Все научные статьи
Юрасов Г.И. Гидрологический режим шельфовых районов в условиях муссонного климата
Научная статья
Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ 1170
Гидрологический режим шельфовых районов в условия муссонного климата.
Юрасов Г.И. (mailto:pacific@online.marine.su )
Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильчева ДВО РАН
На примере залива Петра Великого, расположенного в северо-западной части Японского моря, показано изменение гидрологических условий под влиянием муссонных ветров. Установлено, что воды залива до глубины 40 м полностью заменяются водами открытой части Японского моря.
Прежде всего, необходимо определиться с понятием гидрологического режима отдельного региона, так как существующие определения [3,5] представляются не всегда однозначными, а порой и противоречивыми [4].
В настоящей работе принята формулировка, предложенная Никифоровым Е.Г., Шпайхером А.О. [4], согласно которой "гидрологический режим отдельного океанографического элемента (явления или процесса) - это совокупность параметров, характеризующих интенсивность, пространственное распределение и изменения во времени этого элемента, а также характеристика параметров определяющих его внешние факторы".
Залив Петра Великого является областью наиболее развитого (в Японском море) шельфа. Поверхностные воды залива подвергаются воздействию муссонных ветров, характерных для Японского моря.
Гидрологический режим рассматриваемого региона в целом, как и вообще всех областей Мирового океана, формируется под воздействием совокупности внешних факторов, таких как: а) географическое положение; б) климатические условия, (их изменчивость и связанные с ними сезонные и межгодовые колебания атмосферной циркуляции и температуры воды); в) баланс пресной воды (материковый сток, осадки); г) орографические условия залива; д) водообмен с Японским морем; е) различные динамические факторы: приливные явления, волнение, ветровые сгоны и нагоны.
Под влиянием вышеперечисленных факторов в заливе Петра Великого гидрологические характеристики подвержены большой сезонной и, в меньшей степени, межгодовой изменчивости, в результате чего формируется специфический гидрологический режим, к рассмотрению которого мы и переходим. Вместе с тем, следует отметить, что предшествующие исследования [2], в основном, рассмотрели закономерности распределения основных гидрологических характеристик вод [1, 6], но не дали ответа на один из существенных вопросов гидрологии залива Петра Великого связанного с его водообменом с водами открытого моря за пределами шельфа, граница которого четко определяется горизонтом 200 м.
Попробуем, основываясь только на логических рассуждениях, подтвержденных качественным анализом данных измерений (температуры), рассмотреть элементы гидрологического режима залива, связанного с водообменом как внутри за
Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ 1171
ива, так и в прилегающей к нему зоной открытой глубоководной части моря, и построить физическую модель.
Сезонная смена муссонных ветров происходит дважды в течение года: в сентябре - с юго-восточного направления на северо-западное (зимний муссон) и в марте - с северо-западного на юго-восточное (летний муссон). Это изменение находит свое следствие и в характере вертикального распределения температуры (рис. 1а), течений (рис. 16) и водных масс (рис. 1в).
ето (август) Ветер (ТОВ)
б)
Зима (февраль) Ветер (СЗ)
ето (август)
Зима (февраль)
|
|
Воды открытого моря (етняя модификация) |
ЗПВ,
Воды открытого моря (зимняя модификация)
Рис. 1. Отражение смены муссонных ветров на: вертикальное распределение
температуры (а); течения (б); водных масс (в).
Условные обозначения: z - глубина; Ац - отклонение уровня;
ЗПВ1, ЗПВг - собственно воды залива Петра Великого летом и зимой,
соответственно.
На рис. 1а, кривая (1) характеризует вертикальное распределение температуры - T(z) в период максимального прогрева (август), основной особенностью, которой является наличие сезонного термоклина на глубине 40 м. Уже в сентябре кривая T(z) имеет существенно новый дополнительный элемент - скачок температуры на глубине 70 м, механизм формирования которого очевиден - адвекция вод из открытых частей моря. Эволюция вертикальных профилей температуры, связанная с перестройкой вертикальной структуры продолжается в ноябре (3) и в феврале (4), когда в результате конвекции температура принимает на всех глубинах постоянное предельно низкое значение.
Очередная сезонная смена от зимних к летним муссонам происходит в период с февраля по март, и, уже начиная с конца марта, вертикальные профили T(z) имеют характерные летние черты: верхний квазиоднородный слой (ВКС), толщина которого увеличивается, начиная с минимальной в марте до максимальной в августе. Ниже ВКС в рассматриваемый период расположен сезонный термоклин, ха
Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ 1172
рактеризующийся наибольшей интенсивностью (максимальный градиент) в августе (рис. 1а).
Следующий важный вопрос исследования влияния муссонных ветров в системе вод залива Петра Великого связан с перестройкой поля течений, которая происходит следующим образом (рис. 16): в августе (летний период - нагон), вертикальная циркуляция представлена противоположно направленными потоками: в верхнем 40-м слое - северо-западными дрейфовыми течениями, а в нижнем (40 -200м) - компенсационным юго-восточным; в феврале (зима - сгон) в верхнем 70-м слое - юго-восточным дрейфовым течением, а на глубинах 70 - 200 м - реверсивным северо-западным. Из рис. 16 следует, что в течение года происходит динамический активный водообмен приглубых вод залива Петра Великого с открытой частью моря.
И, наконец, рассмотрим муссонную перестройку водных масс для экстремальных месяцев года (рис. 1в). Как следует из этого рисунка, собственно воды залива Петра Великого в феврале охватывают район с глубинами менее 70 м, а в августе - менее 40 м. Перемешанные воды за пределом указанных глубин в зимний и летний периоды отличаются по их термохалинным характеристикам.
Собственно воды залива Петра Великого однородны в зимний сезон из-за конвективного перемешивания, а летом их структура двухслойна. Вместе с тем, следует отметить, что эти воды на глубинах 0-40 м, практически, не покидают вторичных заливов (Амурского и Уссурийского) в течение всего года.
Рассмотренные закономерности изменения гидрологических условий в заливе Петра Великого подтверждаются многочисленными данными измерений, выполненными на его акватории. Предложенные схемы характерны, в основном, для центральной части залива (л 132 в.д.), а в западной его части, помимо муссонного воздействия на гидрологические характеристики, сказывается материковый сток рек Раздольной и Туманной, в то время как в восточном секторе - адвекция вод Приморского течения.
Список литературы
- Бирюлин Г.М., БирюлинаМ.Т., Микулич Л.В., Якунин Л.П. етние модификации вод залива Петра Великого // Тр. ДВНИГМИ. Владивосток, 1970. Вып. 2. с. 276-280.
- Зуенко Ю.И., Юрасов Г.И. Водные массы северо-западной части Японского моря // Метеорология и гидрология. 1995. №8. с. 50-57.
- еонов А.К. Региональная океанография // Ч. 1. Л.: Гидрометеоиздат. 1960. с. 765.
- Никифоров Е.Г., Шпайхер А.О. Закономерности формирования крупномасштабных колебаний гидрологического режима Северного Ледовитого океана // Л.: Гидрометеоиздат. 1980. с.
- Чеботарев А.И. Гидрологический словарь//Л.: Гидрометеоиздат. 1970. с. 306.
- VaninN.S., Yurasov G.I., Zuenko Yu.I. Nedashovskiy A.P., Ermolenko S.S. Monitoring of the up date state of Peter the Great Bay bosed on observations of November 1999 -April 2000 // Proc. CREAMS'2000: International Symposium. Vladivostok: Dal-nauka, 2000. P. 150-157.
Все научные статьи