Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности

На основе данных спутниковых дистанционных зондирований получены характеристики апвеллинга в прибрежных водах Черного моря и выявлены периоды межгодовых колебаний его интенсивности. Показано, что между параметрами атмосферного переноса и интенсивностью апвеллинга существует достаточно тесная корреля...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2005
Автори:	Боровская, Р.В., Панов, Б.Н., Спиридонова, Е.О., Лексикова, Л.А., Кириллова, М.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Морський гідрофізичний інститут НАН України 2005
Назва видання:	Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
Теми:	Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56986
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности / Р.В. Боровская, Б.Н. Панов, Е.О. Спиридонова, Л.А. Лексикова, М.В. Кириллова // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 42-48. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-56986
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-569862014-03-03T03:01:12Z Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности Боровская, Р.В. Панов, Б.Н. Спиридонова, Е.О. Лексикова, Л.А. Кириллова, М.В. Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей На основе данных спутниковых дистанционных зондирований получены характеристики апвеллинга в прибрежных водах Черного моря и выявлены периоды межгодовых колебаний его интенсивности. Показано, что между параметрами атмосферного переноса и интенсивностью апвеллинга существует достаточно тесная корреляционная связь с прогностическими возможностями. Исследовано влияние апвеллинга на показатели промысла шпрота. Based upon the satellite remote sensing data the upwelling characteristics in the coastal waters of the Black Sea are obtained and the interannual oscillation periods of its intensity are revealed. It is shown that there is a rather strong forecast-providing correlation between the atmospheric transport parameters and the upwelling intensity. The influence of upwelling upon the sprat fishing characteristics is analyzed. 2005 Article Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности / Р.В. Боровская, Б.Н. Панов, Е.О. Спиридонова, Л.А. Лексикова, М.В. Кириллова // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 42-48. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1726-9903 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56986 551.465 ru Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу Морський гідрофізичний інститут НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей
spellingShingle	Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Боровская, Р.В. Панов, Б.Н. Спиридонова, Е.О. Лексикова, Л.А. Кириллова, М.В. Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
description	На основе данных спутниковых дистанционных зондирований получены характеристики апвеллинга в прибрежных водах Черного моря и выявлены периоды межгодовых колебаний его интенсивности. Показано, что между параметрами атмосферного переноса и интенсивностью апвеллинга существует достаточно тесная корреляционная связь с прогностическими возможностями. Исследовано влияние апвеллинга на показатели промысла шпрота.
format	Article
author	Боровская, Р.В. Панов, Б.Н. Спиридонова, Е.О. Лексикова, Л.А. Кириллова, М.В.
author_facet	Боровская, Р.В. Панов, Б.Н. Спиридонова, Е.О. Лексикова, Л.А. Кириллова, М.В.
author_sort	Боровская, Р.В.
title	Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности
title_short	Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности
title_full	Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности
title_fullStr	Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности
title_full_unstemmed	Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности
title_sort	прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности
publisher	Морський гідрофізичний інститут НАН України
publishDate	2005
topic_facet	Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56986
citation_txt	Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности / Р.В. Боровская, Б.Н. Панов, Е.О. Спиридонова, Л.А. Лексикова, М.В. Кириллова // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 42-48. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
series	Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
work_keys_str_mv	AT borovskaârv pribrežnyjčernomorskijapvellingimežgodovaâizmenčivostʹegointensivnosti AT panovbn pribrežnyjčernomorskijapvellingimežgodovaâizmenčivostʹegointensivnosti AT spiridonovaeo pribrežnyjčernomorskijapvellingimežgodovaâizmenčivostʹegointensivnosti AT leksikovala pribrežnyjčernomorskijapvellingimežgodovaâizmenčivostʹegointensivnosti AT kirillovamv pribrežnyjčernomorskijapvellingimežgodovaâizmenčivostʹegointensivnosti
first_indexed	2025-07-05T08:14:04Z
last_indexed	2025-07-05T08:14:04Z
_version_	1836793981399203840
fulltext	42 УДК 551 .445 Р .В .Боровская, Б.Н.Панов, Е.О.Спиридонова, Л.А.Лексикова , М .В .Кириллова Южный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии, г.Керчь ПРИБРЕЖНЫЙ ЧЕРНОМОРСКИЙ АПВЕЛЛИНГ И МЕЖГОДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЕГО ИНТЕНСИВНОСТИ На основе данных спутниковых дистанционных зондирований получены ха- рактеристики апвеллинга в прибрежных водах Черного моря и выявлены периоды межгодовых колебаний его интенсивности. Показано, что между параметрами ат- мосферного переноса и интенсивностью апвеллинга существует достаточно тесная корреляционная связь с прогностическими возможностями. Исследовано влияние апвеллинга на показатели промысла шпрота. Прибрежный апвеллинг представляет собой наиболее исследованный и характерный вид локального подъема глубинных вод [1 – 3]. В Черном мо- ре, так же как и в других районах Мирового океана, возникновение апвел- линга обусловлено компенсационным притоком глубинных вод к берегу при оттоке поверхностных вод от берега вследствие сгонных ветров или течений. Подъемы вод определяют локальные изменения гидрофизических, гидрохимических и гидробиологических процессов в поверхностном слое, которые способствуют росту его био- и рыбопродуктивности. Очевидно, что наиболее полное представление об апвеллингах можно по- лучить с помощью аэрокосмических методов исследований. Из известных нам публикаций наиболее изученными с помощью спутниковых данных пред- ставляются апвеллинги Балтийского моря [4 – 6]. Черноморские апвеллинги наиболее исследованы у Южного берега Крыма [7, 8], но использование ма- териалов искусственных спутников Земли (ИСЗ) в этих работах ограничено. Целью исследований, результаты которых изложены в данной работе, является определение закономерностей развития прибрежных апвеллингов в Черном море с привлечением данных ИСЗ и оценка влияния апвеллингов на рыбопродуктивность отдельных районов Черного моря. В качестве основных материалов использовалась информация дистан- ционного зондирования Земли с ИСЗ серии NOAA в формате АРТ в инфра- красном и телевизионном диапазонах. Эти данные получены станцией приема и обработки спутниковой информации SU-8 (фирма «Furuno») в ЮгНИРО с 1988 по 2004 гг. Общее количество обработанных снимков со- ставило 1964, на 1140 из них были отслежены апвеллинги. Дешифрирова- ние зон подъема вод проводилось согласно существующим методикам [9, 10]. Обобщение и анализ материалов выполнен с учетом времени существо- вания и степени развития апвеллингов по семи районам Черного моря, имеющим рыбохозяйственное значение: север и восток северо-западной части, западная часть, а также феодосийский, ялтинский, новороссийский и турецкий районы (pис.1). © Р .В .Боровская , Б .Н .Панов , Е .О .Спиридонова , Л .А .Лексикова , М .В .Кириллова , 2005 43 Поиск апвеллингов велся постоянно, но в связи с тем, что в температурном поле поверх- ности моря они проявлялись наиболее четко с мая по сен- тябрь, особое внимание было уделено именно этому периоду. На всех снимках и по каж- дому апвеллингу определялась наименьшая Шmin и наибольшая Шmax его ширина, протяжен- ность Папв, минимальная темпе- ратура в центре апвеллинга Тmin и температура окружающих его вод Токр. Выделялись также районы, где отмечалось распространение вод апвеллинга далеко в море. Для каждого апвеллинга рассчитывалась его площадь Sапв и условный показа- тель – «холодозапас» Хзап апвеллинга по формулам: Sапв = Шср × Папв, Хзап = (Токр – Тmin) × Sапв, где Шср = (Шmin + Шmax)/2– средняя ширина зоны апвеллинга. Затем рассчитывались среднемесячные величины площади и «холодо- запаса». Для каждого района и параметра по всему набору данных опреде- лялись минимальные, средние и максимальные значения. Также была выполнена оценка связи между среднемесячными значе- ниями «холодозапаса», аномалиями температуры воды и промысловой на- грузкой (вылов за час траления) шпрота по крымскому рыбопромысловом району и району о.Змеиный отдельно для 2002 г. и 2003 г. Для крымского района использовались величины «холодозапаса» ялтинского, северного и восточного апвеллинга северо-западной части Черного моря и аномалии температуры поверхности моря в Одессе, Черноморском, Евпатории и Ялте. Для района о.Змеиный использовались величины «холодозапаса» западного апвеллинга и аномалии поверхностной температуры воды в Одессе. По ряду температуры морской воды в порту Одесса рассчитывался ус- ловный показатель активности апвеллингов (ПАА). ПАА определялся по формуле: ПАА = VI∑ IX∆ – XII∑ II∆, где ∆ – аномалии среднемесячной температуры поверхности моря п.Одесса, XII∑ II∆ – показатель снижения температуры вод в зимние месяцы. ПАА не является показателем теплового фона поверхности моря в летние месяцы, как VI∑ IX∆, а характеризует интенсивность подъема вод к поверхности в прибрежной зоне моря. Для оценки характера атмосферной циркуляции использованы еже- дневные значения приземного атмосферного давления (– 1000 мб) в узлах принятой нами стандартной сетки поля приземного атмосферного давления [11]. Каждое поле описывалось полиномом Чебышева. Из полученных ко- эффициентов разложения поля использовались следующие: А00 – физически Р и с . 1 .Районирование апвеллингов в Чер- ном море: западный (1), север (2) и восток (3) северо-запада, ялтинский (4), феодосий- ский (5), новороссийский (6), турецкий (7). 44 отражающий среднее значение поля, А10 и А01 – интенсивность атмосферно- го переноса по направлению юг – север и запад – восток соответственно при правой системе координат. Ряды значений среднего «холодозапаса» для каждого района и среднего «холодозапаса» для всего моря коррелировались с соответствующими ря- дами показателя ПАА и коэффициентов разложения барического поля, ос- редненными по двум периодам: июнь – август и январь – июнь. Обсуждение результатов. Механизм развития прибрежных апвеллин- гов по всему морю таков, что холодные воды появляются на поверхности сначала у берега, а затем распространяются в море. Наиболее часто апвеллинги наблюдаются на северо-западе моря (pис.2). Отличительной особенностью этого района является наличие довольно ши- рокого шельфа. Обширное мелководное пространство обусловливает быст- рую реакцию водной толщи на изменение ветров. Здесь зоны подъема вод прослеживаются от 1 до 18 дней в месяц. Максимальное их количество от- мечается в отдельные годы (1988, 1989, 1990, 1991, 1993, 1996, 2004 гг.) в июле и достигает 10 – 18 дней в месяц. Гораздо реже зоны подъема вод от- мечаются в районе Ялты, Феодосии, Новороссийска и особенно у берегов Турции. Для этих районов характерно отсутствие апвеллингов в отдельные годы. Частота их появления составляет 1 – 8 дней в месяц. Продолжитель- ность непрерывного существования апвеллингов колеблется в пределах от 1 до 10 суток. Для северного и восточного района северо-западной части мо- ря, а также турецкого апвеллинга максимальные величины составляют 8 – 10 дней; для западного, феодосийского и новороссийского 5 дней; для ял- тинского 3 – 4 дня. Следует также отметить, что у берегов Турции в те годы, когда наблюдается апвеллинг, величины «холодозапаса» достигают наи- больших значений по сравнению с другими районами. Исходя из этого, можно предположить достаточно значительную роль апвеллингов в этом районе в обогащении биогенными элементами поверхностного слоя вод всего Черного моря. Вторым по величине «холодозапаса» является апвел- линг северной части северо-западного региона моря. Наименьшие величины «холодозапаса» отмечаются в районе Новороссийска. В пределах области существования апвеллинга отмечается пространст- венная неоднородность, определяющаяся в его общем усилении и в сущест- вовании так называемых «центров» апвеллинга. Чаще всего такие районы располагаются у берега. К ним относится северная часть Каркинитского за- лива, область вокруг м.Тарханкут и м.Инджебурун (Турция). Температура воды на поверхности в очагах подъема понижается в июле – августе до 7 °С. Максимальные различия температуры воды между центром апвеллинга и окружающими водами составляют 9 – 16 °С у берегов Турции и в северо- западной части моря и 7 – 8 °С у Новороссийска, Ялты и Феодосии. Ширина полосы прибрежного апвеллинга в зависимости от периода раз- вития колеблется в пределах от 2 до 90 миль. Наибольшая ширина распро- странения апвеллингов отмечается на востоке северо-западной части моря. Протяженность распространения холодных вод также колеблется в боль- ших пределах. На востоке северо-западного района, в районе Ялты и Феодо- сии наименьшая протяженность апвеллингов составляет 3 – 5 миль; на западе, 45 Р и с . 2 .Межгодовая изменчивость условного показателя «холодоза- паса» апвеллингов у западных (а), восточных (б) берегов северо- западной части и южных (в) берегов Черного моря. 0 2 5 0 0 5 0 0 0 7 5 0 0 1 0 0 0 0 1 2 5 0 0 1 5 0 0 0 1 7 5 0 0 2 0 0 0 0 Х о л о д о за п ас 1 9 8 8 1 9 8 9 1 9 9 0 1 9 9 1 1 9 9 2 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 Х о л о д о за п ас 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 0 25000 50000 75000 100000 Х о л о д о за п ас 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Годы Май Июнь Июль Август Сентябрь а б в 46 севере северо-западной части моря и в районе Новороссийска 10 – 15 миль; у берегов Турции 40 миль. Наибольшая протяженность отмечается на западе се- веро-западной части и у берегов Турции 280 и 330 миль соответственно. Существенной особенностью черноморских апвеллингов является на- личие локальных выходов холодных вод от побережья в сторону открытого моря в виде струй с фронтальными границами протяженностью до 70 миль. Наиболее часто они наблюдаются в районе м.Тарханкут, м.Сарыч и Феодо- сии. Ориентированы они соответственно на северо-запад, юго-запад и юг. В результате этих выходов воды с минимальными значениями температуры оказываются удаленными от берега. Анализ повторяемости апвеллингов показал, что у северных берегов се- веро-западного района апвеллинги преобладают в июле и августе, у восточ- ных берегов северо-западного района – в июне и в июле, в районе Ялты – в июне, у Феодосии – в июле. В западной части моря и у берегов Турции ме- сяцем апвеллингов является июль, в районе Новороссийска – июнь и август. Временная изменчивость «холодозапаса» показывает 2 – 3 летнюю цик- личность для всех районов (pис.2), кроме турецкого, где с 1997 по 2002 гг. апвеллинги не наблюдались. Анализ связи величин условного показателя «холодозапаса», аномалий температуры воды Аw в портах, значений промысловой нагрузки на про- мысле шпрота В за май – август дал следующие зависимости по крымскому району и району о.Змеиный: прямая зависимость прослеживается между величинами условного показателя «холодозапаса» и аномалиями темпера- туры воды в портах, что подтверждает репрезентативность спутниковых данных при мониторинге прибрежных апвеллингов и обратная зависимость условного показателя «холодозапаса» и промысловой нагрузки на промысле шпрота. Максимальным значениям условного показателя «холодозапаса» соответствуют минимальные величины промысловой нагрузки (pис.3 – 4). Результаты корреляционного анализа исследованных рядов свидетель- ствуют о том, что предложенный показатель активности апвеллингов (ПАА) является достаточно адекватным реальным апвеллингам на севере (досто- верность связи 0,05) и востоке (достоверность связи 0,02) северо-западной части моря, причем для периода июнь – август. Регрессионные уравнения для этих связей выглядят следующим образом: Хзап сев = 12,321 – 0,561⋅ПАА, Хзап вост = 8,202 – 0,414⋅ПАА. Также выявлена достоверная (с уровнем 0,05) связь «холодозапаса» ап- веллингов восточной части северо-западного района для периода июнь- август с коэффициентом А00 за период январь-июнь. Уравнение регрессии: Хзап вост = – 10,308 + 1,292⋅А00 I-VI. Это означает, что рост среднего атмосферного давления над Черным морем в первом полугодии ведет к активизации летних апвеллингов у за- падных берегов Крыма. Заключение. Выполненные исследования показали особенности режи- ма апвеллингов на различных участках побережья и их связь с особенно- стями атмосферной циркуляции. Разработаны показатели, характеризующие прибрежные апвеллинги как по контактным, так и по дистанционным изме- рениям температуры поверхности моря. 0 1000 2000 3000 4000 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.4 1.6 1.8 2 2.2 V VI VII VIII IX месяцы 1 2 3 ХзАw В а а 0 5000 10000 15000 20000 25000 -3 -2 -1 0 1 2 0 0.4 0.8 1.2 1.6 V VI VII VIII IX месяцы 1 2 3 ХзВАw а в 0 200 400 600 0 1 2 3 4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 V VI VII VIII IX месяцы 1 2 3 Хз В Аw б б 0 100 200 300 400 500 0 1 2 3 4 5 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 V VI VII VIII IX месяцы 1 2 3 б Хз ВАw г Р и с . 3 .Изменение условного показателя «холодозапаса» апвеллинга (1), осредненных аномалий температуры воды в портах (2) и ве- личин промысловой нагрузки (3) с мая по сентябрь: 2003 г. (а, в), 2002 г. (б, г) для Крымского района (а, б) и района о.Змеиный (в, г). 48 Предложенный показатель активности апвеллингов (ПАА) является достаточно адекватным реальным апвеллингам на севере и востоке северо- западной части моря. Установлено, что увеличение среднего над Черным морем атмосферного давления в январе – июне ведет к активизации апвел- лингов на востоке северо-западного района моря. Усиление восточного пе- реноса над морем в январе – июне активизирует апвеллинги по всему морю. Для мая – августа выявлена обратная связь показателя среднемесячных значений «холодозапаса» в апвеллингах Крыма и западного побережья с промысловыми нагрузками на промысле шпрота. С суммарным показателем «холодозапаса» по всему морю в июне- августе установлена достоверная (с уровнем 0,04) связь с коэффициентом А01 за период январь – июнь. Уравнение регрессии: Хзап общ = 22,377 – 86,029⋅А01 I-VI. Это означает, что именно восточные атмосферные переносы, развивая в первом полугодии соответствующую циркуляцию вод, усиливают интен- сивность прибрежных апвеллингов в Черном море в летние месяцы. Эти связи позволяют по данным об атмосферных переносах первого полугодия прогнозировать интенсивность апвеллингов и успешность про- мысла шпрота в июле – августе. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Буйницкий В.Х. Спутниковая океанология.– вып.2.– Л.: ЛГУ, 1980.– С.47-60. 2. Использование спутниковой информации в исследовании океана и атмосферы. Тезисы докладов (апрель 1969 г., Звенигород).– М., 1969.– С.14-16. 3. Кочиков В.Н. Локальные подъемы вод и их влияние на биопродуктивность раз- личных районов Мирового океана.– М.: ЦНИИТЭИРХ, 1980.– 47 с. 4. Бычкова И.А., Викторов С.В. Интерпретация и систематизация зон апвеллинга в Балтийском море по спутниковым данным // Океанология.– 1987.– 27, № 2.– С.218-223. 5. Horstmann U. Distribution patterns of temperature and water colour in the Baltic Sea as recorded in satellite images: indicators for phytoplankton growth.– Ber. Inst. F. Meeresk. Keil., 1983.– 106.– 145 p. 6. Журбас В.М., Стипа Т., Малки П., Пака В.Т., Кузьмина Н.П., Скляров В.Е. Ме- зомасштабная изменчивость апвеллинга в юго-восточной Балтике: ИК-изобра- жения и численное моделирование // Океанология.– 2004.– 44, № 5.–С.660-669. 7. Блатов А.С., Иванов В.А. Гидрология и гидродинамика шельфовой зоны Чер- ного моря.– Киев: Наукова думка, 1992.– 242 с. 8. Власенко В.И., Иванов В.А., Стащук Н.М. Генерация квазиинерционных колебаний при апвеллинге у Южного берега Крыма // Океанология.– 1996.– 36, № 1.– С.43-51. 9. Методические указания по комплексному использованию спутниковой инфор- мации для изучения морей.– Л.: Гидрометеоиздат, 1987.– С.40-49. 10. Чернышов И.В., Черкащенко Н.В., Карпенко Г.П. Методические указания по построению карт ТПО.– Керчь, 1989.– 30 с. 11. Брянцев В.А. Методические рекомендации по гидрометеорологическому про- гнозированию для основных объектов промысла в Черном море.– Керчь: Аз- ЧерНИРО, 1987.– 168 с. Материал поступил в редакцию 9 .02 .2005 г . После доработки 11 .05 .2005 г .

Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности

Репозитарії

Схожі ресурси