Пространственные характеристики холодного промежуточного слоя Черного моря летом 2017 года

А. Н. Морозов✉, Е. В. Маньковская

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: anmorozov@mhi-ras.ru

Аннотация

Цель. Целью работы является изучение пространственных характеристик холодного промежуточного слоя (ХПС) после обновления его вод вследствие холодной зимы на основе анализа натурных данных, полученных в ходе экспедиции по Черному морю 14.06–03.07.2017 г. (95-й рейс НИС «Профессор Водяницкий»).

Методы и результаты. В работе использованы данные CTD-измерений зондом SBE911+ и измерений профилей скорости течения с помощью погружаемого акустического доплеровского профилометра течений (LADCP). Для получения осредненных характеристик вертикальной термохалинной структуры вод при обработке данных применялось изопикническое осреднение по ансамблям профилей. В период проведения измерений минимальная средняя температура ядра ХПС составляла 7,2°С при значении плотности 14,5 кг/м3. Верхняя граница слоя (по критерию 8°С) соответствовала плотности ~14,3 кг/м3, нижняя ~15,0 кг/м3. Обновление вод ХПС наиболее хорошо выражено в окрестности струи Основного Черноморского течения, что отчетливо прослеживается на изопикнических поверхностях 14,6 и 15,0 кг/м3. Основная масса ХПС по данным измерений идентифицируется в стрежне Основного Черноморского течения и в его правой части со стороны берега. Максимальная толщина ХПС составляет ~60 м, положение его ядра по вертикали соответствует диапазону глубин 40–100 м.

Выводы. Синхронные профили скорости течения, температуры, солености и плотности, полученные в ходе экспедиции по Черному морю летом 2017 г., позволили выполнить анализ термохалинной структуры вод с учетом реальной динамической ситуации. В результате определены параметры ХПС, его пространственные масштабы и положение относительно Основного Черноморского течения с учетом особенностей структуры поля плотности летом 2017 г. Эта информация может быть полезной для верификации моделей и проведения численных экспериментов с целью изучения механизмов и областей формирования ХПС в Черном море.

Ключевые слова

холодный промежуточный слой, Черное море, температура, граница ХПС, Основное Черноморское течение

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания по темам № 0555-2021-0003 «Оперативная океанология» и № 0555-2021-0005 «Прибрежные исследования». Выражаем глубокую признательность экипажу НИС «Профессор Водяницкий» и сотрудникам отдела экспедиционных исследований Морского гидрофизического института РАН, выполнившим измерения на высоком профессиональном уровне.

Для цитирования

Морозов А. Н., Маньковская Е. В. Пространственные характеристики холодного промежуточного слоя Черного моря летом 2017 года // Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37, № 4. С. 436–446. EDN BCSYUB. doi:10.22449/0233-7584-2021-4-436-446

Morozov, A.N. and Mankovskaya, E.V., 2021. Spatial Characteristics of the Black Sea Cold Intermediate Layer in Summer, 2017. Physical Oceanography, 28(4), pp. 404-413. doi:10.22449/1573-160X-2021-4-404-413

DOI

10.22449/0233-7584-2021-4-436-446

Список литературы

  1. Изменчивость гидрофизических полей Черного моря / А. С. Блатов [и др.]. Л. : Гидрометеоиздат, 1984. 240 с. URL: http://elib.rshu.ru/files_books/pdf/img-417200757.pdf (дата обращения: 03.06.2021).
  2. Белокопытов В. Н. Межгодовая изменчивость обновления вод холодного промежуточного слоя Черного моря в последние десятилетия // Морской гидрофизический журнал. 2010. № 5. С. 33–41.
  3. Реакция термохалинных характеристик деятельного слоя Черного моря на зимнее выхолаживание / В. Б. Пиотух [и др.] // Океанология. 2011. Т. 51, № 2. С. 232–241.
  4. Untangling spatial and temporal trends in the variability of the Black Sea Cold Intermediate Layer and mixed Layer Depth using the DIVA detrending procedure / A. Capet [et al.] // Ocean Dynamics. 2014. Vol. 64. P. 315–324. https://doi.org/10.1007/s10236-013-0683-4
  5. Новикова А. М., Полонский А. Б. Междесятилетняя изменчивость температуры поверхности и холодного промежуточного слоя в Черном море // Системы контроля окружающей среды. 2018. № 14 (34). С. 110–115. https://doi.org/10.33075/2220-5861-2018-14-110-115
  6. Black Sea thermohaline properties: Long‐term trends and variations / S. Miladinova [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2017. Vol. 122, iss. 7. 5624–5644. https://doi.org/10.1002/2016JC012644
  7. Stanev E. V., Peneva E., Chtirkova B. Climate Change and Regional Ocean Water Mass Disappearance: Case of the Black Sea // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2019. Vol. 124, iss. 7. P. 4803–4819. https://doi.org/10.1029/2019JC015076
  8. Демышев С. Г., Коротаев Г. К., Кныш В. В. Эволюция холодного промежуточного слоя Черного моря по результатам ассимиляции климатических данных в модели // Морской гидрофизический журнал. 2002. № 4. С. 3–19.
  9. Иванов В. А., Белокопытов В. Н. Океанография Черного моря. Севастополь, 2011. 212 с. URL: https://www.researchgate.net/publication/329587328_OKEANOGRAFIA_CERNOGO_MORA (дата обращения: 03.06.2021).
  10. Formation and changes of the Black Sea cold intermediate layer / S. Miladinova [et al.] // Progress in Oceanography. 2018. Vol. 167. P. 11–23. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2018.07.002
  11. Овчинников И. М., Попов Ю. И. Формирование холодного промежуточного слоя в Черном море // Океанология. 1987. Т. XXVII, вып. 5. С. 739–746.
  12. Коротаев Г. К., Кныш В. В., Кубряков А. И. Исследование процессов формирования холодного промежуточного слоя по результатам реанализа гидрофизических полей Черного моря за 1971–1993 гг. // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50, № 1. С. 41–56. doi:10.7868/S0002351513060102
  13. Oguz T., Besiktepe S. Observations on the Rim Current structure, CIW formation and transport in the western Black Sea // Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 1999. Vol. 46, iss. 10. P. 1733–1753. https://doi.org/10.1016/S0967-0637(99)00028-X
  14. Титов В. Б. Зоны формирования и объемы вод холодного промежуточного слоя в Черном море с учетом суровости зим // Метеорология и гидрология. 2006. № 6. С. 62–68.
  15. Куклев С. Б., Зацепин А. Г., Подымов О. И. Формирование холодного промежуточного слоя в шельфово-склоновой зоне северо-восточной части Черного моря // Океанологические исследования. 2019. Т. 47, № 3. С. 58–71. https://doi.org/10.29006/1564–2291.JOR–2019.47(3).5
  16. Control of Black Sea intermediate water mass formation by dynamics and topography: Comparison of numerical simulations, surveys and satellite data / E. V. Stanev [et al.] // Journal of Marine Research. 2003. Vol. 61, iss. 1. P. 59–99. https://doi.org/10.1357/002224003321586417
  17. Дорофеев В. Л., Сухих Л. И. Анализ изменчивости гидрофизических полей Черного моря в период 1993–2012 годов на основе результатов выполненного реанализа // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 1. С. 33–48.
  18. Морозов А. Н., Маньковская Е. В. Холодный промежуточный слой Черного моря по данным экспедиционных исследований 2016–2019 годов // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2020. № 2. С. 5–16. doi:10.22449/2413-5577-2020-2-5-16
  19. Суворов А. М., Шокурова И. Г. Годовая и междесятилетняя изменчивость доступной потенциальной энергии в Черном море // Морской гидрофизический журнал. 2004. № 2. С. 29–41.

Скачать статью в PDF-формате