УДК 551.465.53(265.07)
Межгодовая изменчивость течения Ойясио
И. А. Жигалов», Е. В. Самко*, Ю. В. Новиков*
Излагаются результаты океанологических исследований, выполненных в августе 1989—1999 гг. по российско-японской программе в северо-западной части Тихого океана. Анализируются результаты расчетов геострофических скоростей на разрезе, пересекающем течение Ойясио в районе юго-восточнее о-ва Итуруп. Приведены данные о пространственно-временной изменчивости структуры течения Ойясио и его расходах, сделан вывод о значительных межгодовых колебаниях переносов вод. Установлено, что в 1995 и 1996 гг. отмечался максимум интенсивности течения за исследуемый период времени.
Введение
Течение Ойясио, являясь западным граничным течением субполярного циклонического круговорота вод северной части Тихого океана, имеет большое значение в перераспределении тепла и оказывает большое влияние на климат северо-западной части Тихого океана. Выявление механизма межгодовых колебаний элементов этого крупномасштабного круговорота будет играть важную роль в понимании долгопериодных изменений в системе океан — атмосфера, происходивших на рубеже XX столетия в азиатско-тихоокеанском регионе.
Как продолжение Курильского течения, следующего с тихоокеанской стороны Курильских островов от п-ова Камчатка, течение Ойясио формируется в районе пролива Буссоль, где сливаются воды Курильского течения и охотоморские воды, попадающие в Тихий океан через вышеназванный пролив [1, 3, 4, 14]. Собственно течением Ойясио и называются трансформированные воды Курильского течения, которые после взаимодействия с охотоморскими водами в районе проливов Буссоль и Фриза имеют различия с водами Курильского течения, следующими в юго-западном направлении вдоль северной части Курильских островов [1, 13].
При продвижении к островам Японии течение Ойясио делится на четыре ветви. Продолжение Ойясио вдоль Японских островов, также как и в японской литературе, называется Первой (прибрежной) ветвью Ойясио. Второй ветвью называется ветвь, отходящая от основного потока на юго-восток южнее Малой Курильской гряды. Третьей и Четвертой ветвями Ойясио считаются ветви, отделяющиеся соответственно южнее пролива Фриза и пролива Буссоль [1]. Подобная упрощенная интерпретация динамики вод Ойясио для такого сложного и динамически активного региона, как Курильский, на наш взгляд, вполне допустима, тем более, если речь идет об установившейся квазистационарной системе течений.
* Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр.
Исходя из природы течения Ойясио, межгодовая изменчивость его потока может быть не только индикатором долгопериодных изменений, происходящих в западной части Тихого океана, но и показателем интенсивности поступления охотоморских вод в Тихий океан, с которыми, по мнению ряда авторов [12, 13], в значительной степени связано формирование промежуточных вод северной части Тихого океана. € другой стороны, через Курильские проливы тихоокеанские воды попадают в Охотское море и, совершив полный цикл трансформации, возвращаются в Тихий океан. Примечательной особенностью гидрологии Курильского района является наличие вихревых образований разных знаков, местоположение и интенсивность которых может оказывать влияние на перенос вод Ойясио.
В последние годы появился ряд публикаций, посвященных динамике вод Курильского региона и течения Ойясио, где рассматриваются динамическая структура исследуемой акватории и характеристики ее компонентов [5, 7], внутри годовая изменчивость течения Ойясио к юго-востоку от о. Хоккайдо [8], а также его межгодовая изменчивость на акватории южнее о. Шикотан в летний период 1989—1998 гг. [11]. Было отмечено, что вариации переноса вод течением Ойясио значительны как при одном, так и при другом типе изменчивости.
В работах [2, 10] выявленные межгодовые изменения в интенсивности переноса вод течения Ойясио в районе пролива Буссоль трактуются как отклики на глобальные изменения климата западной Субарктики (северная часть Тихого океана и российские дальневосточные моря). Очень интересные сведения о внутригодовых и межгодовых колебаниях переноса вод в 1990—1997 гг. Аляскинским течением, являющимся северной периферией Тихоокеанского субарктического круговорота, были получены Ониши и Отани [9] в результате расчетов геострофических течений и анализа инструментальных наблюдений на меридиане 180°.
В представленной работе рассматриваются структура, перенос вод, характеристики течения Ойясио, а также их межгодовая изменчивость в районе Южных Курил в летний период 1989—1999 гг.
Материалы и методика
чГ
сш. «
м да /52
Рис. I. Типичное расположение гидрологических станций (точки) на разрезе.
В работе использовались данные СТБ-съемок, выполненных в Курильском регионе в августе 1989—1999 гг. на японском научно-исследовательском судне "Хокко-Мару" в соответствии с соглашением о научно-техническом сотрудничестве между Россией и Японией. Во время съемок выполнялся ряд разрезов, ориентированных на юго-восток от о-вов Курильской гряды (их местоположение не менялось от года к году).
Для анализа характеристик течения Ойясио был выбран разрез, расположенный примерно по нормали к островной дуге, мористее о. Итуруп (рис. 1).
Протяженность разреза варьировала от 517—552 км в 1989—1991 гг. до 482 км в последующие годы. Уменьшение длины разреза произошло из-за сокращения числа южных станций, координаты прибрежной станции все годы оставались неизменными. Разрез выполнялся обычно в третью декаду августа (лишь в 1990 г. 2—3 сентября) и в разные годы включал от 9 до 13 станций, в приостровной части разреза расстояние между станциями составляло 34 км, в мористой — 66 км. Наблюдения производились до дна вблизи о. Итуруп и до 1500 м в глубоководной части разреза.
По данным измерений на разрезе были рассчитаны геострофические скорости и перенос вод, расчет выполнялся динамическим методом относительно "нулевой" поверхности 1500 дбар. Для расчета использовались данные о температуре и солености на стандартных горизонтах, суммарный перенос вод от поверхности до 1500 м был получен путем сложения расходов вод в слоях между стандартными горизонтами. Для идентификации границ течения Ойясио, выявления меандров и вихрей нами были предварительно построены карты динамической топографии 0/1500 дбар для тихоокеанского района Южных Курильских островов, которые в данной работе не приводятся.
Обсуждение результатов
Пространственная структура течения Ойясио в исследуемом районе достаточно сложна. Меандрирование справа от основного потока вод, обусловленное боковым трением, приводит к образованию антициклонических вихрей над границей шельфа и склона островов Курильской гряды. Западная периферия этих вихревых образований обычно прослеживается в приостровной части разрезов вертикального распределения изотах в виде струй северного направления. Картина вертикального распределения геострофических скоростей здесь также усложняется наличием приповерхностных вихрей, образованных в результате радиационного прогрева вод на мелководье и соответствующих этому уменьшению плотности и увеличению динамических высот на гидрологических станциях, расположенных на шельфе. Взаимодействие (схождение) течений Ойясио и Куросио приводит к отклонению части направленного к югу потока вод Ойясио первоначально на восток, а в дальнейшем и на северо-восток, что способствует формированию квазистационарного циклонического вихря или меандра в районе юго-восточнее о. Итуруп. Трансформированные воды этого вихря обнаруживаются в виде перемежающих полос разного направления в поле скоростей в центральной или мористой части разреза.
Как свидетельствуют схемы скоростей геострофических течений, выполненные с годовым интервалом по времени (рис. 2), год от года происходит изменение вертикальной структуры потока вод Ойясио. В анализируемый период времени (1989—1999 гг.) течение Ойясио часто представляло собой двухструйный поток вод, следующий в генеральном южном направлении, общая ширина потока изменялась от 100 км в 1998 г, до 274 км в 1993 и 1994 гг. и в среднем составляла 174 км. Лишь в 1992 и 1999 гг. течение Ойясио было однострунным, причем, если в первом случае произошло значительное смещение стрежня основного потока на восток, то в 1999 г. стрежень находился вблизи своего крайнего западного по-
Ч)
»"ЗОСЖ. q т'зо'вл
$3°00' *1'30' **°30'сж, *3'00' W/5'
woo' isi'50' т'зо'в.а. tso'oo' isM
500 \
wool
pi^ps'^lf* • .ff»«
vim*
1500*
в), w
m'id'ä.B.
о ЩЩ^ГЩТШ
L - '.'Um! '• • •
150° 15"
500 ■
woo\
1500
'o Inj
/»\'MlV
mmm ш
И /?; «JÄl I» //
«2'«5* k1°1S' М'зо'сш.. ♦/*«'
?5/"45' т'зо'в.а. 1S0V5' isms'
тот лъ-НТ*
/ /л ^nlV" //' \
(?) e)
чч'зо'сш. 42%S' iris' m'30'йш.
т'зо'йд. fso'fs' rs/vs1 т'зо'е.д.
о i^fjnvN/- - "
42%$' W/5' 150-15' W%5'
500
то
1500
Рис. 2. Геострофические скорости (см/с) относительно поверхности о) 1989г.; б) 1990г.; в) 1991 г.; г) 1992 г.;д) 1993г.; е) 1994г.; ж) 1995г.;») 1996г.;
ложения. Наличие узких полос северного направления над свалом глубин в 1989, 1994 и 1996 гг., обусловленное вихреобразованием и меандрирова-нием, приводило к разделению основного потока на две области: западную (приостровную) и восточную (мористую) В 1991 г. слабое северное противотечение, вызвавшее раздвоение течения Ойясио, наблюдалось в слое воды 250—1500 м над большими глубинами. В 1997 г. раздвоение потока Ойясио на разрезе было вызвано присутствием северной струи в слое 0—1500 м с максимальными скоростями около 12 см/с на горизонте 125 м, представляющей западную периферию антициклонического вихря. В остальные годы раздвоенность основного потока была менее выражена. Во все годы течение южного направления, соответствующее основному потоку вод Ойясио, прослеживалось от поверхности до глубины 1300— 1500 м.
М)
чгза'сж. ш'зо'в.а.
о г^
л> , ^'30 ели.
150° 15' 151*15' т'30'80
ьг%5' »45' 150'15' 15Г15'
I - аМ"::::;':.-' :
500 I о
ш/'" -О'
1000 О
15001
-о,.....
_ 1 ; : ... (Ч о
О Ж I /
К)
*г%5' 4!'45' Н'зО'е.ш. 150°15' 151° 15' т'за'в.д.
}50'15'
»45' 151 "15'
то
1500
т
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.