Научная статья на тему 'Эволюции термической структуры вод на Самбийско-Куршской возвышенности (Юго-Восточная Балтика) по данным термокосы'

Эволюции термической структуры вод на Самбийско-Куршской возвышенности (Юго-Восточная Балтика) по данным термокосы Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
150
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТРУКТУРА ВОД / СТРУКТУРНЫЕ ЗОНЫ (ПОВЕРХНОСТНАЯ ИЛИ ДЕЯТЕЛЬНЫЙ СЛОЙ И ГЛУБИННАЯ) / ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ГРАДИЕНТ / ВЕРХНИЙ КВАЗИОДНОРОДНЫЙ СЛОЙ / СЕЗОННЫЙ И ГЛАВНЫЙ СЛОИ СКАЧКА ТЕМПЕРАТУРЫ / СУТОЧНАЯ И СЕЗОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ / ТЕРМОКОСА / ГАРМОНИЧЕСКИЙ И КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Дубравин В.Ф., Капустина М.В., Мысленков С.А.

Выполнен анализ термической структуры вод в Юго-Восточной части Балтийского моря в районе Самбийско-Куршской возвышенности. В работе использованы данные термокосы, установленной на нефтедобывающей платформе D6 на глубине 29 м. Измерения проводились в период с 06 августа 2015 г. по 31 декабря 2016 г. Анализ проведен на основе ежечасных данных. Время наблюдений соответствует 4-часовому поясу (UTC + 04). В термической структуре в районе исследования выделяется верхний квазиоднородный слой (ВКС) и сезонный термоклин. ВКС наблюдается от поверхности до дна с ноября по апрель, а с мая по октябрь подстилается сезонным термоклином. Показано, что осредненный за 2016 г. суточный ход (СХ) температуры воды Tw в основном характеризуется преобладанием суточной волны. Наиболее выражен СХ на горизонтах 1, 3, 5, 10 и 13 м. Вблизи поверхности максимум наступает в 19, а минимум в 09 ч; время роста 10 ч; размах суточных колебаний 0,27 град. C. С глубиной размах средних суточных колебаний Tw убывает до 0,06 град. C (на 13 и 24 м), а у дна возрастает до 0,10 град. C. Рассмотрена сезонная изменчивость (СезХ) Tw на всех горизонтах. Показано преобладание годовой гармоники во всей толще воды, квота которой убывает от 0,94 вблизи поверхности до 0,76 у дна. Наступление экстремумов в СезХ по вертикали меняется мало: минимум наступает в марте, а максимум в августе или сентябре (гор. 24 м). Амплитуда годовой волны на поверхности составляет 7,77, а у дна 5,39 град. C.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Дубравин В.Ф., Капустина М.В., Мысленков С.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Эволюции термической структуры вод на Самбийско-Куршской возвышенности (Юго-Восточная Балтика) по данным термокосы»

УДК 551.465 (261.24)

ЭВОЛЮЦИИ ТЕРМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ВОД НА САМБИЙСКО-КУРШСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ (ЮГО-ВОСТОЧНАЯ БАЛТИКА) ПО ДАННЫМ ТЕРМОКОСЫ

В. Ф. Дубравин, М. В. Капустина, С. А. Мысленков

EVOLUTION OF THE THERMAL STRUCTURE OF WATERS

ON CURONIAN-SAMBIAN PLATEAU (SOUTH-EASTERN BALTIC) ACCORDING TO THERMISTOR CHAIN DATA

V. F. Dubravin, M. V. Kapustina, S.A. Myslenkov

Выполнен анализ термической структуры вод в Юго-Восточной части Балтийского моря в районе Самбийско-Куршской возвышенности. В работе использованы данные термокосы, установленной на нефтедобывающей платформе D6 на глубине 29 м. Измерения проводились в период с 06 августа 2015 г. по 31 декабря 2016 г. Анализ проведен на основе ежечасных данных. Время наблюдений соответствует 4-часовому поясу (UTC + 04).

В термической структуре в районе исследования выделяется верхний квазиоднородный слой (ВКС) и сезонный термоклин. ВКС наблюдается от поверхности до дна с ноября по апрель, а с мая по октябрь подстилается сезонным термоклином. Показано, что осредненный за 2016 г. суточный ход (СХ) температуры воды Tw в основном характеризуется преобладанием суточной волны. Наиболее выражен СХ на горизонтах 1, 3, 5, 10 и 13 м. Вблизи поверхности максимум наступает в 19, а минимум - в 09 ч; время роста - 10 ч; размах суточных колебаний - 0,27 град. C. С глубиной размах средних суточных колебаний Tw убывает до 0,06 град. C (на 13 и 24 м), а у дна возрастает до 0,10 град. C.

Рассмотрена сезонная изменчивость (СезХ) Tw на всех горизонтах. Показано преобладание годовой гармоники во всей толще воды, квота которой убывает от 0,94 вблизи поверхности до 0,76 у дна. Наступление экстремумов в СезХ по вертикали меняется мало: минимум наступает в марте, а максимум - в августе или сентябре (гор. 24 м). Амплитуда годовой волны на поверхности составляет 7,77, а у дна 5,39 град. C.

структура вод, структурные зоны (поверхностная или деятельный слой и глубинная), вертикальный градиент, верхний квазиоднородный слой, сезонный и главный слои скачка температуры, суточная и сезонная изменчивость, термокоса, гармонический и корреляционный анализ

The analysis has been carried out of the thermal structure of waters in the SouthEastern part of the Baltic Sea in the area of the Curonian-Sambian plateau. The data used are thermistor chain installed on the Ice-resistant fixed platform D-6 for Kravtsovskoye oil-field at the depth of 29 m. The measurements were carried out from

August 6, 2015 to December 31, 2016. The analysis was carried out on the basis of hourly data. The time of observation is 4th time zone (UTC+04).

There is an upper quasi-homogeneous layer (QHL) and a seasonal thermocline in the water thermal structure in the study region. QHL is observed from the surface to the bottom from November to April, and from May to October it is underlain by the seasonal thermocline. It has been shown that the daily variation (DV) of the water temperature Tw, averaged over 2016, is mainly characterized by the predominance of the daily wave. DV is most pronounced at 1, 3, 5, 10 and 13 m. horizons. Near the surface, the maximum occurs at 7 p.m. , and the minimum at 9 a.m.; growth time - 10 hours; the range of diurnal fluctuations is 0.27 deg. C. With depth, the range of mean daily fluctuations of Tw decreases to 0.06 deg. C (by 13 and 24 m), and at the bottom increases to 0.10 deg. C. The paper considers seasonal variability (SV) Tw at all horizons. The predominance of the annual harmonic in the whole water column is shown, the quota of which decreases from 0.94 near the surface to 0.76 at the bottom. The onset of extreme values in the SV varies slightly: the minimum occurs in March, and the maximum- in August or September (at 24 m). The amplitude of the annual wave on the surface is 7.77, and at the bottom- 5.39 deg. C.

water structure, structural zones (surface or active layer and deep layer), vertical gradient, upper quasihomogeneous layer, seasonal and main termocline, diurnal and seasonal variability, thermistor chain, harmonic and correlation analysis

ВВЕДЕНИЕ

В Балтийском море (средиземном, внутриматериковом или внутриконтинентальном) [1] под действием солеформирующих факторов (атмосферной циркуляции, речного стока и водообмена с Северным морем) [2] создается устойчивая плотностная стратификация, определяющая гидрологический и гидрохимический режимы. Это приводит к формированию двуслойной структуры гидрологических и гидрохимических параметров: поверхностной структурной зоны (СЗ) или деятельного слоя ДС1 и глубинной. Как правило, в пределах ДС океана выделяют ВКС и сезонный слой скачка [5]. Однако заметим, что общепринятого четкого критерия для определения границы ВКС в океане (море) не существует2.

В морях термическая структура ДС отличается большим разнообразием [7]. Для Балтийского моря, согласно [8], в пределах поверхностной СЗ выделяются ВКС, сезонный термоклин и холодный промежуточный слой (ХПС), а согласно [9, 10] - еще и верхняя часть главного термоклина. При этом, согласно нашим расчетам для восточного склона Гданьской котловины, как по климатическим средним [10, 11], так и по данным мониторинга [12, 13] ДС на

1 Под деятельным слоем (ДС) принято понимать верхний слой океана (моря), в котором в результате радиационных процессов и взаимодействия с атмосферой отмечаются колебания гидрологических элементов с годовым периодом [3, 4]. Обычно глубину ДС оценивают по температуре, размах СезХ которой на таких глубинах не может превышать 0,5-1,0°С [5]. Однако следует иметь в виду, что сезонная изменчивость и глубина ее распространения для каждого параметра различны.

2 Достаточно подробная сводка методик расчета границы перемешанного слоя приведена в [6].

большей части акватории российского сектора Юго-Восточной Балтики проникает до дна (70-75 м).

В данном исследовании анализируются уникальные данные термокосы, установленной на платформе D6, с целью получения количественных показателей суточной и сезонной изменчивости тонкой термической структуры с помощью гармонического и корреляционного методов анализ [14].

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА В работе использованы данные термокосы, установленной на морской стационарной платформе D6 приблизительно в 20 км от побережья Куршской косы [15]. Термокоса состоит из девяти датчиков Starmon mini, расположенных на горизонтах: -13; 1; 34; 5; 8; 10; 13; 24 и 28 м. Глубина в месте установки составляет 29 м. Дискретность измерений температуры - 1 мин, точность ±0,025 °C. Проанализирован ряд данных, полученных в период с 06.08.2015 г. по 31.12.2016 г. и сглаженных за 1 ч5. Время наблюдений 4-часового пояса (UTC + 04).

В настоящей работе по методике, описанной в [9], в пределах ДС выделяется ВКС и верхняя часть сезонного слоя скачка. При этом за нижнюю границу ВКС принимаем критерий А. Иванова [16] - верхняя граница термоклина (сезонного или главного), т. е. глубина, где вертикальный градиент температуры Gt > 0,1Х/м.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Средние характерные уровни термической структуры. На рис. 1 приводятся среднемесячные кривые вертикального распределения температуры в слое 0-28 м и положения сезонного термоклина и максимума отрицательного значения вертикального градиента температуры - GTmax6 на интервале август 2015 - декабрь 2016 гг. С началом осеннего охлаждения от августа к сентябрю в результате конвективного перемешивания начинается увеличение мощности ВКС и уже в ноябре в районе D6 он простирается до дна.

В климатическом плане максимальной интенсивности конвекция в глубоководной части Гданьского бассейна достигает в январе-феврале и продолжается до установления минимальных поверхностных температур ^ - в марте. В результате на мелководье конвекция проникает до дна, формируя почти 50-метровый однородный по температуре слой ~(1,5-1,8)°С [9]. По данным наших наблюдений, в зимний сезон отмечалось несколько волн холода, приводящих к формированию минимума температуры во всей толще воды в районе D6. Так, с 25

3 Самый верхний горизонт был на воздухе на высоте около 90 см от воды и использован в качестве данных о температуре воздуха.

4 При возникновении сильного волнения первые три датчика периодически находились и на воздухе, и в воде. Выбросы в данных были отфильтрованы на основе резкого увеличения дисперсии температуры [15].

5 Первичный анализ данных термокосы за период с 06.08.2015 по 25.05.2016 приведен в [15], где были выявлены колебания температуры различных временных масштабов (от инерционных до сезонных).

6 Согласно [17], положение ХПС определяется по величине максимального вертикального градиента температуры (между уровнями максимального отрицательного и максимального положительного значения GTmax).

декабря 2015 г., когда среднесуточная температура приводного воздуха Та составляла 7,1 °С, наблюдалось резкое ее понижение - 30.12.2015 она перешла через 0°С, а 06.01.2016 опустилась до минимума - Та = -7,2°С, после чего она стала повышаться и к 17.01.2016 достигла Та = 0,3°С. В результате этого среднесуточная температура в толще воды в этот период снижалась от 7,62-7,65 (25.12.2015) до 2,83-3,08 (10.01.2016) или до 2,67-2,87 (12.01) с промежуточным максимумом до 3,81-3,85 (11.01) и последующим ростом до 3,45-3,48°С (17.01). С 18 по 27 января отмечалась вторая волна холода, когда Та снижалась от 0,8 до -2,1°С (23.01), а затем росла до 3,1°С (27.01). Температура в толще воды в этот период менялась так: снижалась от 3,40-3,45 (18.01) до 2,62-2,67 (20.01) и росла до 4,11-4,16°С (27.01) (рис. 2, а).

Рис. 1. Внутригодовая изменчивость термической структуры верхнего 28-метрового слоя на D6 (08.2015-12.2016): 1 - ВКС; 2 - сезонный термоклин; 3 - положение отрицательного вертикального градиента температуры GTmax

Fig. 1. Intra-annual variability of the thermal structure of the upper 28-meter layer on D6 (08.2015-12-2016): 1 - VCS; 2 - seasonal thermocline; 3 - position of negative vertical temperature gradient G max

Третья волна холода, отмечавшаяся в период с 9 по 22 февраля, характеризовалась меньшими перепадами Ta (снижалась от 5,3 до 1,5°C (17.02) и росла до 3,7°C). В толще воды она проявилась так: уменьшалась от 4,27-4,32 (09.02) до 3,88-3,93 (18.02) или до 3,95-4.00 (21.02) с промежуточным максимумом 4,16-4,22 (19.02) и дальнейшим ростом до 4,11-4,16°C (22. 02) (рис. 2, б). Последуюшие флюктуации, протекавшие при положительных Ta, были кратковременными, с наступлением минимума 28.02; 01.03; 05.03; 09.03; 12.03 и 19.03 с периодом в несколько суток и размахом колебаний 2-3°C, при этом, начиная с 25 марта, наступил устойчивый переход Ta через 4,0°C. В толще воды минимумы отмечались 07.03 (3,70-3,76 °C); 11.03 (3,65-3,70°C); 16.03 (3,73-3,85 °C) и 19.03 (3,72-3,88°C).

Известно [8, 9], что с началом весеннего прогрева процессы перемешивания в центральной части Гданьского бассейна идут по-разному. У берега образуется термобар7, существующий до тех пор, пока на всей акватории

7 Термический фронт в пресных и солоноватых водоемах, по обе стороны которого формируются воды с разной стратификацией: весной на мелководье будет прямая

поверхностная температура не станет выше температуры наибольшей плотности 9°С и повсеместно начнет формироваться холодный промежуточный (на мелководье - придонный) слой.

Рис. 2. Временная изменчивость температуры воздуха Ta (°C) на высоте 1 м и средневзвешенной температуры воды Tw (°C) в слое 1-28 м на D6 в декабре 2015 г. - январе 2016 г. - (а) и феврале-апреле 2016 г. - (б) Fig. 2. Temporal variability of air temperature Ta (°C) at a height of 1 m and a weighted average water temperature Tw (°C) in the layer 1-28 m at D6 in December 2015-January 2016 - (a) and February-April 2016 - (b)

Следует обратить особое внимание на дату 20 марта , когда в толще воды обратная стратификация сменилась устойчивой прямой. По мере дальнейшего прогрева водной толщи и переменного роста Ta к середине апреля до 8,3°C начал формироваться локальный термоклин сначала в слое 8-11 м (13-14 апреля), затем опустился до 15-20 м (15-18 апреля) и до дна (22-28 м) 19.04. В связи с

стратификация (падение температуры с глубиной), осенью - обратная (рост температуры с глубиной), в глубоководной части, наоборот, весной - обратная стратификация, осенью - прямая [1].

8 При месячном осреднении обратная стратификация заканчивается в феврале, а прямая начинается в марте.

похолоданием воздуха после 17.04 (рис. 2, б) локальный слой скачка был размыт. К 03.05 начал формироваться сезонный термоклин сначала с поверхности, опускаясь до 3-5 м между 04-09 мая, а 10-11 мая уже занимал всю толщу. В дальнейшем его верхняя граница до начала августа временами опускалась до 1012 м, а 10-11 августа - до 20-24 м, после чего сезонный термоклин был размыт. После начала осеннего похолодания формировался только локальный слой скачка, который отмечался эпизодически между 12-19 и 24-30 сентября и 04-11 октября. Таким образом, термическая структура, полученная с суточным или месячным сглаживанием, может привести к различным выводам. Последнее надо учитывать при использовании разовых зондирований.

Корреляционный анализ среднесуточных значений Та и средневзвешенных Т№ на Б6 выявил их достаточно высокую тесноту связи в декабре (г = 0,66) и марте (г = 0,56), слабую значимую отрицательную - в январе (г = -0,25) и незначимую - в феврале (г = 0,05) и апреле (г = -0,05)9. Это позволяет отметить, что в период осенне-зимнего охлаждения только в декабре и марте в формировании термической структуры преобладают конвективные факторы над адвективными, а в январе, феврале и апреле, наоборот, - адвективные.

Суточный ход. На рис. 3 представлена суточная изменчивость Т№ на разных горизонтах средняя за 2016 г. Наиболее правильной суточной изменчивостью, характеризуемой преобладанием суточной волны с большой устойчивостью, отличаются горизонты 1, 3, 5, 10 и 13 м, квота10 суточной гармоники Т№ которых = 0,92^0,99. На гор. 24 и 8 м ее вклад уменьшается до = 0,74^0,79, а на гор. 28 м СХ характеризуется преобладанием полусуточной гармоники ^ = 0,43; дц = 0,48) (таблица).

Для среднего за 2016 г. СХ Т№ вблизи поверхности на Б6 максимум наступает в 19 ^МТ+4), а минимум - в 09 ч; время роста - 10, время падения -14 ч; размах суточных колебаний - 0,27°С. Это соответствует общему ходу температуры воды и воздуха11 вблизи поверхности Балтийского моря [7].

С глубиной наступление экстремумов в среднегодовом СХ смещается на более позднее время суток, так что максимум на глубине 10 м отмечается в 23, минимум - приходится на 12 ч, время роста меняется мало - 10-11 ч. На горизонте 13 м максимум сдвинут на 02 ч, минимум - в полдень, время роста увеличилось до 14 ч. На глубине 24 м максимум вернулся на 23, минимум переместился на 04 ч, время роста достигло 19 ч. Вблизи дна (28 м), поскольку в среднегодовом СХ преобладает полусуточная волна (таблица), то наблюдаются два максимума (в 11-12 и 21 ч) и два минимума (в 04 и 19 ч). Размах средних суточных колебаний убывает с глубиной от 0,27 (у поверхности моря) до

9 По результатам корреляционного анализа ежечасных данных, проведенного в [15], связь Та и Т„ на гор. 1 м очень высокая (г = 0.85), далее, с глубиной теснота связи уменьшается до г = 0.72. Столь высокий коэффициент корреляции по сравнению со среднесуточными данными скорее всего объясняется наличием выраженного СХ температуры воздуха и воды.

10 Квота (д) - вклад данной гармоники в общую дисперсию суточного или сезонного хода [6].

11 Средний за 2016 г. СХ Та характеризуется суточной гармоникой ^ = 0,88) с максимумом в 16, минимумом в 8, временем роста - 8 ч и размахом суточных колебаний -1,2°С.

0,08 (на 10 м) и до 0,06°С (на 13 и 24 м). У дна, с преобладанием полусуточной гармоники, размах суточного колебания несколько возрастает до 0,10°С (рис. 3).

Таблица. Гармонические постоянные регулярного суточного хода температуры воды, осредненного за 2016 г., на D6

Table. Harmonic constants of a regular daily variation in the water temperature averaged over 2016 on D6

Гармоники

I (суточная волна) II (полусуточная волна)

Элемент (высота прибора, м) к? ч 1' л п амп СЗ со СЗ т О в к ¡? л п амп СЗ со й ее н о в к Ai/AII A0

Tw (1м) 0,13 146,9 0,968 0,02 -81,5 0,031 5,6 10,27

Tw (3 м) 0,10 135,2 0,984 0,01 -88,5 0,015 8,0 10,23

Tw (5м) 0,07 125,9 0,992 0,00 -133,0 0,001 35,4 10,15

Tw (8м) 0,04 115,5 0,791 0,02 142,0 0,143 2,4 9,91

Tw 10м) 0,03 110,5 0,916 0,01 135,4 0,049 4,3 9,72

Tw (13м) 0,02 88,1 0,937 0,00 -126,4 0,014 8,3 9,45

Tw (24м) 0,02 166,8 0,744 0,01 117,5 0,075 3,2 8,54

Tw (28м) 0,03 -174,2 0,431 0,03 137,7 0,480 0,9 7,95

Рис. 3. Суточный ход температуры воды Tw (°C) на разных горизонтах на D6,

средний за 2016 г.

Fig. 3. Diurnal variation of water temperature Tw (°C) at different horizons on D6

station, averaged for 2016

Подобие среднегодового суточного хода Т№ между горизонтами подтверждается и результатами корреляционного анализа, выявившего высокую тесноту связи между гор. 1, 3, 5 м (г = 0,92^0,98) или между гор. 5, 8, 10, 13 м (г = 0,77^0,95); достаточно высокую тесноту связи между гор. 24 и 5-10 м (г = 0,51^0,64); невысокую значимую связь между гор. 28 и 1-10 (г = 0,32^0,41); незначимую положительную между гор. 13 и 24 (г = 0,13) или незначимую отрицательную между гор. 13 и 28 - г =(-0,08).

Внутригодовая изменчивость СХ у поверхности. Преобладание суточной волны в СХ Т№ сохраняется весь год (квота суточной гармоники минимальна в октябре-декабре - = 0,58^0,82 и максимальна в мае-июле - = 0,96^0,98). Наступление максимума Т№ в СХ большую часть года приходится на 18-20 ч, поднимаясь до 00 ч в декабре-январе и до 01 ч в октябре. Наступление минимума в феврале приходится на 11 ч, к апрелю-июню опускается до 08 ч и поднимается до 10 ч в сентябре, до 16 - в октябре, до 19 - в январе и до 23 - в декабре. Время роста и падения Т№ в суточной ритмике не остается постоянным: продолжительность роста большую часть года составляет от 8 ч в феврале и сентябре до 11 ч в мае, июне и ноябре, и только январе уменьшается до 5 и в декабре до 1 12 ч. Внутригодовая изменчивость размаха СХ такова: минимальный размах (0,04^0,12°С) приходится на холодное время года (с ноября по март), максимальный (0,65^1,06°С) - на май-июль.

Внутригодовая изменчивость СХ у дна. Несмотря на превалирование полусуточной гармоники в среднегодовом СХ, преобладание полусуточной волны в среднемесячном СХ Т№ сохраняется только в мае-июне ^ц = 0,50^0,69) и сентябре ^ц = 0,85). В остальные месяцы в СХ доминирует суточная волна, при этом квота суточной гармоники минимальна в августе и декабре - qI = 0,51^0,56 и максимальна в ноябре, январе-марте - qI = 0,82^0,97. Наступление максимума Т№ в СХ большую часть года приходится на 19-24 (00) ч, за исключением июля -17 ч и октября (15 ч). Наступление минимума в январе приходится на 18 ч, к июню и в августе опускается до 00 ч и поднимается до 13 ч в ноябре и до 22 - в декабре. Время роста и время падения Т№ в суточной ритмике сильно изменчиво: продолжительность роста меняется от 2-3 ч в декабре и июле, до 6-9 - в январе-марте и ноябре и до 15 -20 - апреле, августе и октябре. Внутригодовая изменчивость размаха СХ увеличивается от 0,02^0,08°С в ноябре-мае, до 0,16^0,42 - в июне-августе и октябре и до 0,72 - в сентябре.

Сезонный ход. Сезонная изменчивость Т№ на всех горизонтах характеризуется годовой гармоникой, квота которой убывает от поверхности qI = 0,94 до qI = 0,91 на 10 м и до qI = 0,76 у дна (рис. 4).

Наступление экстремумов в СезХ Т№ по вертикали меняется мало: минимум наступает в марте, а максимум - в августе для всех горизонтов кроме 24 м, на котором максимум сдвинут на сентябрь, время роста - 5 мес. (на гор. 24 м -6 мес.). Амплитуда годовой волны уменьшается от поверхности AI = 7,77°С до А! = 6,99°С (на гор. 13 м), до А! = 6,16°С (на гор. 24 м) и до А! = 5,39°С (у дна). Подобие сезонной изменчивости Т№ на Б6 между горизонтами подтверждается и

12 Подобное отмечается и на других станциях Южной Балтики (Аркона, Дарсский порог и Киль), где в январе в СХ Т„ вблизи поверхности моря минимум отмечался в 23 ч, а максимум - в 00 ч (по Гринвичу).

результатами корреляционного анализа, выявившего для внутригодовой изменчивости Т№ на Б6 между горизонтами очень высокую тесноту связи: между гор. 1, 3, 5, 8, 10, 13 м (г = 0,98-0,99), или между гор. 24 и 8-13 м (г =0,92-0,94), или между гор. 28 и 8-13 м (г =0,91-0,95). Теснота связи между гор. 24 и 1-5 м или между гор. 28 и 1-5 м несколько снижается - до (г =0,90-0,92) и (г =0,87-0,88), соответственно.

20

2..........

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Месяцы

Рис. 4. Сезонный ход температуры воды Tw (°C) на разных горизонтах

на D6 в 2016 г.

Fig. 4. Seasonal variation of water temperature Tw (°C) at different horizons

at D6 in 2016

ВЫВОДЫ

1. Термическая структура в районе морской стационарной платформы D6 представлена верхней частью деятельного слоя, состоящего из верхнего квазиоднородного слоя и сезонного термоклина. При месячном осреднении ВКС простирается до дна с ноября по апрель, а с мая по октябрь подстилается сезонным термоклином. Анализ данных, осредненных за сутки, показал, что ВКС непрерывно простирается до дна с ноября 2015 г по март 2016 г. и в ноябре-декабре 2016 г. В сентябре 2015 г. и в августе-октябре 2016 г. ВКС проникает до дна большую часть месяца. Напротив, в августе 2015 г. и мае-июле 2016 г. непрерывно существовал сезонный термоклин, а в сентябре 2015 и 2016 гг. -большую часть месяца.

2. Осредненный за год 2016 г. суточный ход Tw в основном характеризуется преобладанием суточной волны. Наибольшей устойчивостью отличаются горизонты 1, 3, 5, 10 и 13 м, квота суточной гармоники Tw которых qI = 0,92-0,99. На гор. 24 и 8 м ее вклад уменьшается до qI = 0,74-0,79, а на гор. 28 м СХ характеризуется преобладанием полусуточной гармоники (qI = 0,43; qII = 0,48). Вблизи поверхности максимум наступает в 19, а минимум - в 09 ч; время роста -

10 ч; размах суточных колебаний - 0,27°C. Это соответствует общему ходу температуры воды и воздуха вблизи поверхности Балтийского моря [7]. С глубиной наступление экстремумов в среднегодовом СХ смещается на более позднее время суток. На глубине 24 м максимум наблюдается в 23, минимум - в 04 ч, время роста достигло 19 ч. Вблизи дна (28 м) отмечаются два максимума (в 11-12 и 21 ч) и два минимума (в 04 и 19 ч). Размах средних суточных колебаний убывает с глубиной от 0,27°C (у поверхности моря) до 0,08°C (на 10 м) и до 0,06 °C (на 13 и 24 м), а у дна возрастает до 0,10°C.

3. Сезонная изменчивость Tw в 2016 г. на всех горизонтах характеризуется годовой гармоникой, квота которой убывает от поверхности qi = 0,94 до qi = 0,76 у дна. Наступление экстремумов по вертикали меняется мало: минимум наступает в марте, а максимум - в августе или сентябре (гор. 24 м), время роста - 5 мес. (на гор. 24 м - 6 мес.). Амплитуда годовой волны уменьшается от поверхности Ai = 7,77 °C до Ai = 5,39 °C (у дна).

4. Подобие суточного и сезонного хода Tw на D6 между горизонтами подтверждено результатами корреляционного анализа.

Авторы выражают благодарность ООО «Лукойл-КМН» (г. Калининград) за помощь в установке оборудования и организации процессов наблюдения и получения данных.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИО РАН (тема № 0149-2018-0012).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Берникова, Т. А. Гидрология и промысловая океанология / Т. А. Берникова. - Москва: Пищ. пром-сть, 1980. - 240 с.

2. Антонов, А. Е. Крупномасштабная изменчивость гидрометеорологического режима Балтийского моря и ее влияние на промысел / А. Е. Антонов. -Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987. - 248 с.

3. Богородский, В. В. Физика океана / В. В. Богородский [и др.]. -Ленинград: Гидрометеоиздат, 1978. - 294 с.

4. Хромов, С. П. Метеорологический словарь / С. П. Хромов, Л. И. Мамонтова. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1974. - 568 с.

5. Китайгородский, С. А. Физика взаимодействия атмосферы и океана / С. А. Китайгородский. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1970. - 284 с.

6. Дубравин, В. Ф. Атлас термохалинной и биогеографической структур вод Атлантического океана / В. Ф. Дубравин. - Калининград: Капрос, 2013. -471 с.

7. Дитрих, Г. Общая океанография / Г. Дитрих. - Москва: Ин. лит., 1962. -

465 с.

8. Балтийское море / под ред. В. А. Рожкова, А. И. Смирновой, Ф. С. Терзиева // Гидрометеорологические условия. Проект «Моря СССР». -Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 1992. - Т.III, вып. 1. - 450 с.

9. Дубравин, В. Ф. Гидрометеорологический режим, структура и циркуляция вод / В. Ф. Дубравин, Ж. И. Стонт // Нефть и окружающая среда

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Калининградской области. - Калининград: Терра Балтика, 2012. - Т. II. Море / под ред. В. В. Сивкова [и др.]. - С. 69-106.

10. Дубравин, В. Ф. Эволюции термохалинной структуры вод Балтийского моря / В. Ф. Дубравин. - Москва: Изд-во «Перо», 2017. - 438 с.

11. Дубравин, В. Ф. Долгопериодная изменчивость термохалинной структуры вод Балтийского моря и ее влияние на динамику запасов и промысел пелагических рыб / В. Ф. Дубравин, А. П. Педченко // Вопросы промысловой океанологии. - Москва: ВНИРО, 2010. - Вып.7, № 2. - С. 57-79.

12. Дубравин, В. Ф. Мониторинг деятельного слоя в пределах российского сектора Юго-Восточной Балтики / В. Ф. Дубравин, Ж. И. Стонт, О. А. Гущин // День Балтийского моря: X Междунар. экологич. Форум: сб. материалов. - Санкт-Петербург: ООО «Макси-Принт», 2009. - С. 205-206.

13. Дубравин, В. Ф. Термохалинная структура и циркуляция вод /

B. Ф. Дубравин, М. В. Капустина, В. А. Кречик // Система Балтийского моря / под ред. А. П. Лисицын [и др.]. - Москва: Научный мир, 2017. - С. 58-80.

14. Брукс, К. Применение статистических методов в метеорологии / К. Брукс, Н. Карузерс. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1963. - 416 с.

15. Мысленков, С. А. Анализ температуры воды в прибрежной зоне Балтийского моря по спутниковым данным и измерениям термокосы /

C. А. Мысленков, В. А. Кречик, Д. М. Соловьев // Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации, 2017. - № 364. - С. 159-169.

16. Иванов, А. Введение в океанографию / А. Иванов. - Москва: Мир, 1978. - 574 с.

17. Степанова, Н. Б. Структура и эволюция холодного промежуточного слоя в юго-восточной части Балтийского моря по данным натурных измерений в 2004-2008 гг. / Н. Б. Степанова, И. П. Чубаренко, С. А. Щука // Океанология. -2015. - Т. 55, № 1. - С. 32-43.

REFERENCES

1. Bernikova T. A. Gidrologiya i promyslovaya okeanologiya [Hydrology and Industrial Oceanology]. Moscow: Pishchevaya Promyshlennost', 1980.

2. Antonov A. E. Krupnomasshtabnaya izmenchivost' gidrometeorologicheskogo rezhima Baltiyskogo morya i ee vliyanie na promysel [Large-scale variability of the hydro-meteorological conditions of the Baltic Sea and its influence on fishing]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1987, 248 р.

3. Bogorodsky V.V., Gusev A. V., Doronin Yu. P., Kuznetsova L. N. Shifrin K. S. Fizika okeana [Physics of the Ocean]. Leningrad, Gidrometeoizdat, 1978, 294 р.

4. Khromov R. P., Mamontova L. I. Meteorologicheskij slovar [Meteorological Glossary]. Leningrad, Gidrometeoizdat, 1974, 568 р.

5. Kitaygorodsky S.A. Fizika vzaimodejstviya atmosfery i okeana [Physics of interaction between the atmosphere and the ocean]. Leningrad, Gidrometeoizdat, 1970, 284 р.

6. Dubravin V.F. Atlas termokhalinnoi i biogeograficheskoi struktur vod Atlanticheskogo okeana [Atlas of the Thermohaline and Biogeographic Structures of the Atlantic Ocean]. Kaliningrad, Kapros, 2013, 471 р.

Haynnbiü ^ypnan «H3eecmuH KfTY», №50, 2018 г.

7. Dietrich G. Obshchaya okeanografiya [General Oceanography: introduction]. Moscow, In. lit., 1980, 676 p.

8. Gidrometeorologicheskie usloviya. Proekt "Morya SSSR". Baltiyskoe more [Hydro-meteorological conditions. "The USSR seas" project. The Baltic sea]. Saint-Petersburg, Gidrometeoizdat, 1992, vol. 3, no. 1, 450 p.

9. Dubravin V. F., Stont Zh. I. Gidrometeorologicheskiy rezhim, struktura i tsirkulyatsiya vod. Neft i okruzhayushchaya sreda Kaliningradskoy oblasti. T. 2. More. Pod red. V. V. Sivkova [Hydro-meteorological conditions, structure and circulation of waters. Oil and environment of the Kaliningrad region]. Kaliningrad, Terra Baltika, pp. 69-106.

10. Dubravin V. F. Evolyucii termohalinnoj struktury vod Baltijskogo morya [Evolution of the thermohaline structure of the Baltic Sea waters]. Moscow, Pero, 2017, 438 p

11. Dubravin V. F., Pedchenko A. P. Dolgoperiodnaya izmenchivost' termokha-linnoy struktury vod Baltiyskogo morya i ee vliyanie na dinamiku zapasov i promysel pelagicheskikh ryb [Long-term variability of the thermohaline structure of the Baltic Sea waters and its influence on the dynamics of supply and fishery of pelagic fish]. Voprosy promyslovoy okeanologii. 2010, vol. 7, no. 2, pp. 57-79.

12. Dubravin V. F., Stont Zh. I., Gushhin O. A. Monitoring dejatel'nogo sloja v predelah rossijskogo sektora Jugo-Vostochnoj Baltiki [Monitoring of the active layer within the Russian sector of the south-eastern Baltic]. Sbornik materialov X Mezhdunarodnogo jekologicheskogo foruma «Den' Baltijskogo morja» [Proceedings of the X International ecological forum "The Baltic sea day"]. Saint-Petersburg, OOO «Maksi-Print», 2009, pp. 205-206.

13. Dubravin V. F., Kapustina M. V., Krechik V. A. Termohalinnaya struktura i cirkulyaciya vod [Thermohaline structure and water circulation]. Sistema Baltijskogo morya [The Baltic Sea System]. Pod red. A. P. Lisitsyn [i dr.]. Moscow, Nauchnyi Mir, 2017, pp. 58-80.

14. Brooks K., Carruthers N. Primenenie statisticheskikh metodov v meteorologii [Application of statistic methods in meteorology]. Leningrad, Gidrometeoizdat, 1963, 416 p.

15. Myslenkov S. A., Krechik V. A., Soloviev D. M. Analiz temperatury vody v pribrezhnoy zone Baltiyskogo morya po sputnikovym dannym i izmereniyam termokosy [Analysis of water temperature in the coastal zone of the Baltic Sea based on satellite data and thermister chain measurements]. Trudy Gidrometeorologicheskogo nauchno-issledovatel'skogo tsentra Rossiyskoy Federatsii [Proceedings of the Hydrometeorological Research Center of the Russian Federation]. 2017, no. 364, pp. 159-169.

16. Ivanov A. Vvedenie v okeanografiyu [Introduction to Oceanography]. Moscow, Mir, 1978, p. 574

17. Stepanova N. B., Chubarenko I. P., Shchuka S. A. Structure and Evolution of the Cold Intermediate Layer in the Southeastern Part of the Baltic Sea by the Field Measurement Data of 2004-2008. Oceanology, 2015, 55(1), pp. 25-35. DOI: 10.1134/S0001437015010154

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Дубравин Владимир Филиппович - Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН; доктор географических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории геоэкологии; E-mail: v_dubravin@mail.ru

Dubravin Vladimir Filippovich - P. P. Shirshov Institute of Oceanology of Russian Academy of Sciences; Leading Researcher of the Laboratory of Geoecology;

E-mail: v_dubravin@mail.ru

Капустина Мария Владимировна - Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН; младший научный сотрудник лаборатории геоэкологии; E-mail: kapustina.mariya@ya.ru

Kapustina Mariia Vladimirovna - P. P. Shirshov Institute of Oceanology of Russian Academy of Sciences; Junior Researcher, Laboratory of Geoecology; E-mail: kapustina.mariya@ya.ru

Мысленков Станислав Александрович - Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник географического факультета; E-mail: stasocean@gmail.com

Myslenkov Stanislav Aleksandrovich - M. V. Lomonosov Moscow State University; Senior Researcher, Faculty of Geography; E-mail: stasocean@gmail.com

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.