


Том 63, № 2 (2023)
Физика моря
Влияние атлантической меридиональной океанической циркуляции на температуру верхнего слоя Северной Атлантики и атлантического сектора Северного Ледовитого океана
Аннотация
В данной работе исследуется влияние изменчивости интенсивности Атлантической меридиональной океанической циркуляции (АМОЦ) на температуру 100-метрового слоя Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана во второй половине XX–начале XXI вв. Температура воды получена по трем массивам данных (ARMOR-3D, SODA3.4.2 и ORAS4) с разным пространственным разрешением и разным временны́м интервалом. Разложение изменчивости температуры воды на естественные ортогональные функции (ЕОФ) показало, что вторая мода ЕОФ, объясняющая 20–27% дисперсии температуры воды верхнего слоя моря, связана с изменением интенсивности АМОЦ. Временнáя изменчивость главной компоненты этой моды значимо коррелирует с АМОЦ (0.6–0.9, в зависимости от массива данных и типа индекса АМОЦ). Усиление АМОЦ приводит к увеличению температуры воды на большей части Северной Атлантики Норвежского моря и к уменьшению температуры верхнего слоя океана на большей части Гренландского моря, Баренцева моря и в области и к северу от Шпицбергена. Наибольшее влияние АМОЦ оказывает на температуру воды моря Ирмингера, в центральной части которого связанная с АМОЦ амплитуда колебаний температуры воды достигает 1.5–2°С.



О сезонном меридиональном смещении струйной структуры антарктического циркумполярного течения к югу от Африки
Аннотация
В настоящей работе изложена методика анализа сезонной изменчивости струйной структуры квазизональных течений на основе данных спутниковой альтиметрии по абсолютной динамической топографии (АДТ). Под этой структурой понимается чередование в меридиональном направлении зон повышенных значений модуля градиента АДТ и зон их пониженных значений, т.е. струй и межструйных промежутков. Методика использует линейный и гармонический регрессионный анализы и позволяет рассчитать амплитуды и фазы стационарных гармонических колебаний, аппроксимирующих сезонные ходы модуля градиента АДТ и меридионального смещения указанной структуры, а также дать оценку стандартной ошибки расчетов. На основе этой методики сделаны соответствующие расчеты для полосы Антарктического циркумполярного течения (АЦТ) к югу от Африки (от 10° з.д. до 25° в.д.). В частности, амплитуда сезонного меридионального сдвига градиентного поля АДТ для АЦТ в целом составила 0.009 ± 0.013° ш. с максимальным сдвигом на север в декабре. При этом внутри полосы АЦТ имеются зоны, где эта амплитуда достигает 0.12° ш., 0.16° ш. и 0.28° ш. Амплитуда сдвига указанного поля относительно шкалы самой АДТ внутри полосы АЦТ на разных масштабах составляет 0.6–2.5 см. Показано, что этот сдвиг обусловлен, главным образом, сезонным ходом АДТ в географических точках. Амплитуда сезонного изменения модуля градиента АДТ относительно как широты, так и шкалы АДТ возрастает от 1 × 10–3 см/км в центральной части АЦТ до 6–7 × 10–3 см/км на южной и северной перифериях.



Условия трансформации мезомасштабного вихря в субмезомасштабную вихревую нить при вытягивании его неоднородным баротропным течением
Аннотация
В работе изучаются эффекты сильного вытягивания в горизонтальной плоскости объемных мезомасштабных вихрей океана с позиций теории эллипсоидальных вихрей и применение этой теории к реальным условиям океана. Цель данной работы – теоретически определить физические условия неограниченного вытягивания вихрей, проверить выполнимость этих условий в реальном океане и на этой основе оценить долю мезомасштабных вихрей океана, которые вытягиваются в филаменты и тем самым перераспределяют энергию с мезомасштаба на субмезомасштаб.



Приложение к реальному океану теории трансформации мезомасштабного вихря в субмезомасштабную вихревую нить при вытягивании его неоднородным баротропным течением
Аннотация
Работа является продолжением исследования авторов [5]. В данной работе теоретические аспекты сильного вытягивания в горизонтальной плоскости объемных мезомасштабных вихрей океана с позиций теории эллипсоидальных вихрей применяются к условиям реального океана. Рассматриваются два района, характеризующиеся повышенным вихреобразованием, – акватория Лофотенской котловины Норвежского моря и район течения Агульяс, а также Атлантика и Мировой океан в целом. Цель работы – проверить выполнимость физических условий неограниченного вытягивания вихрей в реальном океане и на этой основе оценить долю мезомасштабных вихрей океана, которые вытягиваются в филаменты, перераспределяя тем самым энергию с мезомасштаба на субмезомасштаб. Дана оценка доли вихрей Мирового океана, подвергающихся сильному вытягиванию. Предложены карты географического расположения зон неограниченного вытягивания вихрей и дана интерпретация полученных результатов. Дана трактовка эффекта уменьшения собственной энергии вихрей под растягивающим действием фонового течения как возможного механизма передачи энергии от вихря к течению и проявления в этой системе эффекта отрицательной вязкости.



Морская биология
Влияние регионального потепления на первичную продукцию Карского моря в последние две декады (2002–2021 гг.)
Аннотация
Межгодовая изменчивость первичной продукции (ПП) и влияющих на нее абиотических факторов исследована в Карском море с 2002 по 2021 г. по данным сканера цвета океана MODIS-Aqua и модельным расчетам. За 20 лет температура воды на поверхности (T0) возросла на 3.55°С при тренде 10% в год, а площадь акватории, свободной ото льда (S) увеличилась на 110 × 103 км2 при тренде 1.4% в год. ПП в столбе воды (ИПП) статистически достоверно (p < 0.05) уменьшалась во всех районах моря (R 2 = 0.22–0.59). Для всего Карского моря за две декады ИПП уменьшилась на 38 мгС/м2 в день при тренде 1.1% в год (R2 = 0.37). Средняя за вегетационный сезон величина фотосинтетически активной радиации (ФАР) слабо, но статистически достоверно (p < 0.05) уменьшалась во всех исследованных районах (R2 = 0.20–0.31). Во всех районах зарегистрированы достоверные слабые или умеренные отрицательные тренды содержания хлорофилла “а” на поверхности (Хл0) (R2 = = 0.24–0.38). Вместе с увеличением S на 0.7% в год увеличивалась годовая ПП всей акватории (ППтот) (R2 = 0.08). ИПП наиболее интенсивно снижалась в весенний период (R2 = 0.28). В осенний период отмечен статистически значимый положительный тренд S (R2 = 0.24). За счет этого осенью отмечено относительно быстрое увеличение ППтот. Сдерживающим рост ППтот фактором являлось снижение ИПП, вызванное сокращением поступления ФАР и уменьшением содержания Хл0. Незначительное увеличение ППтот происходило за счет осеннего периода. В основном оно происходило в северных районах моря. Снижение ИПП Карского моря должно отразиться на продуктивности высших трофических звеньев пищевой цепи.



Гетеротрофный нано- и микропланктон Карского моря в осенний период
Аннотация
На основании полученных и всех имеющихся литературных данных показано, что обилие гетеротрофных флагеллят в Карском море в конце вегетационного сезона относительно стабильно в разные годы, тогда как в других арктических морях (Восточно-Сибирское и Чукотское) описанные значения этого показателя выше в 1.5–2 раза. Показатели обилия гетеротрофных нанофлагеллят в наддонной воде меняются в существенно меньших пределах, чем в водной толще. Обилие гетеротрофных нанофлагеллят в наддонной воде заливов архипелага Новая Земля существенно ниже, чем в таких же биотопах восточной и западной частей Карского моря. Большую часть организмов составляют свободноживущие формы. С частицами детрита связаны около трети простейших. Отношение биомассы гетеротрофных жгутиковых к биомассе бактерий возрастает в слое наддонной воды и в верхнем слое осадков по сравнению с водной толщей более чем в два раза. Для водного столба Карского моря рассчитанная величина выедания бактериопланктона жгутиконосцами не превышает 2% их биомассы. Отношение выедаемой биомассы бактериопланктона к биомассе потребителей в большинстве случаев снижается с глубиной.



Сезонные изменения численности, биомассы и видового разнообразия зоопланктона в открытом море у берегов Крыма (Черное и Азовское моря)
Аннотация
Получены данные о сезонных изменениях численности, биомассы, видовой структуры зоопланктона и копепод на шельфе Крымского полуострова и в глубоководных районах Чёрного моря в разные сезоны. Летом и осенью на шельфе присутствовали тепловодные инвазионные виды копепод Acartia (Acantacartia) tonsa и Oithona davisae, что сказалось на структуре таксоцена Copepoda. В глубоководных районах преобладали холодноводные аборигенные виды, и структура таксоцена Copepoda в эти сезоны была более стабильной, чем на шельфе. Количественные показатели копепод и кормового зоопланктона в 2016 г. были выше по сравнению с 2010-м и 1990-ми годами. Полученные данные позволяют говорить о переходе пелагической экосистемы Черного моря в новое, относительно стабильное состояние. Из-за возросшей солености Азовского моря в водоем проникают черноморские виды, включая вселенцев, которые в настоящее время определяют биоразнообразие зоопланктона в регионе.



Морская геология
Запасы и распределение мощностей песка на морском подводном береговом склоне Анапской пересыпи
Аннотация
Анапская песчаная пересыпь и пограничные с ней территории занимают одно из ведущих мест в России в качестве рекреационной санаторно-курортной зоны, морского туризма и детского отдыха, роль которой как курорта федерального значения в настоящее время существенно возросла. К сожалению, в последние десятилетия на морском берегу пересыпи наблюдаются участки с прогрессирующим размывом. Для обоснования прогноза дальнейшего развития берега и выбора способов его стабилизации выполнен ряд исследований, в числе которых – определение запасов песка, из которого сложена пересыпь, предложен ряд мероприятий по их сохранению и рассмотрены потенциальные возможности пополнения. В представленной работе приведены результаты геофизических исследований на морском подводном береговом склоне пересыпи, впервые выполненных с целью оценки объема и распределения в пределах береговой зоны песчаных наносов волнового поля как возможного источника формирования пляжей и соответственно увеличения объема песка пересыпи в целом.



О развитии песчаных отложений южной части Куршской косы
Аннотация
В рамках палеогеографических исследований на Куршской косе (геологический разрез CS 024) было проведено изучение берегового разреза со стороны моря в районе пос. Лесной в месте выхода реликтовых лагунных илов. Впервые исследованы гранулометрический, химический и минеральный составы склоновых песков. Подтверждена неоднородность условий формирования песчаных толщ. Выявлена высокая вероятность вторичного изменения составов отложений в результате процессов выветривания. Результаты исследования указывают на постепенное наступление песчаных наносов на прибрежную часть лагуны, которое началось около 10 тыс. лет назад. Дифференциация песчаной толщи на нижнюю и верхнюю часть относительно выделенного в разрезе прослоя-маркера крупнозернистого песка может отражать разные этапы генерации песчаной толщи: от предполагаемого мелководного вала, образованного при поднятии уровня моря, до пляжевых и эоловых песков.



Литология и стратиграфия четвертичных отложений сектора Амегино атлантической континентальной окраины Патагонии
Аннотация
В статье приводятся первые данные о литологии и возрасте отложений сектора Амегино контуритовой системы Аргентинской Патагонии. На основе изучения литологии осадков и состава содержащихся в них микрофоссилий, измерений магнитной восприимчивости и цветовых характеристик (спектрофотометрия), а также масс-спектрометрических радиоуглеродных датировок проведено лито- и хроностратиграфическое расчленение шести коротких (до 1 м) колонок донных осадков континентальной окраины, с глубин 2–2.3 км. Выделены горизонты, соответствующие морским изотопно-кислородным стадиям (ИКС) 1–3. Проведена их удаленная корреляция с одновозрастными горизонтами датированной опорной колонки АИ-3327 с террасы Пьедра Буэна. Сделаны оценки мощностей горизонтов и скоростей осадконакопления. В пределах сектора Амегино в грубозернистых осадках позднего стадиала последнего оледенения подтверждено наличие глауконита, встреченного ранее в одновозрастных осадках террасы Пьедра Буэна. Приведены доказательства наличия контуритов в колонках донных осадков, однозначно указывающие на участие придонных течений в осадконакоплении на континентальной окраине.



Поверхностные донные осадки Северной Атлантики на профиле вдоль 59.5° с.ш.
Аннотация
Сделан анализ литологических, изотопно-геохимических и микропалеонтологических параметров поверхностного слоя донных осадков Северной Атлантики на 26 станциях по профилю вдоль 59.5° с.ш. В распределении влажности и гранулометрического состава осадков отражается вертикальная/циркумконтинентальная зональность (батиметрия и положение к суше), т.к. более мелкозернистый и насыщенный водой материал накапливается в наиболее глубоководных, удаленных от суши участках Исландской котловины и морей Лабрадорского и Ирмингера. Там же образуются бóльшие массы карбоната кальция, но органический углерод распределяется неравномерно. На минеральный состав осадочной фракции >0.063 мм влияет как вертикальная/циркумконтинентальная, так и климатическая зональность (циркуляция теплых североатлантических водных масс). Накопление в осадках диатомей, радиолярий и планктонных фораминифер отражает вертикальную/циркумконтинентальную и, в бóльшей степени, климатическую зональность (распространение и взаимодействие умеренных и полярных водных масс). Вариации изотопных кислородных и углеродных соотношений в раковинах бентосных и планктонных фораминифер требуют сложной интерпретации с привлечением данных по параметрам различных поверхностных и придонных водных масс. Распределение комплексов планктонных микрофоссилий по кластерному анализу показывает районы распространения разных водных масс с четкой границей по восточной окраине Субполярного круговорота. Распределение “кластерных” комплексов бентосных фораминифер мало соответствует таковому для планктонных микрофоссилий, отражая разделение акватории на абиссальные и мелководные области.



Информация
Экосистемы морей Сибирской Арктики – 2022: Экосистема восточной части Карского моря, накопленные в бассейне экологические риски (2-ой этап 89-го рейса научно-исследовательского судна “Академик Мстислав Келдыш”)
Аннотация
89-й рейс (2-ой этап) НИС “Академик Мстислав Келдыш” был организован Институтом океанологии РАН в рамках многолетней программы “Морские экосистемы Сибирской Арктики” и прошел с 19 сентября по 10 октября 2022 г. В экспедиции участвовали 60 ученых из институтов РАН, МГУ, МФТИ, ВНИРО и МЧС России. Были проведены гидрофизические, гидрохимические, биоокеанологические и геохимические исследования, получены оценки концентрации парниковых газов в приводной атмосфере в области шельфа и континентального склона восточной малоизученной части Карского моря, исследованы экосистема залива Благополучия (Новая Земля) и состояние захоронений радиоактивных отходов в заливе.



Гидрофизические исследования в тропической Атлантике (52-й рейс научно-исследовательского судна “Академик Борис Петров”)
Аннотация
Выполнены работы по изучению потока Антарктической донной воды на всем протяжении разлома Вима в тропической части Северо-Атлантического хребта. Проведены российско-бразильские натурные исследования в крупнейшем речном плюме Мирового океана – в районе устья реки Амазонка на северном шельфе Бразилии. Экспедиция стала важным шагом в развитии международного научного сотрудничества между странами БРИКС – Россией и Бразилией.



Геологические исследования Срединно-Атлантического хребта между разломами Чарли Гиббс и Максвелл в 53-м рейсе судна “Академик Николай Страхов”
Аннотация
В работе приводятся сведения о геолого-геофизических исследованиях строения Срединно-Атлантического хребта между трансформными разломами Чарли Гиббс и Максвелл в Северной Атлантике в 53-м рейсе НИС “Академик Николай Страхов” в июле–августе 2022 г. Обсуждаются предварительные результаты экспедиции.



Геолого-геофизические и океанографические исследования в Японском море, Татарском проливе в 79-м рейсе научно-исследовательского судна “Профессор Гагаринский”
Аннотация
В работе приведены краткие результаты комплексных исследований акватории Татарского пролива и Японского моря, полученные в 79-м рейсе НИС “Профессор Гагаринский” в мае–июне 2022 года. Получено распределение геофизических полей, подтверждающих блоковую делимость дна акватории, новые данные о распределении газов в осадочной толще, придонной и поверхностной воде, определены электрокинетические параметры микроорганизмов и оценена их связь с концентрацией метана, выполнен микропалентологический анализ осадочных отложений.


