научная статья по теме РОССИЙСКИЕ ЭКСПЕДИЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДООБМЕНА МЕЖДУ АТЛАНТИЧЕСКИМ И СЕВЕРНЫМ ЛЕДОВИТЫМ ОКЕАНАМИ В 2011 Г Геофизика

Текст научной статьи на тему «РОССИЙСКИЕ ЭКСПЕДИЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДООБМЕНА МЕЖДУ АТЛАНТИЧЕСКИМ И СЕВЕРНЫМ ЛЕДОВИТЫМ ОКЕАНАМИ В 2011 Г»

ОКЕАНОЛОГИЯ, 2014, том 54, № 2, с. 282-285

= ИНФОРМАЦИЯ =

УДК 551.465

РОССИЙСКИЕ ЭКСПЕДИЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДООБМЕНА МЕЖДУ АТЛАНТИЧЕСКИМ И СЕВЕРНЫМ ЛЕДОВИТЫМ ОКЕАНАМИ В 2011 г.

© 2014 г. А. С. Фалина, С. В. Гладышев, А. В. Колоколова

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва e-mail: falina_a@mail.ru, sgladyshev@ocean.ru, perehod.07@mail.ru Поступила в редакцию 20.12.2012 г., после доработки 15.02.2013 г.

Б01: 10.7868/80030157414020087

В 2011 г. Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИО РАН) было проведено три экспедиции с целью исследования водообмена между Атлантическим и Северным Ледовитым океанами. Судовые наблюдения проводились на трех гидрологических разрезах в проливах между Гренландией, Исландией, Фарерскими и Шетландскими островами (разрезы 1—3 на рисунке).

В мае 2011 г. в 32-м рейсе НИС "Академик Сергей Вавилов" были проведены наблюдения на двух разрезах: в Фарерско-Шетландском проливе (разрез 1 на рисунке) и на разрезе между Исландией и Фарерскими островами (разрез 2 на рисунке). Каждый из разрезов был выполнен дважды. Всего было выполнено 72 станции: 33 в Фарер-ско-Шетландском проливе и 39 над Исландско-Фарерским порогом. В ходе экспедиции был произведен отбор проб морской воды из 709 батометров, выполнены измерения содержания кислорода, концентрации силикатов и фосфатов (810, 814 и 817 измерений соответственно).

В июне 2011 г. в 34-м рейсе НИС "Академик Иоффе" было выполнено 4 последовательных съемки на разрезе через Датский пролив (разрез 3 на рисунке). В течение шести дней было выполнено 69 станций. Также были проведены однократные наблюдения на разрезах через Фарерско-Шетландский пролив и над Исландско-Фарерским порогом (разрезы 1 и 2 на рисунке). В общей сложности в течение экспедиции было выполнено 105 станций, произведен отбор проб морской воды из 1023 батометров. На борту судна выполнено 1217 измерений содержания кислорода, 1273 измерений содержания силикатов и 1259 измерений содержания фосфатов.

В сентябре 2011 г. в 33-м рейсе НИС "Академик Сергей Вавилов" наблюдения проводились на разрезе через Датский пролив (разрез 3 на рисунке). В ходе однократной съемки было выполнено 22 океанографические станции, произведен

отбор проб морской воды из 226 батометров. На борту судна выполнены измерения содержания кислорода, концентрации силикатов и фосфатов (236, 260 и 262 измерения соответственно).

Помимо СТЭ-зондирований водной толщи и гидрохимического анализа проб морской воды, во всех экспедициях были проведены измерения трех составляющих скорости течений в толще океанских вод с помощью акустических доплеровских профилографов течений. Наряду с ЬАЭСР-зонди-рованиями на отдельных станциях, во всех экспедициях велась непрерывная запись информации о поверхностных течениях, получаемой с помощью судовых АЭСР (таблица).

Важно отметить, что положение разреза 1 через Фарерско-Шетландский пролив практически совпадает с положением стандартного океанографического разреза Нулсу-Флюгга (Моко-Р1觧а), наблюдения на котором проводятся регулярно с 1903 г. [3]. Положение разреза 3 через Датский пролив практически совпадает с положением стандартного океанографического разреза Ла-трабьярг (Ьа1гаЪ]аг§), наблюдения на котором с 1992 г. регулярно проводятся специалистами из Исландского Института Морских Исследований (ИАБЯО, г. Рейкьявик). Таким образом, положение разрезов 1 и 3 (рисунок) обеспечивает возможность совместного использования и корректного сравнения гидрологических данных, полученных специалистами ИО РАН в 2011 г., с данными исторических наблюдений. Разрез 2 в проливе между Исландией и Фарерскими островами ранее не выполнялся и был проложен таким образом, чтобы пересечь пролив в районе наименьших глубин.

Рейсы проводились Институтом океанологии за счет средств ФЦП "Мировой океан" и экспедиционного гранта РФФИ № 10-05-10084-к. Научными работами в экспедициях на НИС "Академик Сергей Вавилов" и НИС "Академик Иоффе" в мае и июне 2011 г. руководил к.г.н. С.В. Гладышев. Научными работами в экспедиции на

РОССИЙСКИЕ ЭКСПЕДИЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДООБМЕНА 283

м 0 -200 -400-600-1000-2000-3000

Батиметрическая карта восточной части субарктической Атлантики и прилегающего к ней сектора Северного Ледовитого океана. Черными линиями показано положение трех разрезов между Гренландией и Шетландскими островами, наблюдения на которых проводились в мае-сентябре 2011 г., а также положение разреза по 59.5° с.ш., выполняемого ИО РАН с 1997 г. Основные черты циркуляции атлантических вод в верхнем слое океана показаны сплошными стрелками. Пути распространения арктических вод в верхнем слое океана показаны прерывистыми стрелками, в глубинном слое - точками. САТ - Северо-Атлантическое течение, ТИ - течение Ирмингера, ВГТ - Восточно-Гренландское течение.

НИС "Академик Сергей Вавилов" в сентябре 2011 г. руководил к.г.н. В.П. Терещенков.

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Наблюдения за вертикальным распределением параметров морской воды во всех рейсах осуществлялись при помощи погружаемого океанографического комплекса "Seabird 911plus", оснащенного двумя парами датчиков температуры и электропроводности, датчиком кислорода SBE 43, датчиком мутности, двадцатью четырьмя 5-литровыми батометрами и альтиметром PSA 900D фирмы "Benthos". Зондирования на станциях производились от поверхности океана и прекращались в 5—10 м от дна. Анализ проб воды на соленость в ходе рейса проводился на приборе Autosal Sali-nometer 8400B. Точность измерений солености составляла 0.002 епс. Данные о солености, получаемые на солемере в ходе рейсов, использова-

лись для контроля временного дрейфа датчиков электропроводности океанологического зонда. Калибровка всех датчиков зонда в начале и в конце экспедиций показала, что точность измерения температуры составляла 0.001°С, кислорода — не более 0.05 мл/л. Гидрохимические данные о содержании растворенного кислорода, полученные в ходе рейсов путем титрования отобранных проб, использовались при калибровке датчика кислорода SBE 43.

Наблюдения над скоростями течений проводились одновременно с CTD-зондированиями при помощи двух акустических доплеровских профи-лографов течений Workhorse 300 kHz Sentinel (Monitor) LADCP (Up и Down-looking). Также использовались судовые акустические профилографы, установленные в днище судов. На НИС "Академик Иоффе" использовался судовой акустический про-филограф TRDI OS 38 kHz, а на НИС "Академик

284 ФАЛИНА и др.

Объем работ, выполненных специалистами ИО РАН в трех экспедициях на северной границе Атлантического океана в 2011 г.

Показатель НИС "Академик Сергей Вавилов", май 2011 г. НИС "Академик Иоффе", июнь 2011 г. НИС " Академик Сергей Вавилов", сентябрь 2011 г.

1 Количество пройденных миль 1740 2464 248

2 Количество СТБ-станций 72 105 22

3 Количество ЬАБСР-зондирований 65 103 22

4 Непрерывных записей поверхностных течений судовым АБСР 1105 Мб 1144 Мб 480 Мб

5 Непрерывных записей поверхностной температуры и электропроводности SBE21 3.25 Мб 3.22 Мб 1.53 Мб

8 Выполнено измерений солености на Аи1о8а1 $аИпоте1ег 8400В 101 0 44

9 Непрерывных записей навигации и рельефа дна 230 Мб 191 Мб 96 Мб

Сергей Вавилов" — TRDI OS 75 kHz. Максимальная глубина измерений составила 650—750 м.

Определение содержания растворенного кислорода в отобранных пробах произведено потен-циометрическим титрованием по методу Вин-клера в модификации ИО РАН с помощью автоматического титратора "794 Basic Titrino" фирмы "Metrohm". Точность измерения концентраций кислорода в морской воде составила 0.01 мл/л. Концентрации силикатов и фосфатов получены колориметрическим методом на спектрофотометрах "UV mini-1240" ("Shimadzu") и "Cary 100" ("Varian") с использованием методик Королева и Морфи-Райли. Относительная ошибка метода при определении концентрации силикатов составляла ±2.5—4%, фосфатов — ±1%.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В ходе рейсов на НИС "Академик Сергей Вавилов" и НИС "Академик Иоффе" в 2011 г. удалось существенно расширить базу российских данных о скоростях течений и характеристиках вод в проливах на границе Атлантического и Северного Ледовитого океанов. Данные наблюдений, полученные в 2011 г., к настоящему времени прошли процедуру первичной обработки в соответствии с рекомендациями производителей измерительного оборудования.

В ближайшем будущем данные наблюдений, полученные в экспедициях на НИС "Академик Иоффе" и НИС "Академик Сергей Вавилов" в 2011 г., будут использованы для получения количественных оценок мгновенного (синоптического) переноса вод через проливы между Гренландией, Исландией и Великобританией. Запланиро-

ванное ИО РАН продолжение регулярного судового мониторинга на разрезах через проливы в 2012—2014 гг. позволит перейти от единичных оценок переноса вод к комплексному исследованию водообмена в регионе: оценке его средней интенсивности и изменчивости во времени.

Предварительный анализ данных, полученных в мае—июне 2011 г., указывает на кратковременную (в масштабе нескольких суток) изменчивость характеристик и объемов арктических вод в наиболее глубоких каналах проливов между Гренландией, Исландией и Фарерскими островами. Данные четырех последовательных съемок в Датском проливе 23—28 июня 2011 г. указывают на кратковременные разнонаправленные изменения солености (на 0.01—0.03 епс) и объема вод с потенциальной плотностью более 28.0 кг/м3 в наиболее глубоком канале пролива. На основе данных двух последовательных съемок на разрезе между Исландией и Фарерскими островами, проведенных 24—27 мая 2011 г., зафиксированы признаки сокращения объема плотных арктических вод с соленостью менее 34.98 епс.

Данные наблюдений на восточном шельфе Гренландии в Датском проливе в июне и сентябре 2011 г. указывают на постоянное присутствие шельфовых вод, плотность которых (27.80 > ст0 > 27.96) сравнима с плотностью арктических вод, проникающих в море Ирмингера через наиболее глубокий канал в центральной части пролива. Оценки переноса плотных (ст0 > 27.80) вод арктического происхождения над восточным гренландским шельфом на основе данных 2011 г. позволят уточнить сведения о роли этих в

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.

Показать целиком