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.

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.

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

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.