CC BY
21
УДК [597.552.511:591.543.43](265.53+265.54)"2001-2017"
В.А. Царева, Г.П. Ванюшин, М.Ю. Кружалов, Е.В. Сапунова
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ УСЛОВИЯ В ПРИБРЕЖНЫХ АКВАТОРИЯХ ВОСТОЧНОГО САХАЛИНА И ОСТРОВА ИТУРУП В ПЕРИОД ПОДХОДА ГОРБУШИ И КЕТЫ НА НЕРЕСТ В 2001-2017 ГГ. (НЕЧЕТНЫЕ ГОДЫ)
В работе представлены результаты анализа значений температуры поверхности океана (ТПО) в акваториях Охотского моря у побережий северо-восточного Сахалина, юго-восточного Сахалина и острова Итуруп (Южные Курильские острова) в период основного подхода горбуши (Oncorhynchus gorbuscha) и кеты (Oncorhynchus keta) на нерест с июля по сентябрь в 2001-2017 гг. (нечетные годы) на основе спутниковой информации и квазисинхронных судовых данных «in situ». Выполнено сравнение температурных условий поверхностного слоя воды в указанных акваториях 2017 г. с климатическими данными и с аналогичными по времени значениями температуры в нечетные годы периода 2001-2015 гг.
Ключевые слова: спутниковые данные, температура поверхности океана, аномалии ТПО, Охотское море, прибрежные акватории восточного Сахалина и острова Итуруп, период нереста горбуши и кеты.
V.A. Tsareva, G.P. Vanyushin, M.Y. Kruzhalov, E.V. Sapunova
TEMPERATURE CONDITIONS IN THE COASTAL WATERS OF EASTERN SAKHALIN
AND ITURUP ISLAND DURING THE APPROACH OF PINK SALMON AND CHUM SALMON FOR SPAWNING IN 2001-2017 YEARS (ODD YEARS)
The paper presents the results of the analysis values of SST in the waters of the Okhotsk sea off the coasts of northeastern and southeastern Sakhalin and Iturup island during the approach of pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) and chum salmon (Oncorhynchus keta) for spawning from July to September, 2001-2017, odd years on the basis of satellite information and SST data "in situ". Comparative analysis of the temperature conditions of the surface water obtained in 2017 with climate data and the values of SST other odd years for the same months of the period 2001-2015.
Key words: satellite data, sea surface temperature (SST), anomalies of SST, the Okhotsk sea, coastal waters of Eastern Sakhalin and Iturup island, the spawning of pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) and chum salmon (Oncorhynchus keta).
DOI: 10.17217/2079-0333-2018-44-114-119
Введение
Горбуша и кета - основные промысловые виды лососей в Охотском море. На динамику численности их подходов к прибрежным акваториям Восточного Сахалина и о. Итуруп влияет много факторов (гидрологические, синоптические, антропогенные), которые необходимо учитывать и непрерывно мониторить. Одними из этих факторов являются температурные условия поверхности океана (ТПО): реальные значения ТПО, их межгодовые и климатические отличия в сезон нереста могут влиять на начало или задержку, а также продление сроков подходов на нерест горбуши и кеты [1, 2]. Спутниковые данные помогают получать непрерывную информацию об этих температурных условиях поверхностного слоя воды, служащего естественной средой обитания лососей в преднерестовый период (при этом в слое 0-20 м концентрируется около 70-80% рыб) [1, 3].
В данной статье проведен анализ температурных условий в прибрежных акваториях северовосточного Сахалина, юго-восточного Сахалина и о. Итуруп (южные Курильские острова) в 2001-2017 гг., с июля по сентябрь, в период массового подхода горбуши и кеты на нерест [4-6]. Произведено сравнение полученных сезонных значений ТПО в выбранных акваториях (обозначенных как реперные зоны (РЗ)) в 2017 г. с климатическими данными и с аналогичными по времени температурными условиями нечетных лет периода 2001-2015 гг. с учетом того, что рассмотренные температурные условия относятся к поколениям горбуши нечетных лет [3].
Целью данной работы является показать возможность использования оперативных данных спутникового мониторинга ТПО для оценки температурного режима в прибрежных акваториях восточного Сахалина и о. Итуруп для уточнения сроков подхода на нерест горбуши и кеты и продолжительности этих подходов. В основе оценки лежит комплексный анализ значений ТПО: недельной, месячной, сезонной дискретности; их межгодовой разницы для каждой данной промысловой акватории.
Материалы и методика
При выполнении данной работы использовался собственный банк карт среднемесячных значений ТПО и аномалий ТПО, созданный на базе материалов спутникового мониторинга [7] СЗТО, включая акватории реперных зон (1, 2, 3), с разрешением 1°х1° в аналоговом и цифровом видах о температурных условиях за 2001-2017 гг. (нечетные годы) и климатические данные за период (1971-2000 гг.) (рис. 1).
б
Рис. 1. Пример карты среднемесячных значений ТПО за июль 2017 г. с обозначенными реперными зонами (1, 2, 3): а - аналоговый вид, б - цифровой вид (1 - акватория у северо-восточного побережья о. Сахалин, 2 - акватория у юго-восточного побережья о. Сахалин, 3 - охотоморская акватория о. Итуруп)
а
Среднемесячные карты ТПО и аномалий ТПО СЗТО исследуемых акваторий строились на основе недельных карт ТПО с использованием ежедневных данных, полученных при ИК-съемке с геостационарных ИСЗ серий «Himawari» (Япония) и GOES-W (США) и квазисинхронных судовых и буйковых измерений температуры воды «in situ», поступающие из Центра Мировых данных (г. Москва) [7, 8]. Расчеты месячных и сезонных значений ТПО и аномалий ТПО проводились для реперных зон: северо-восточного Сахалина (РЗ № 1), юго-восточного Сахалина (РЗ № 2) и охотоморской акватории о. Итуруп (РЗ № 3) (рис. 1). Эти акватории являются важными промысловыми акваториями Сахалино-Курильского региона [9].
Результаты и обсуждение
14,0 О 12,0
о
£ 10,0 8,0
июль август сентябрь
♦ Тср 2017 —•— Ткл
Рис. 2. Ход среднемесячных значений ТПО (Тср) в 2017 г. и климатических значений ТПО (Ткл) в РЗ № 1 у северо-восточного побережья о. Сахалин в июле - сентябре
-==- ^^13, 9 ^ -•
** 11,2 __ 12,6 _——♦
9,2 ^"10,4
Температурные условия в акватории у северовосточного побережья о. Сахалин (в РЗ № 1)
Результаты анализа среднемесячных значений ТПО с июля по сентябрь 2017 г. в данной РЗ показали, что значение ТПО за летний сезон было ниже значения климатических данных, при этом средняя сезонная аномалия ТПО в 2017 г. получилась отрицательной Тан = -2,4°С (табл. 1, рис. 2).
Сравнение температурных условий в летний сезон 2017 г. со среднемесячными и сезонными анало-
гичными значениями ТПО нечетных лет периода 2001-2015 гг. показывает, что температурная обстановка в 2017 г. в данной акватории была относительно холодной.
Так, холоднее данного летнего сезона 2017 г. было лишь в 2003 г. (Тср = 9,4°С; Тан = -3,0°С) и в 2009 г. (Тср = 9,3°С; Тан = -3,2°С). В остальных нечетных годах ТПО (среднемесячные и сезонные) были теплее, со значениями сезонных аномалий ТПО в пределах —0,6...—2,1°С, тогда как в 2017 г. отрицательное значение сезонной аномалии ТПО было Тан = —2,4°С (табл. 1).
Таблица 1
Среднемесячные и сезонные значения ТПО и аномалий ТПО у северо-восточного побережья острова Сахалин (в РЗ № 1) в июле - сентябре 2001-2017 гг.
Годы Т (°С) июль Т (°С) август Т (°С) сентябрь Т (°С) сезон Тан (°С) июль Тан (°С) август Тан (°С) сентябрь Тан (°С) сезон
2001 9,6 12,6 9,5 10,6 —1,4 —1,2 —3,0 —1,9
2003 8,1 9,7 10,5 9,4 —3,0 —4,1 —2,0 —3,0
2005 9,3 13,2 12,4 11,6 —1,8 —0,6 —0,1 —0,8
2007 9,6 10,5 11,3 10,5 —1,6 —3,4 —1,3 —2,1
2009 8,0 10,5 9,3 9,3 —3,2 —3,3 —3,2 —3,2
2011 11,3 12,3 11,7 11,8 0,0 —1,5 —0,9 —0,8
2013 10,1 11,8 12,4 11,4 —1,2 —2,1 —0,2 —1,2
2015 11,2 12,8 12,0 12,0 0,0 —1,1 —0,6 —0,6
2017 9,2 10,4 10,8 10,1 -2,1 -3,4 -1,7 -2,4
Примечание. На голубом и розовом фоне показаны сезонные значения ТПО; на розовом фоне показаны сезонные значения аномалий ТПО.
Температурные условия в акватории у юго-восточного побережья о. Сахалин, включая часть зал. Терпения (в РЗ № 2)
Анализ материалов ТПО за основной нерестовый период (июль - сентябрь) показал, что среднемесячные значения ТПО в 2017 г. в РЗ № 2 были выше климатических значений (разность между их значениями за летний сезон составила +1,4°С) (табл. 2, рис. 3).
Сравнительный анализ температурных условий в летний сезон 2017 г. с такими же условиями аналогичных сезонов нечетных лет в период 20012015 гг. в РЗ № 2, выявил, что в 2017 г. они были самыми теплыми (наряду с 2013 г.) и были выше их среднемесячных значений ТПО на +0,2.. ,+1,9°С (табл. 2).
18,0
О 16,0
и
14,0
12,0
16,8
14,0 15,3
/ V Л-124- 14,3
август Тср 2017 —
сентябрь
Ткл
Рис. 3. Ход среднемесячных значений ТПО (Тср) в 2017 г. и климатических значений ТПО (Т в РЗ № 2 у юго-восточного побережья о. Сахалин в июле - сентябре
Таблица 2
Среднемесячные и сезонные значения ТПО и аномалии ТПО у юго-восточного побережья острова Сахалин (в РЗ № 2) в июле - сентябре 2001-2017 гг.
Годы Т (°С) июль Т (°С) август Т (°С) сентябрь Т (°С) сезон Тан (°С) июль Тан (°С) август Тан (°С) сентябрь Тан (°С) сезон
2001 13,0 16,2 13,4 14,2 0,5 0,7 —1,1 0,0
2003 13,0 14,4 13,2 13,5 0,6 —0,9 —1,1 —0,5
2005 13,2 17,0 15,3 15,2 0,9 1,8 1,0 1,2
2007 13,7 15,4 14,7 14,6 1,4 0,2 0,4 0,7
2009 12,2 15,7 14,4 14,1 —0,2 0,4 0,2 0,1
2011 13,2 17,3 14,8 15,1 0,8 2,0 0,6 1,1
2013 14,8 16,9 15,0 15,6 2,4 1,6 0,8 1,6
2015 12,8 16,8 15,4 15,0 0,4 1,5 1,2 1,0
2017 14,0 16,8 15,4 15,4 1,6 1,6 1,1 1,4
Примечание. На голубом фоне показаны сезонные значения ТПО; на розовом фоне показаны сезонные значения аномалий ТПО.
Температурные условия в охотоморской акватории о. Итуруп (в РЗ № 3)
Следует отметить, что в данной РЗ на протяжении всего летнего сезона с июля по сентябрь 2017 г. среднемесячные значения ТПО были близки к климатическим данным, то есть
Тан = -0,3°С (табл. 3, рис. 4).
Сравнение температурной обстановки лета 2017 г. в РЗ № 3 с аналогичными данными нечетных лет за период 2001-2015 гг. показало, что если температура в 2017 г. была выше, чем в 2001-2009 гг., то по сравнению с 2011-2015 гг. летний сезон 2017 г. по температурным условиям оказался холоднее. Межгодовая разница сезонных значений аномалий ТПО 2017 г. со значениями нечетных лет 2001-2015 гг. находилась в пределах, не превышающих ±0,6°С, за исключением наибольшей разницы с 2003 г. (-1,3°С) (табл. 3).
Таблица 3
Среднемесячные и сезонные значения ТПО и аномалии ТПО у охотоморского побережья острова Итуруп (в РЗ № 3) в июле - сентябре 2001-2017 г.
июль август сентябрь
Тср 2017 Ткл
Рис. 4. Ход среднемесячных значений ТПО (Тср) в 2017 г. и климатических значений ТПО (Ткл) в РЗ № 3 у побережья о. Итуруп в июле - сентябре
Годы Т (°С) июль Т (°С) август Т (°С) сентябрь Т (°С) сезон Тан (°С) июль Тан (°С) август Тан (°С) сентябрь Тан (°С) сезон
2001 12,0 14,6 13,6 13,4 -0,3 -0,7 -1,4 -0,8
2003 11,1 13,3 13,6 12,7 -1,3 -2,1 -1,5 -1,6
2005 11,8 15,4 14,3 13,8 -0,5 0,0 -0,8 -0,4
2007 11,6 14,6 14,5 13,6 -0,8 -0,8 -0,6 -0,7
2009 11,9 14,6 14,7 13,7 -0,4 -0,8 -0,4 -0,5
2011 12,5 15,9 16,0 14,8 0,1 0,5 0,9 0,5
2013 13,6 16,1 15,7 15,1 1,2 0,7 0,7 0,9
2015 12,4 16,2 14,9 14,5 0,0 0,8 -0,2 0,2
2017 12,0 15,2 14,6 13,9 -0,3 -0,2 -0,5 -0,3
Примечание. На голубом фоне показаны сезонные значения ТПО; на розовом фоне показаны сезонные значения аномалий ТПО.
Пространственное распределение среднемесячных аномалий ТПО в акватории Охотского моря и соответственно в трех РЗ (1, 2, 3) в период июль - сентябрь 2017 г. представлено в виде аналоговых карт на рис. 5. На них хорошо видно, что на протяжении всего основного нерестового периода в РЗ № 1 были только холодные температурные условия, а в РЗ № 2 наоборот только теплые.
Рис. 5. Карты распределения среднемесячных аномалий ТПО в акватории Охотского моря, включая РЗ (1,2,3) в июле - сентябре 2017 г.
Примеры пространственного распределения среднемесячных аномалий ТПО в прибрежных акваториях Охотского моря (РЗ 1, 2, 3), отображающие холодные и теплые температурные условия (по данным табл. 1-3) на протяжении всего периода (июль - сентябрь), показаны в виде картографических материалов на рис. 6 (а, б) для 2003 г. и 2011 г. соответственно.
1« 145 150 155 140 145 150 155 140 145 150 155
а
б
Рис. 6. Карты распределения среднемесячных аномалий ТПО в акватории Охотского моря, включая РЗ (1,2,3) с июля по сентябрь: а - холодные температурные условия в 2003 г.; б - теплые температурные условия в 2011 г.
Заключение
Результаты сравнительного анализа температурных условий в 2017 г. за период основного подхода на нерест (июль - сентябрь) горбуши и кеты с климатическими данными (1971-2000 гг.) и с аналогичными по времени температурными условиями нечетных лет периода 2001-2015 гг. показали следующие особенности температурного режима в прибрежных акваториях восточного Сахалина и о. Итуруп (Южные Курильские острова):
1. Акватория у северо-восточного побережья о. Сахалин (РЗ № 1)
- температурные условия в РЗ №1 в 2017 г. оказались холодными: сезонное значение ТПО ниже климатических данных, при этом сезонная аномалия Тан = -2,4°С (холоднее были лишь 2003 г. и 2009 г.);
- сезонные значения аномалий ТПО в РЗ № 1 за весь период наблюдений 2001-2017 гг. всегда были только отрицательные.
2. Акватория у юго-восточного побережья о. Сахалин, включая часть зал. Терпения (РЗ № 2)
- температурные условия в РЗ № 2 в 2017 г. оказались почти самыми теплыми за данный период нечетных лет: сезонное значение ТПО выше климатических данных, при этом сезонная аномалия Тан = +1,4°С (теплее было только в 2013 г.);
- сезонные значения аномалий ТПО в РЗ № 2 за весь период наблюдений 2001-2017 гг. почти всегда были только положительные, за исключением 2003 г. (Тан = -0,5°С).
3. Охотоморская акватория острова Итуруп (РЗ № 3)
- температурные условия в РЗ №3 в 2017 г. за период июль - сентябрь были близки к климатической норме: сезонная аномалия Тан = -0,3°С, при этом они были выше аналогичных значений за период 2001-2009 гг., но ниже значений периода 2011-2015 гг.
- сезонные значения аномалий ТПО в РЗ № 3 в 2001-2017 гг. почти всегда были только отрицательные, за исключением 2011 г., 2013 г., 2015 г.
Литература
1. Бугаев А.В. Преднерестовые миграции тихоокеанских лососей в экономической зоне России. - Петропавловск-Камчатский: КамчатНИРО, 2015. - 416 с.
2. Мороз И.Ф. Межгодовые различия океанологических условий и особенности анадромных миграций лососей Сахалино-Курильского региона (на примере 1991 и 1993 гг.) // Изв. ТИНРО. -1997. - Т. 122. - С. 451-462.
3. Каев А.М. Временная структура миграционного потока горбуши Oncorhynchus gorbuscha в Охотское море // Изв. ТИНРО. - 2002. - Т. 130. - С. 904-920.
4. Гриценко О.Ф. Проходные рыбы острова Сахалин (систематика, экология, промысел). -М.: Изд-во ВНИРО, 2002. - 248 с.
5. Иванков В.Н. Внутривидовая дифференциация и популяционная организация горбуши Oncorhynchus gorbuscha в различных частях ареала // Изв. ТИНРО. - 2011. - Т. 167. - С. 64-73.
6. Кловач Н.В. Смежные поколения горбуши // Материалы международной конференции «Лососевые рыбы: биология, охрана и воспроизводство» 18-22 сентября 2017 г., Петрозаводск, Карелия, Россия). - Петрозаводск, 2017. - С. 83.
7. Спутниковый мониторинг температурных условий промысловых районов Мирового океана / Г.П. Ванюшин, Б.Н. Котенёв, М.Ю. Кружалов, А.А. Трошков, Т.Б. Барканова, Т.В. Булатова, В.А. Царева, А.А. Коробочка, С.Н. Марков // Программа ВНИРО. - М.: Изд-во ВНИРО. - 2005. -48 с.
8. Сравнительная оценка результатов промысла горбуши и температурных условий морской среды, определяемых по спутниковым данным в районе южных Курильских островов / Г.П. Ванюшин, В.А. Царева, Т.Ю. Углова, М.Ю. Кружалов // Труды ВНИРО. - 2015. - Т. 158. - С. 112-120.
9. Каев А.М. Оценка эффективности прогнозирования и управления промыслом горбуши в Сахалино-Курильском регионе // Изв. ТИНРО. - 2011. - Т. 167. - С. 32-53.
Информация об авторах Information about the authors
Царева Вера Анатольевна - Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии; 107140, Россия, Москва; научный сотрудник; [email protected]
Tsareva Vera Anatolevna - Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography (VNIRO); 107140; Russia, Moscow; Researcher; [email protected]
Ванюшин Георгий Петрович - Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии; 107140, Россия, Москва; кандидат географических наук, руководитель группы мониторинга параметров водной среды
Vanyushin Georgy Petrovich - Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography (VNIRO); 107140; Russia, Moscow; Group Leader
Кружалов Михаил Юрьевич - Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии; 107140, Россия, Москва; старший научный сотрудник
Kruzhalov Mikhail Yurevich - Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography (VNIRO); 107140; Russia, Moscow; Senior Researcher
Сапунова Елена Васильевна - Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии; 107140, Россия, Москва; старший инженер
Sapunova Elena Vasilevna - Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography (VNIRO); 107140; Russia, Moscow; Senior Engineer
