Распределение оптических и гидрологических характеристик в проливе Антарктика по данным измерений в январе 2022 года в 87-м рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш»

А. А. Латушкин1, ✉, В. И. Пономарев2, П. А. Салюк2, Д. И. Фрей1, 3, Н. А. Липинская1, С. П. Шкорба2

1 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

2 Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия

3 Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Москва, Россия

✉ e-mail: sevsalat@gmail.com

Аннотация

Цель. Цель работы – исследование разномасштабных особенностей распределения гидрооптических и гидрологических характеристик в проливе Антарктика по данным контактных и спутниковых измерений в январе 2022 г. в 87-м рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш».

Методы и результаты. Использовались данные комплексных натурных измерений, выполненных на дрейфовых станциях в проливе Антарктика 27–28 января 2022 г. в рамках 87-го рейса НИС «Академик Мстислав Келдыш». Дополнительно использовались спутниковые данные. С применением комплекса зондирующей гидрофизической аппаратуры получены вертикальные профили температуры, солености, растворенного кислорода, концентрации хлорофилла а, интенсивности флуоресценции окрашенного растворенного органического вещества, показателя ослабления направленного света на длине волны 660 нм и фотосинтетически активной радиации. На основе полученных данных определены основные особенности мезомасштабной циркуляции в пределах циклонического круговорота над глубокой впадиной южной части пролива. Совместный анализ полученных в антарктической экспедиции гидрооптических, гидрологических характеристик и спутниковых измерений в проливе Антарктика показал наличие системы чередующихся антициклонических и циклонических вихрей. Также показано, что в области дрейфа льда, загрязненного грунтом суши или донными осадками шельфа, образуется зона повышенной мутности, связанная с поступлением в воду терригенной взвеси при таянии загрязненного льда.

Выводы. Система разномасштабных вихрей и течений в проливе Антарктика способствует обмену между водами верхнего и глубинного слоев пролива, а также между водами моря Уэдделла, распространяющимися на северо-северо-запад вдоль склона котловины пролива, прилегающего к кромке шельфа Антарктического п-ова, и водами пролива Браснфилда, распространяющимися вдоль склона шельфа островов – северо-восточной границы пролива.

Ключевые слова

пролив Антарктика, мезомасштабные вихри, гидрооптика, гидрология, показатель ослабления направленного света, концентрация хлорофилла а, флуоресценция, растворенное органическое вещество, дистанционное зондирование

Благодарности

Исследования мезомасштабных вихрей по натурным и дистанционным данным выполнены в рамках государственных заданий ФГБУН ФИЦ МГИ FNNN-2022-0001, FNNN-2021-0003 и ТОИ ДВО РАН № 122110700009-1, № 121021500054-3. Обработка и анализ гидрофизических данных поддержаны грантом РНФ 22-77-10004.

Для цитирования

Распределение оптических и гидрологических характеристик в проливе Антарктика по данным измерений в январе 2022 года в 87-м рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш» / А. А. Латушкин [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 1. С. 52–66. EDN OSQIWW. doi:10.29039/0233-7584-2023-1-52-66

Latushkin, A.A., Ponomarev, V.I., Salyuk, P.A., Frey, D.I., Lipinskaya, N.A. and Shkorba, S.P., 2023. Distribution of Optical and Hydrological Characteristics in the Antarctic Sound Based on the Measurements in January, 2022 in the 87th cruise of the R/V “Akademik Mstislav Keldysh”. Physical Oceanography, 30(1), pp. 47-61. doi:10.22449/1573-160X-2023-1-47-61

DOI

10.29039/0233-7584-2023-1-52-66

Список литературы

  1. Simulation of mesoscale circulation in the Tatar Strait of the Japan Sea / V. I. Ponomarev [et al.] // Ocean Modelling. 2018. Vol. 126. P. 43–55. https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2018.04.006
  2. Jersild A., Delawalla S., Ito T. Mesoscale Eddies Regulate Seasonal Iron Supply and Carbon Drawdown in the Drake Passage // Geophysical Research Letters. 2021. Vol. 48, iss. 24. e2021GL096020. doi:10.1029/2021GL096020
  3. Krek A. V., Krek E. V., Krechik V. A. The Circulation and Mixing Zone in the Antarctic Sound in February 2020 // Antarctic Peninsula Region of the Southern Ocean / Eds. E. G. Morozov, M. V. Flint, V. A. Spiridonov. Cham : Springer, 2021. P. 83–99. (Advances in Polar Ecology, vol. 6). https://doi.org/10.1007/978-3-030-78927-5_6
  4. Iceberg drift and ocean circulation in the northwestern Weddell Sea, Antarctica / L. L. Collares [et al.] // Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. 2018. Vol. 149. P. 10–24. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2018.02.014
  5. Surface Circulation at the Tip of the Antarctic Peninsula from Drifters / A. F. Thompson [et al.] // Journal of Physical Oceanography. 2009. Vol. 39, iss. 1. P. 3–26. https://doi.org/10.1175/2008JPO3995.1
  6. Caspel M. van, Hellmer H. H., Mata M. M. On the ventilation of Bransfield Strait deep basins // Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. 2018. Vol. 149. P. 25–30. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2017.09.006
  7. Deep and bottom water of the Bransfield Strait eastern and central basins / A. L. Gordon [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2000. Vol. 105, iss. C5. P. 11337–11346. https://doi.org/10.1029/2000JC900030
  8. Huneke W. G. C, Huhn O., Schröeder M. Water masses in the Bransfield Strait and adjacent seas, austral summer 2013 // Polar Biology. 2016. Vol. 39. P. 789–798. https://doi.org/10.1007/s00300-016-1936-8
  9. Bograd S. J., Stabeno P. J., Schumacher J. D. A census of mesoscale eddies in Shelikof Strait, Alaska, during 1989 //Journal of Geophysical Research: Oceans. 1994. Vol. 99, iss. C9. P. 18243–18254. https://doi.org/10.1029/94JC01269
  10. Bruce J. G. Eddies southwest of the Denmark Strait //Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 1995. Vol. 42, iss. 1. P. 13–29. https://doi.org/10.1016/0967-0637(94)00040-Y
  11. Rabinovich A. B., Thomson R. E., Bograd S. J. Drifter Observations of Anticyclonic Eddies near Bussol' Strait, the Kuril Islands //Journal of Oceanography. 2002. Vol. 58. P. 661–671. https://doi.org/10.1023/A:1022890222516
  12. Winter mesoscale circulation on the shelf slope region of the southern Drake Passage / M. Zhou [et al.] // Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. 2013. Vol. 90. P. 4–14. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2013.03.041
  13. The importance of sub-mesoscale processes for the exchange of properties through the Strait of Gibraltar / M. Bruno [et al.] // Progress in Oceanography. 2013. Vol. 116. P. 66–79. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2013.06.006
  14. On the warm inflow at the eastern boundary of the Weddell Gyre / S. Ryan [et al.] // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 2016. Vol. 107. P. 70–81. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2015.11.002
  15. The Weddell Gyre, Southern Ocean: Present Knowledge and Future Challenges / M. Vernet [et al.] // Reviews of Geophysics. 2019. Vol. 57, iss. 3. P. 623–708. https://doi.org/10.1029/2018RG000604
  16. Eddy overturning of the Antarctic Slope Front controls glacial melting in the Eastern Weddell Sea / O. A. Nøst [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2011. Vol. 116, iss. C11. C11014. https://doi.org/10.1029/2011JC006965
  17. Eddy transport as a key component of the Antarctic overturning circulation / A. F. Thompson [et al.] // Nature Geoscience. 2014. Vol. 7. P. 879–884. https://doi.org/10.1038/ngeo2289
  18. Stewart A. L., Klocker A., Menemenlis D. Circum‐Antarctic Shoreward Heat Transport Derived from an Eddy‐ and Tide‐Resolving Simulation // Geophysical Research Letters. 2018. Vol. 45, iss. 2. P. 834–845. https://doi.org/10.1002/2017GL075677
  19. Jerlov N. G. Marine optics. Amsterdam : Elsevier, 1976. 230 p. (Elsevier Oceanography Series)
  20. Исследования субмезомасштабной изменчивости верхнего слоя океана по данным спутниковых наблюдений / Б. Шапрон [и др.] // Морcкой гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 6. С. 676–690. doi:10.22449/0233-7584-2020-6-676-690
  21. Кудрявцев В. Н., Акимов Д. Б., Йоханнессен О. М. Проявление мезомасштабной изменчивости моря на радиолокационных изображениях его поверхности // Исследование Земли из космоса. 2003. № 2. С. 27–46.
  22. Изучение гидродинамических процессов в шельфовой зоне на основе спутниковой информации и данных подспутниковых измерений / О. Ю. Лаврова [и др.] // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12, № 5. С. 98–129.
  23. Lagrangian analysis of the vertical structure of eddies simulated in the Japan Basin of the Japan/East Sea / S. V. Prants [et al.] // Ocean Modelling. 2015. Vol. 86. P. 128–140. doi:10.1016/j.ocemod.2014.12.010
  24. Особенности динамики вод синоптического и субсиноптического масштабов над континентальным склоном Японской котловины и шельфом Приморья / В. И. Пономарев [и др.] // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10, № 2. С. 155–165.
  25. Изменчивость биооптических характеристик морской поверхности в районе Фолклендского течения и Патагонского шельфа / П. А. Салюк [и др.] // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18, № 6. С. 200–213. doi:10.21046/2070-7401-2021-18-6-200-213

Скачать статью в PDF-формате