Влияние речного стока на вертикальную стратификацию плотности восточных арктических морей Чукотского и Бофорта

А. А. Букатов, Е. А. Павленко✉, Н. М. Соловей

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: pavlenko.ea@mhi-ras.ru

Аннотация

Цель. Цель работы – анализ влияния стока рек на плотностную стратификацию вод морей Чукотского и Бофорта, определение районов с наиболее выраженным откликом на сезонные колебания объемов стока рек.

Методы и результаты. На основе данных реанализа ECMWF ORAP5 о среднемесячных значениях температуры и солености за май – сентябрь каждого года рассчитана плотность вод в Чукотском море и море Бофорта. Для исследования влияния речного стока на плотностную стратификацию морских вод использовались рассчитанные максимальные среднемесячные значения частоты Вяйсяля – Брента по глубине в каждом узле сетки и среднемесячные расходы воды рек Колыма, Юкон, Маккензи в замыкающих створах за период 1979–2013 гг. Результаты статистического анализа показали, что наибольшее влияние на плотностную стратификацию вод морей Чукотского и Бофорта оказывает сток рек Маккензи и Юкона за предшествующий месяц, а сток Колымы – за 3 и 6 предшествующих месяцев.

Выводы. Получено, что влияние стока Маккензи наиболее выражено с июля по сентябрь. Области значимых коэффициентов корреляции между частотой плавучести и объемами стока за предшествующий месяц находятся в юго-восточной и центральной частях моря Бофорта. Области проявления влияния стока Юкона наблюдаются в районе Берингова пролива, в северном районе Чукотского моря и на западной периферии круговорота Бофорта. Влияние стока Колымы на плотностную стратификацию вод проявляется у западного побережья Чукотского моря, в районе Берингова пролива, залива Коцебу и на юго-западной периферии круговорота Бофорта.

Ключевые слова

Чукотское море, море Бофорта, плотностная стратификация вод, частота плавучести, сток рек, р. Маккензи, р. Юкон, р. Колыма

Благодарности

Работа выполнена в рамках темы государственного задания FNNN-2021-0004.

Для цитирования

Букатов А. А., Павленко Е. А., Соловей Н. М. Влияние речного стока на вертикальную стратификацию плотности восточных арктических морей Чукотского и Бофорта // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 4. С. 467–477. EDN KNQYRQ.

Bukatov, A.A., Pavlenko, E.A. and Solovei, N.M., 2023. River Runoff Impact on the Density Vertical Stratification of the Eastern Arctic Chukchi and Beaufort Seas. Physical Oceanography, 30(4), pp. 428-437.

Список литературы

  1. Платов Г. А. Формирование аномалии распресненных вод в районе круговорота Бофорта в Северном Ледовитом океане по результатам численного моделирования // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2017. Т. 4, № 1. С. 74–77.
  2. Shiklomanov I. A., Shiklomanov A. I. Сlimatic Change and the Dynamics of River Runoff into the Arctic Ocean // Water Resources. 2003. Vol. 30, iss. 6. P. 593–601. doi:10.1023/B:WARE.0000007584.73692.ca
  3. Freshwater and its role in the Arctic Marine System: Sources, disposition, storage, export, and physical and biogeochemical consequences in the Arctic and global oceans / E. C. Carmack [et al.] // Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 2016. Vol. 121, iss. 3. P. 675–717. https://doi.org/10.1002/2015JG003140
  4. Steele M., Boyd T. Retreat of the cold halocline layer in the Arctic Ocean // Journal of Geophysical Research: Oceans 1998. Vol. 103, iss. C5. P. 10419–10435. doi:10.1029/98JC00580
  5. Flint M. V., Poyarkov S. G., Rimsky-Korsakov N. A. Ecosystems of the Russian Arctic-2015 (63rd Cruise of the research vessel Akademik Mstislav Keldysh) // Oceanology. 2016. Vol. 56. iss. 3. P. 459–461. https://doi.org/10.1134/S0001437016030061
  6. Pan-Arctic Ocean Primary Production Constrained by Turbulent Nitrate Fluxes / A. Randelhoff [et al.] // Frontiers in Marine Science. 2020. Vol. 7. 150. https://doi.org/10.3389/fmars.2020.00150
  7. Букатов А. А., Павленко Е. А., Соловей Н. М. Региональные особенности распределения частоты Вяйсяля – Брента в морях Лаптевых и Восточно-Сибирском // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35, № 5. С. 437–448. doi:10.22449/0233-7584-2019-5-437-448
  8. Bukatov A. A., Pavlenko E. A., Solovei N. M. Estimation of Waters Vertical Structure in the Barents and Kara Seas // Processes in GeoMedia – Volume II / Ed. T. Chaplina. Switzerland AG : Springer Geology, 2021. P. 41–53. https://doi.org/10.1007/978-3-030-53521-6_7
  9. Букатов А. А., Павленко Е. А., Соловей Н. М. Влияние материкового стока на плотностную стратификацию морей Лаптевых и Восточно-Сибирского // Процессы в геосредах. 2021. № 2 (28). С. 1093–1100.
  10. Букатов А. А., Павленко Е. А., Соловей Н. М. Влияние материкового стока на плотностную стратификацию Баренцева и Карского морей // Процессы в геосредах. 2020. № 3 (25). С. 764–771.
  11. Zuo H., Balmaseda M. A., Mogensen K. The new eddy-permitting ORAP5 ocean reanalysis: description, evaluation and uncertainties in climate signals // Climate Dynamics. 2017. Vol. 49. iss. 3. P. 791–811. https://doi.org/10.1007/s00382-015-2675-1
  12. Areas of the global major river plumes / Y. Kang [et al.] // Acta Oceanologica Sinica. 2013. Vol. 32. iss. 1. P. 79–88. doi:10.1007/s13131-013-0269-5
  13. Changing Arctic Ocean freshwater pathways / J. Morison [et al.] // Nature. 2012. Vol. 481. P. 66–70. doi:10.1038/nature10705
  14. Букатов А. Е., Павленко Е. А. Пространственно-временная изменчивость распределения частоты плавучести в Чукотском море // Процессы в геосредах. 2017. № 3 (12). С. 573– 579.
  15. The large-scale freshwater cycle of the Arctic / M. C. Serreze [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2006. Vol. 111, iss. C11. C11010. doi:10.1029/2005JC003424
  16. Coachman L. K., Aagaard K. A., Tripp R. B. Bering Strait: The regional physical oceanography. Seattle, USA : University of Washington Press, 1976. 172 p.
  17. Proshutinsky A. Y., Johnson M. A. Two circulation regimes of the wind-driven Arctic Ocean // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1997. Vol. 102, iss. C6. P. 12493–12514. doi:10.1029/97JC00738

Скачать статью в PDF-формате

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.