and gas generation like this scale concerning to large category, that confirmed by giant discoveries of the latest two years in the Krishna - Godavari basin (reserves of oil more than 400 million tons, gas more than 340-425 billion m 3) and in the Nicobar fan. The section responsible for the nidus of oil and gas generation is bedded from upper Miocene to lower Cretaceous. The alteration of reservoirs (sands) and caprocks (clayes) at the same time with enrichment the last by organic matter determined the high potential of deltaic, avandeltaic and turbidite sediments. The reserve of hydrocarbons estimated more than 1.2 billion tons only in the turbidites.

ВИНОГРАДОВ Г.М., ВИНОГРАДОВ М.Е., МУСАЕВА Э.И. — 2004 г.

Планктон над гидротермальными полями в высокопродуктивном районе Гуаймас изучали во всем столбе воды с помощью прямых наблюдений из глубоководного обитаемого аппарата “Мир” и ловов планктонными сетями БР. Подтверждено существование увеличения биомассы зоопланктона в нижней части столба воды. Остается неизвестным, вызвано ли оно концентрацией пищевых частиц, опускающихся из высокопродуктивных поверхностных вод, изменениями концентрации растворенного в воде кислорода или же влиянием продукции донных гидротерм. В статье так же обсуждается влияние слоя “кислородного минимума” (450-800 м) на планктон. Среди многих проблем, возникающих при изучении сообществ гидротермальных полей рифто-вых зон океана, одна из наименее исследованных связана с воздействием их богатых жизнью и продуцирующих большое количество органики экосистем на биоту окружающего пространства океана, в том числе на планктон. Гипотетически планктонные животные могли бы потреблять органику, образованную на самих гидротермальных полях и поднимающуюся вместе с всплывающими плюмами или иными турбулентными процессами в толщу океанических вод, либо органику, синтезированную непосредственно в плюмах, и “запускать” ее в трофические сети пелагиали [3, 15]. Имеющиеся в настоящее время данные не подтверждают эту гипотезу и скорее свидетельствуют о трофической квазизамкнутости гидротермальных экосистем [3, 4]. Однако считать вопрос окончательно закрытым нельзя. Тем больший интерес представляют новые сведения о распределении планктона вблизи гидротермальных полей. В последние годы весьма интенсивно проводились исследования планктона в районах гидротермальных полей Срединно-Атлантического хребта [6, 8, 11, 12, 31 и др.]. Во время этих работ применялась методика параллельных ловов планктона сетями и прямого подсчета планктеров из глубоководных обитаемых аппаратов (ГОА). Однако все обследованные атлантические поля лежат под ультраолиготрофными и олиготрофными водами. Гораздо меньше данных существует о распределении планктона вблизи гидротермальных полей в высокопродуктивных районах - таких, например, как бассейн Гуаймас в центральной части Калифорнийского залива Тихого океана (рис. 1). Целью настоящей работы было рассмотрение характеристик вертикального распределения со става и количества планктона в этом своеобразном бассейне Восточной Пацифики.

МУЯКШИН С.И., ПЕЛИНОВСКИЙ Е.Н., ПОЛУХИН Н.В., ТАЛИПОВА Т.Г. — 2004 г.

На основе реальных данных о скоростях течений в Карском море, измеренных с помощью ADCP, исследовано влияние сдвиговых течений на вертикальную структуру и кинематические параметры высокочастотных внутренних волн. Показано, что наиболее сильное влияние испытывает параметр нелинейности, значения которого могут не только измениться на порядок, но и сменить знак. Влияние фонового течения также существенно сказывается на значениях фазовой скорости и форме функции вертикальной структуры. Сделана оценка необходимости учета сдвигового течения при моделировании внутренних волн.

КУЗЬМИНА Η.П., ЛИ ДЖ. Х. — 2004 г.

CTD-данные с высоким пространственным разрешением анализировались с целью изучения экваториального интерливинга в центральной части Тихого океана. CTD-разрез через экватор (от 2° ю.ш. до 1° с.ш. на 176°16' з.д.) показал существование интрузионных слоев с высокой когерентностью, которая нарушалась в области 0°12' с.ш.-0°15' с.ш., причем в центральной части области интрузи-онного расслоения практически не наблюдалось. На границах области нарушение когерентности интрузий сопровождалось увеличением их вертикальных масштабов и уменьшением интенсивности аномалий на вертикальных профилях. Было сделано предположение, что зарегистрированный эффект обусловлен перемешиванием в турбулентном следе за о. Бекер, который находился в десяти морских милях западнее района измерений. Для описания особенностей интрузионного расслоения была рассмотрена модель интерливинга на β-плоскости с учетом двойной диффузии, турбулентного перемешивания и горизонтального сдвига зонального потока. Полученные теоретические результаты использовались для объяснения зарегистрированных особенностей интрузионного расслоения.

ВОЙНОВ Г.Н. — 2004 г.

Рассмотрены особенности гармонического анализа приливов по материалам нерегулярных многолетних наблюдений за уровнем моря и течениями. Показана возможность выделения второстепенных волн прилива из кратковременных разрозненных серий за разные годы при общем периоде наблюдений более 4-5 лет. Предложено проверять устойчивость решения с помощью оценки меры обусловленности коэффициентов матрицы системы нормальных уравнений. Приведены результаты применения предлагаемого способа гармонического анализа по материалам наблюдений за уровнем моря и течениями.

ВОСТОКОВ С.В., ЛИСИЦЫН Б.Е., СОЛОВЬЕВ Д.М., УШИВЦЕВ В.Б. — 2004 г.

Летом 2001 г. исследованы распределение численности и пространственная изменчивость размерной структуры популяции гребневика M. leidyi в различных районах Каспийского моря, в зависимости от условий среды. В целом обнаружены принципиальные отличия в количестве, зрелости и репродукционной активности популяции M. leidyi в Северном, Среднем и Южном Каспии. В Северном Каспии гребневик практически отсутствовал. На западе Среднего Каспия наблюдалось проникновение мнемиопсиса далеко на север, где он был обнаружен в незначительных количествах (20-40 экз/м 2) при отсутствии признаков активного размножения. В восточной части Среднего Каспия первые единичные экземпляры обнаружены лишь на самом юге региона вблизи Апшеронского порога. В наиболее прогретых и высокопродуктивных водах Южного Каспия отмечены очаги массового размножения гребневиков (при общей численности до 6000 экз/м 2), интенсивность которого возрастает с востока на запад. Наибольшая численность и репродукционная активность популяции наблюдалась в районе активного промысла кильки, вдоль западного побережья Южного Каспия. Выявлена связь степени развития популяции мнемиопсиса с температурными условиями в поверхностном слое за предшествующий период. На основании анализа спутниковых данных о распределении температуры поверхности моря хлорофилла и взвеси, отражающих перенос водных масс мезомасштабными динамическими образованиями, определены механизмы возможного расселения гребневиков из Южного - в Средний и Северный Каспий. Обсуждается возможность применения методов биологического воздействия на популяцию гребневика M. leidyi с целью предотвращения катастрофических последствий его вселения в Каспийское море.

РАЖЕВА Т.И., РУДЕНКО М.В. — 2004 г.

На протяжении 35 лет сотрудниками лаборатории геологии Атлантики Атлантического отделения института океанологии им. П.П. Ширшова АН СССР, а затем и РАН проводились комплексные исследования Балтийского моря. Наряду с отбором донных отложений, проведением геофизических работ, постоянно осуществлялись записи рельефа дна. Экспедиции проводились на академических судах, таких как Э/С “Профессор Добрынин”, НИС “Профессор Штокман”, Э/С “Шельф”, НИС “Академик Курчатов”, НИС “Академик Сергей Вавилов”. В настоящее время, хотя как бы вторым планом, но записи рельефа продолжаются в экспедициях на судах НИС “Академик Келдыш” и НИС “Профессор Штокман”. В общей сложности проведено более 50 экспедиций. На этапе многолетних научно-исследовательских работах в море приняли участие многие инженеры, научные сотрудники, лаборанты и аспиранты. Особо следует выделить руководящий и научный состав экспедиций, в том числе заведующего лабораторией Е.М. Емельянова, А.И. Блажчишина, В.М. Литвина, Г.С. Харина, Н.И. Свиридова, О.С. Пустельникова, Э.С. Тримониса, зам. директора музея Мирового океана В.Л. Стрюка, В.В. Сивкова, М.В. Руденко.

ДОЛОТОВ Ю.С., КУТЧЕВА И.П., НОВИГАТСКИЙ А.Н., ПЕТРОВ М.П., ПЛАТОНОВ А.В., ПОЛИТОВА Н.В., ТОЛСТИКОВ А.В., ФИЛАТОВ Н.Н., ФИЛИППОВ А.С., ШЕВЧЕНКО В.П. — 2004 г.

На основе результатов детальных исследований в эстуариях рек Кереть и Кемь карельского побережья Белого моря в 2000-2003 гг. проведен сравнительный анализ особенностей таких процессов как формирование солености и распреснения водной толщи, изменения содержания и химического состава взвеси, скоростей течений и видового состава зоопланктона в фазы прилива и отлива.