Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Структура и динамика вод юго-западной части Атлантического океана и их влияние на распределение и промысел гидробионтов

ВАК РФ 11.00.08, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Структура и динамика вод юго-западной части Атлантического океана и их влияние на распределение и промысел гидробионтов"

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

"3 О Л УДК 551.465 (261.6):

639.2.053.1

1 дьк 1998

Ремесло Александр Васильевич

СТРУКТУРА И ДИНАМИКА ВОД В ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ АТЛАНТИЧЕСКОГО ОКЕАНА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ПРОМЫСЕЛ ГИДРОБИОНТОВ

специальность 11.00.08 - океанология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Калининград 1998

Работа выполнена в Атлантическом научно-исследовательском инстит; рыбного хозяйства и океанографии (АтлантНИРО)

Научные руководители:

кандидат географических наук П.П. Чернышков доктор географических наук, профессор В.Н. Яковлев Официальные оппоненты:

кандидат географических наук, профессор Т.А. Берникова доктор биологических наук, профессор В.И. Саускан

Ведущая организация: Атлантическое отделение института океанологии П.П. Ширшова РАН.

Защита состоится "1С" ¡¡¿т-ГФ 1998 г. в /Г, . на заседании диссер ционного совета (К 064.34.02) при Калининградском государственном универ тете по адресу: 236040 Калининград, ул. Университетская 2, ауд. 202

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Калининградского гс дарственного университета.

Автореферат разослан " "_1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат географических наук, доцент (у У^Л) Г.М. Баринова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рассматриваемый район Юго-Западной Атлантики ЮЗА) расположен между 38-50°ю.ш. и от побережья Южной Америки до >0°з.д.. Взаимодействие холодного Фолклендского и теплого Бразильского те-[ений, активные процессы вихреобразования, сток крупных южноамериканских >ек определяют уникальность его океанологических условий, своеобразие со-гтава и распределения флоры и фауны. Здесь также добываются многие ценные шды рыб, сосредоточен основной промысел кальмара в Атлантическом океане.

Современная доктрина управления биоресурсами Мирового океана базируйся на рациональном и долговременном их использовании. Это предъявляет все эолее высокие требования к качеству промысловых прогнозов и рекомендаций, оставление которых невозможно без учета влияния структуры и динамики вод на распределение и промысел гидробионтов.

Однако до настоящего времени сравнительно мало публикаций посвящено океанологическим условиям промысловых районов ЮЗА за пределами экономических 200-мильных зон прибрежных государств, структуре и изменчивости Фолклендского и Бразильского течений, антициклоническим фронтальным вихрям Бразильского течения. Еще меньше работ, в которых анализируется влияние абиотических факторов на распределение и промысел гидробионтов в ЮЗА. Изученность этих вопросов для решения в первую очередь прикладных задач промысловой океанологии явно недостаточна, и по этой причине актуальность темы представляется очевидной.

Цель работы состоит в выявлении особенностей структуры и динамики вод ЮЗА и их влияния (на примере светящихся анчоусов и аргентинского коротко-перого кальмара) на распределение и промысел гидробионтов.

В связи с этим, и с учетом имеющихся материалов, были определены следующие задачи работы:

1. Изучить временную изменчивость геострофических расходов и термоха-линной структуры вод Фолклендского течения на разрезе по 46°ю.ш..

2. Проанализировать внутримссячную изменчивость Фолклендского течения по данным синхронных судовых гидрометеорологических наблюдений и спутниковых данных распределения температуры на поверхности океана.

3. Описать термохалинную структуру, динамику и эволюцию антициклон ческих фронтальных вихрей Бразильского течения.

4. Рассчитать потоки тепла и соли, переносимые антициклоническими фро тальными вихрями Бразильского течения из субтропической широтной зоны субантарктическую.

5. Проанализировать закономерности распределения миктофид (светящих! анчоусов) в зависимости от структуры и динамики вод в юго-западной част Аргентинской котловины.

6. Описать основные черты пространственно-временной изменчивости те мохалинной структуры вод на промысловом участке Патагонского шельфа м жду 45-47°ю.ш. за пределами 200-мильной экономической зоны Аргентины.

7. Оценить влияние динамики Фолклендского течения и термохалинных у ловий на промысел аргентинского короткоперого кальмара.

Для решения этих задач были использованы гидрометеорологические да; ные свыше 70 рейсов АтлантНИРО и управления "Запрыбпромразведка" в ЮЗ за период с 1980 по 1996 г., промысловая статистика уловов аргентинского ю роткоперого кальмара и биологические материалы отдельных экспедиций.

Особую ценность в этом ряду наблюдений имеет уникальный, аналога кот< рому не существует в Южной Атлантике, гидрологический разрез по 46°ю.ц выполненный поперек Фолклендского течения 140 раз за период с 1982 г 1996 г., а также большое число спутниковых снимков, обеспеченных надежных: подспутниковыми измерениями температуры поверхности океана (ТПО).

Кроме материалов АтлантНИРО, использованы декадные карты ТПО, п< строенные для района ЮЗА на основе информации с искусственных спутникс земли во ВНИРО с 1987 по 1997 г., и среднемесячные значения градиентов npi земного атмосферного давления, рассчитанные по ежедекадным картам Гидр> метцентра России в узлах регулярной сетки над акваторией Южной Атлантики 1965 по 1994 г..

Автор лично принимал участие в 6-ти экспедициях в ЮЗА, разработке npi грамм и методик проведения научно-исследовательских работ.

Научная новизна состоит в следующем:

Впервые выполнен анализ внутримесячной, внутригодовой и межгодове изменчивости геострофических расходов Фолклендского течения. Описана и

менчивость термохалинной структуры вод над материковым склоном в зависимости от динамики Фолклендского течения. Дополнены представления о взаимодействии Фолклендского и Бразильского течений, влиянии изменчивости Фолклендского течения на формирование антициклонических фронтальных вихрей Бразильского течения, Подробно описана термохалинная структура и динамика антициклонических фронтальных вихрей Бразильского течения. Выполнены расчеты переноса тепла и соли этими вихрями из субтропической широтной зоны в субантарктическую.

Рассмотрено распределение 40 видов миктофид в различных водных массах л их модификациях. Показано влияние западных пограничных течений в ЮЗА и штициклонических фронтальных вихрей Бразильского течения на распределение миктофид. Определены виды-индикаторы водных масс.

Установлены конкретные прогностические зависимости между уловами аргентинского короткоперого кальмара, изменчивостью атмосферных переносов, интенсивностью Фолклендского течения и термохалинной структурой вод.

Практическая ценность. Выявленные причинно-следственные связи между «менчивостыо термических условий в ЮЗА, динамикой Фолклендского тече-1ия и уловами аргентинского короткоперого кальмара нашли достаточно широкое применение при составлении промысловых прогнозов различной забла-■овременности, передаваемых АтлантНИРО рыбодобывающим организациям. Толученные результаты могут быть также использованы для определения зон ювышенной биологической продуктивности в ЮЗА при планировании и продлении иаучно-исследонагельских работ и пом районе.

Апробация результатов проводилась на 3-й региональной конференции Гео-рафического общества СССР "Комплексное изучение природы Атлантического |кеана" (Калининград, 1985), на 9-й Всероссийской конференции по промысло-ой океанологии (Калининград, 1993), на совещании специалистов АтлантНИ-'О и Национального института рыболовства Аргентины по результатам рейса ШС "Дмитрий Стефанов" в экономическую зону Аргентины (Мар-дель-Плата, фгентина, 1993), на международном симпозиуме по циркуляции Южной Ат-антики (Бремен, Германия, 1994), на 10-й международной конференции по ромысловой океанологии (Санкт-Петербург, 1997), семинарах и коллоквиумах .тлантНИРО и Института океанологии РАН.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четыр глав, заключения и списка цитируемой литературы, состоящего из' 181 найми: вания, изложена на 178 страницах., содержит 71 рисунок, 5 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обосновывается актуальность выбранной темы, формулируй ся цели и задачи исследования, представлены основные результаты, выносим на защиту.

В первой главе по литературным данным представлены общие сведения фронтальной структуре, водных массах и циркуляции вод Южной Атлантики.

В первом разделе главы рассматривается фронтальная структура, прострг ственные особенности которой во многом обусловлены конфигурацией 6epei вой линии и рельефом дна (Саруханян, Смирнов, 1986; Белкин, 1993).

В настоящее время в соответствии с общепринятой терминологией в эп районе выделяют три основные фронта, к которым приурочены струйные тс ния восточного направления: субтропический, субантарктический и полярпь определяющие соответственно северную и южную границу полярной фронта: ной зоны.

Особого внимания заслуживает принципиально новая схема фронтальн структуры Южной Атлантики, предложенная Питерсеном и Витворс< (Peterson, Whitworth, 1989). По их мнению, к востоку от пролива Дрейка пол* ная фронтальная зона значительно расширяется, субантарктический фронт кр то поворачивает на север и, окаймляя воды Фолклендского течения, достиг;: приблизительно 40°ю.ш.. При этом южный полярный фронт сохраняет свою i правленность на северо-восток. Наличие меридиональной петли субантаркти' ского фронта в ЮЗА является наиболее существенной отличительной особс ностыо схемы Питерсона-Витворса, находящей все большее число стороннике Интересно, что она очень хорошо согласуется со схемой биогеографических з ЮЗА Несиса (1974), Дадона и Болтовского (Dadon, Boltoskoy, 1982).

Во втором разделе главы анализируется распределение и происхожден водных масс Южной Атлантики, приводятся их характеристики и критерии в деления.

В третьем разделе показаны особенности динамики вод ЮЗА, приведены результаты инструментальных измерений, расчетные оценки скоростей и объемного переноса вод на Патагонском шельфе, а также Бразильским и Фолклендским течениями (Boltovskoy, 1970, Зырянов, Северов , 1979, Forres, Garraffo, 1988, Stramma, 1989).

Основной особенностью очень интенсивных квазипериодических возмущений циркуляции вод в этом районе является формирование примерно каждые два месяца далеко продвинутой на юг петли Бразильского течения с дальнейшим однократным или многократным отсечением и последующим образованием крупного антициклонического вихря или меридиональной цепочки из нескольких вихрей (Каменкович и др., 1987).

Во второй главе выполнен анализ пространственно-временной изменчивости и термохалинной структуры Фолклендского течения.

В первом разделе главы описана пространственная структура Фолклендского течения. На спутниковых снимках оно обнаруживается как полоса холодной воды шириной 70-100 км, температура в которой относительно равномерно повышается в северо-восточном направлении. Восточная и западная границы течения хорошо определяются по максимальным градиентам ТПО поперек потока, которые достигают 1°С/2 км (Legeckis, Gordon, 1982). Так, в марте 1987 г. в рейсе НПС "Очер" был получен качественный спутниковый снимок (рис. 1), на котором отчетливо видно, что в районе распространения вод Фолклендского течения происходило повышение поверхностной температуры с 9 до 17°С от 48 до 38°ю.ш. (Fedulov el al., 1990).

Наибольшие термические контрасты обнаружены в районе его слияния с Бразильским течением, где они могут достигать 1°С на 67 м (Jonson, Norris, 1977), что является рекордной величиной для Мирового океана (Каменкович и др., 1977).

Обсуждается понятие и термин "Западно-Фолклендское течение". По мнению автора, называть поток вод, идущий по Патагонскому шельфу в северном направлении, Западно-Фолклендским течением в силу значительных различий термохалинной структуры с Антарктическим циркумполярным течением (АЦТ) представляется неправомочным. Спорным выглядит слияние западной и вое-

Рис. 1 Распределение температуры воды на поверхности океана в районе распространения Фолклендского течения по данным ИСЗ "ЬГОАА-9" 06.03.1987 г.

1 - гидрологические станции на разрезе по 46°ю.ш.; 2 - изотермы; 3 - границы облачности

очной ветвей этого течения в районе 4б-48°ю.ш., как это показано на схеме Се-(ерова (Severov, 1990). На спутниковых снимках очень часто наблюдается загок цельфовых теплых вод с северо-запада по направлению к Фолклендским остро-ам, который перекрывает так называемое Западно-Фолклспдское течение. Этот ермин, по мнению автора, может употребляться по отношению к течению, про-одящему к юго-западу от Фолклендских островов и достигающему приблизи-ельно 50°ю.ш..

Во втором разделе главы описана изменчивость геострофических расходов и ермохалинная структура Фолклендского течения на 46°ю.ш.. Во внутригодо-ом ходе среднемесячных значений геострофических расходов хорошо выражена олугодовая гармоника. Максимальные расходы отмечаются в апреле и августе, инимальные - в июле и феврале. Период повышенных расходов продолжается с вгуста по октябрь, пониженных - с ноября по февраль. Полугодовая волна из-енчивости расходов достаточно хорошо согласуется по фазе с полугодовой зрмоникой изменчивости атмосферных переносов над ЮЗА. Сопоставление олугодовой волны в АЦТ, выявленной по инструментальным наблюдениям за <оростями течения в проливе Дрейка (Саруханян, 1980) и внутригодовой из-енчивости расходов Фолклендского течения на разрезе по 46°ю.ш. позволяет 1елать предположение о запаздывании примерно на один-два месяца процессов Фолклендском течении по отношению к АЦТ.

Изменения средних для осени Южного полушария расходов (этот период го-1 наиболее обеспечен данными) показывают общую тенденцию уменьшения (тенсивности Фолклендского течения с 1982 по 1987 г. и ее возрастание с 1987 з 1990 г..

Спектральный анализ расходов с декабря 1987 по сентябрь 1988 г., приветных к 5, 15, 25 числам каждого месяца, по данным 29 разрезов выявил четко сраженную квазитрехмесячную и квазиполуторамесячную периодичность.

Внутримесячная изменчивость интенсивности Фолклендского течения на °ю.ш. меньше, чем межгодовая и сезонная. Расходы, вычисленные по сериям срезов, выполненных в разные сезоны через 7-10 суток, как правило, близки > величине, однако, в отдельных случаях наблюдается двух-трехкратное изме-ние величин расходов в течение месяца.

На поверхности Фолклендское течение сформировано субантарктическш поверхностными водами, которые, по мнению автора, представляют собой с дельную модификацию. По сравнению с поверхностными водами западной чг ти Аргентинской котловины они более холодные и распресненные. Эти во; характеризуются четко выраженным поверхностным минимумом температур которому на 46°ю.ш.. соответствует соленость в узком интервале значений 34,07 до 34,17%о.

Основную часть вод, переносимых потоком Фолклендского течения, состг ляют антарктические промежуточные воды, которые на разрезе по 46°ю.ш. пр слеживаются от 80-350 до 1000 м. Ядро этой водной массы вне зависимости времени года и глубины залегания имеет температуру около 3СС и соленое 34,17-34,22%о.

Динамика вод над материковым склоном тесно связана с режимом Фо; лендского течения. Когда течение усилено, принимает струйный "характер" приближается к материковому склону, между его стрежнем (зоной максима; ных горизонтальных градиентов температуры и солености) и склоном проис> дит опускание вод. В этих случаях изотерма 4,0°С, взятая в качестве индикато в придонных слоях, обычно находится глубже 650 м и может достигать 800-8 м.

В противоположной динамической ситуации, когда течение ослабле (наклон изотерм и изохалин при этом пологий), антарктическая промежуточн водная масса поднимается по материковому склону, и глубина чалепшия и' термы 4,0"С не превышает 350-500 м.

Таким образом, наблюдается чрезвычайно интересное явление: усиление? лодного Фолклендского течения приводит к повышению температуры воды н материковым склоном, ослабление - к понижению.

В третьем разделе главы представлены результаты анализа короткоперис ной изменчивости Фолклендского течения по данным синхронных спутников и судовых гидрометеорологических наблюдений. Отмечены такие явления, к спорадический вынос вод Фолклендского течения на Патагонский шельф в р; оне 45-47°ю.ш. и возникновение потоков шельфовых вод поперек Фолкленда го течения.

Найдена зависимость между положением стрежня Фолклендского течения на 46°ю.ш. и местонахождением субтропического фронта на 40°ю.ш.. При ослаблении западных переносов воздушных масс стрежень Фолклендского течения принимает сложную s-образную форму, отмечается меандрирование и образование завихренностей разного знака по обе стороны от потока, расходы понижаются, волновые возмущения перемещаются на север вдоль потока со скоростью около 27 км/сут. Как правило, приблизительно через 5 суток происходит усиление западных переносов воздушных масс, течение принимает прямолинейную форму, возрастает объем переносимых вод. Затем вновь наступает фаза ослабления переносов воздушных масс, меандрирование и ослабление течения. Передача возмущения от Фолклендского течения на 45-47°ю.ш. к субтропическому фронту на Ю°ю.ш. также происходит примерно через пять суток. Скорость движения за-тдной границы субтропического фронта может достигать 32 км/сут.

В третьей главе дано описание термохалинной структуры, динамики и эво-поции антициклонических фронтальных вихрей Бразильского течения.

В первом разделе главы представлены общие сведения о фронтальных анти-шклонических вихрях Бразильского течения, которые были обнаружены и изумись в основном по спутниковым снимкам распределения температуры по-1ерхности океана (Legeckis, Gordon, 1982).

Во втором разделе главы описана термохалинная структура и приведены ре-ультаты расчетов переноса тепла и соли фронтальными вихрями Бразильского ечения.

В ашуете-септибрс 1УК5 г. но нремн ш.мюлмении гидрологической а.емки и эго-западной части Аргентинской котловины к югу от петли Бразильского те-ения был зафиксирован фронтальный вихрь; хорошо выраженный в распреде-ении полей температуры и солености (рис. 2). Его размеры составляли около 40 км по большой оси и 90 км по малой. Ядро вихря, достигавшее глубины 250 : - линза однородной воды: температура и соленость в пределах ядра были рактически постоянными и равными соответственно 11.7±0.1°С и 35.25+0.05%о. оризонтальные размеры ядра - 80 км на 35 км соответственно по большой и алой осям. В ядре вихря температура на 3.5-4.0°, а соленость на 0.5-0.6°/Оо ниже, см в субтропической воде внутри петли Бразильского течения. Если за индексы убтропической воды в слое 0-250 м принять значения Т = 15.8°С, S = 35.7%о, а

Нм

Рис. 2 Вертикальное распределение температуры (А) и солености (Б) на разрезе по 46° ю.ш. через антициклоническин вихрь Бразильского течения 13-17.09.1985 г.

за индексы субантарктической воды Т = 4.6°С, Б = 34.3%о то Т,8 - анализ вод ядра показал, что оно состояло из 70% субтропической и 30% субантарктической воды.

Периферия вихря, определяемая как зона максимальных горизонтальных градиентов гидрофизических характеристик, была шириной около 30 км. Средний горизонтальный градиент поверхностной температуры на периферии вихря, определенный по непрерывной записи ТПО на ходу судна, составлял 0.1°С/км, Максимальный поверхностный градиент отмечался на внешней границе периферии вихря - 1.1°С/км, а на внутренней границе, т.е. при входе в ядро градиент достигал 0.6°С/км. Средний градиент солености на периферии вихря в верхнем 100 метровом слое составил 0.02°/оо/км. В центральной части вихря под ядром происходило резкое понижение температуры и солености с глубиной в слое до 500 м. Глубже этого слоя в вихревое движение были вовлечены антарктические промежуточные воды, характеризующиеся минимумом солености и меньшим вертикальным градиентом температуры.

Расчеты показали, что теплосодержание ядра вихря составляло 57.1020Дж, нижней его части (слой 500-1000 м), сформированной в основном из антарктической промежуточной воды, - 5.5-102'Дж. По отношению к равному объему невозмущенных вод субантарктической структуры аномалия тепла в ядре вихря составила О.ЭхЮ'оДж, в слое 0-500 м - 7.5х10'°Дж и в слое 500-1000 м -1.7х1019Дж. Суммарная аномалия тепла всего вихря - 9.2х10"Дж. Таким образом, 80% общей аномалии тепла вихря пришлось на его верхний 500-метровый слон.

Во всем вихре в слое до 1000 м содержалось 35.2х10'°т солей, в том числе в ядре 2.0х1010т, в слоях 0-500 и 500-1000 и по 17.7х1010т и 17.5хЮ'°т соответственно. Если принять среднюю соленость субантарктической воды в слое 0-250 м 34.40%, среднюю соленость для слоя 0-1000 м - 34.24%, то аномалия содержания соли составит: для всего вихря 0.7х10|0т; для ядра 0.1x1010т; для слоев 0-500 и 5001000 м 0.2х10|0т и 0.5х10|от соответственно. Аномалия соли была сосредоточена в основном в нижней части вихря - в слое 500-1000 м, так как на этих горизонтах вихрь окружали антарктические промежуточные воды пониженной солености.

Исходя из предположения, что тепло- и солесодержание вихрей пропорционально их объему и беря за основу средние размеры вихря, полученные Легеки-

сом и Гордоном (Legeckis, Gordon, 1982), а также приведенные оценки аномали тепло- и солесодержания, получим, что в , год осуществляется перекачк 4.7-1021Дж тепла и 36.1-10|От солей из субтропической зоны в субантарктич< скую. Среднегодовой поток тепла в этом случае составит около 15-10,3Вт. величина практически вдвое меньше оценок переноса тепла в год через антар! тический полярный фронт на юг (Багрянцев, Турецкий, 1986).

Несколько отличную термохалинную структуру имели вихри, формирован« которых происходило в теплое время года. Так, вихрь, образовавшийся в январ 1987 г., был пересечен гидрологическим разрезом в марте этого же года. В вер? нем 500-600-метровом слое антициклон представлял собой теплую, соленую, вь. сокоградиентную линзу вод, вторгнувшуюся в воды субантарктической струь туры. В центральной части вихря от поверхности до горизонта 75 м температур 21.5°С оставалась практически без изменений. От 75 до 125 м прослеживалс слой сезонного термоклина, к верхней границе которого был приурочен промс жуточный максимум солености - 36.5%о. От. 125 до 300 метров температура соленость относительно плавно понижались от 18 до 13°С и от 36.0 до 35.5о/0( Глубже 300 м вертикальный термохалинный градиент вновь возрастал: от 300 ! до 600 м температура понижалась от 15 до 5°С, соленость 35.5 до 34.2%о. В это: интервале глубин субтропическая поверхностная водная масса, образующая яд ро вихря, трансформировалась и теряла свои первоначальные свойства.

Максимальные горизонтальные градиенты температуры и солености отме чались не на поверхности, а в интервале глубин от 100- до 500 м, Па горизонт 200 м средние горизонтальные градиенты этих характеристик составили cooi ветственно 0.04%о и 0.3°С на 1 км.

Таким образом, отличительной особенностью вихрей, образующихся в лет ний период, является наличие сезонного термоклина и подповерхностного мак симума солености. У вихрей, формирование которых происходит в холодно время года, однородное ядро выражено более отчетливо и прослеживается д< больших глубин.

В третьем разделе главы описана динамика и эволюция фронтальных анти циклонических вихрей Бразильского течения. Вихри, смещающиеся в юго западном направлении к Фолклендскому течению, как правило, быстро разру шаются. Напротив, вихри, движение которых происходит в южном направле

гии, прослеживаются на спутниковых снимках длительное время, могут пересекать субантарктическую зону и достигать субантарктического фронта. Даль-гейшее их движение происходит в восточном направлении. Подповерхностные шсокосоленые линзы вод, представляющие собой заглубленные ядра вихрей, эбнаружены на гидрологических разрезах па траверзе о. Южная Георгия к северу от субатарктического фронта. Средняя скорость движения вихрей в южном на-гравлеиии - около 10 км/сутки, максимальная - около 40 км/сутки.

В четвертой главе рассматривается влияние пространственно-временной изменчивости структуры и динамики вод в ЮЗА (на примере миктофид и аргентинского короткоперого кальмара) на распределение и промысел гидробионтов.

В первом разделе главы проанализировано распределение 40 видов миктофид в августе-сентябре 1985 г. в юго-западной части Аргентинской котловины между 40°30'47°00'ю.ш. в зависимости от структуры и динамики вод. Дано краткое описание первичных материалов, методик сбора и обработки биологических 1 гидрологических данных.

Ареалы видов тепловодно-тропического комплекса отнесены к центральным бицентральным), периферическим, переходным, широкотропическим, а уме-зенно-холодноводного - к нотально-переходным, нотальным, нотально-штарктическим и антарктическим типам (Беккер, Евсеенко, 1986). По результатам T.S-анализа и гидрологическим характеристикам, в районе выделены сле-гующие типы вод:

1. Воды субтропической фронтальной зоны (СТФЗ). Резко выраженная, пм-юкоградиептпая зона, разделяющая CTIILi и CAII13. Ирослсжпиастсм до |луби-!ы 300-500 м. Температура вод в зоне СТФЗ изменялась от 4.3 до 14.8°С, соле-юсть от 34.10 до 35.70%,..

2. Субтропические поверхностные воды (СТПВ). Распространяются к северу эт СТФЗ от поверхности до глубины 250-300 м. Температура СТПВ 14.80-18.50°С, соленость 35.70-35.85%о.

3. Субантарктические поверхностные воды (САПВ). Занимали акваторию к огу от СТФЗ, прослеживаясь от поверхности до 150-200 м в областях подъема юд и заглублялись вблизи СТФЗ и под антициклоническим фронтальным вих-

рем Бразильского течения до 500-700 м. Температура САПВ 4.3-8.0°С, соленост 34-10-34.25%о.

4. Антарктические промежуточные воды (АПрВ) находятся под САПВ. Тем пература - 2.5-4.2°С, соленость - 34.20-34.40%о. Облов миктофид в АПрВ вымол нялся в верхних слоях.

5. Воды склона (ВС), или субантарктические поверхностные воды Фолкленд ского течения. При усилении Фолклендского течения ВС над материковыг склоном ВС заглубляются до 800-850 м, а при его ослаблении до - 350-500 м Температура - 4-6°С, соленость - 33.90-34.25%о.

6. Трансформированные субантарктические воды (ТСАВ). Приурочены ] циклоническим меандрам к югу от СТФЗ. ТСАВ - результат смешения СТПВ САПВ и, вероятно, в меньшей степени АПрВ. Температура 4.3-11.0°С, соленост] - 34.24-34.60%о. Прослеживались от поверхности до 350-500 м. При одинаковой ( САПВ температурой ТСАВ имели более высокую соленость.

7. Ядро антициклонического фронтального вихря Бразильского течени: (ЯВ). Однородная линза воды, достигавшая 250 м. Температура - 11.7+0.1°С, со леность - 35.25±0.05%о.

8. Периферия антициклонического фронтального вихря (ПВ) - зона повы шенных горизонтальных градиентов гидрофизических характеристик ширино! около 30 км. Соленость в ПВ изменялась от 34,30 до 35,20%о, температура - от 6,0 до 11,6°С.

На акватории, охпачснной съемкой, были иыдслспы также шельфоные подь (ШВ) с температурой выше 6°С и соленостью ниже 33.90%о и глубинные водь (ГВ) с температурой ниже 2.5°С и соленостью выше 34.55%о. Облов миктофид I этих водах не проводился.

Большинство тепловодно-тропических видов обловлено в СТПВ и СТФЗ, а умеренно-холодноводных - в САПВ, АПрВ, ПВ. Число тех и других видов в ЯЕ и ТСАВ различалось незначительно. В ВС число видов было наименьшим. В них присутствовали только нотальные и ноталыю-антарктические миктофиды.

В СТФЗ отмечено максимальное видовое разнообразие, в 90% тралений были представлены все широкотропические виды, однако, около половины численности и биомассы приходилось на долю переходного вида ЬатркЫЬуз

jroccrus. Из умеренно-холодноводных миктофид наиболее многочисленным в ГГФЗ был ноталыга-переходный Protomyctophum normani (8.6% общей числен-юсти и 3.4% биомассы) В СТПВ встречено 13 тепловодно-тропических и в нерачительном количестве 3 умереппо-холодпоиодпых вида (Prolomyclo|)luim lormani, Electrona vcnlralis, Electrona pauirastra). По численности в СТФЗ доми-шровали Hygophum hanseni (22%), Lampichtyc proserus (17%), Symbolophorus jarnardi (15%). Наиболее значительная относительная биомасса отмечалась для тих же видов: S. barnardi - 32%, Н.hanseni - 11%, L. procerus - 19%.

В ЯВ миктофнды были представлены 9-ю тепловодно-тропическими и 7-ю 'меренно-холодноводными видами. Абсолютно доминировал здесь L. proserus 61% по численности и 57% по биомассе). Относительно высокая численность ¡ыла также отмечена для Lampanyctus intricarius (15%).

В водах периферии вихря по сравнению с ядром видовой состав оказался ущественно иным. Отмечено всего 2 тепловодно-тропических (L. intricarius, „.procerus) и 16 умеренно-холодноводных видов. Наиболее массовым в водах ТВ был Gymnoscopelus nicholsi (59% общей численности и 69% общей биомас-ы).

В ТСАВ количество тепловодно-тропических было представлено 11, а уме->енно-холодноводных - 13 видами. Как и в ЯВ и СТФЗ наибольшая численность 31%) и биомасса (20%) пришлось на долю L.procerus.

В САПВ и АПрВ отмечено максимальное и почти равное число умеренно-олодноводных видов миктофид (19 и 20 соответственно). Характерна редкая ciрсчаемость и краппе низкам численность зснлоиодпо-троничсских и ттип.-ю-переходных видов миктофид. В САПВ преобладал Gymnoscopelus nicholsi 40% численности, 43% биомассы), а в АПрВ. - Gymnoscopelus braueri (19% чис-[енносги, 34% биомассы).

Максимальное видовое разнообразие было характерно для СТФЗ, ТСАВ, ТАПВ и АПрВ. Соотношение перемешивающихся вод в выделенных модифика-даях в значительной степени определяло степень смешения фаун. Тепловодно-ропические виды составляли 72%, умерспно-холодноводные - 28%, что соответ-твует соотношению СТПВ и САПВ, из которых сформировано ядро вихря. В ;ТФЗ от субантарктической периферии к субтропической возрастало до 25% [исло тепловодно-тропических и уменьшалось до 15% число умеренно-

1В

холодноводных видов миктофид. В ТСАВ и САПВ число тепловод! тропических видов также соответствовало степени проникновения субтропи" ских вод.

Во втором разделе главы дано описание термохалинпой структуры вод промысловом участке Патагонского шельфа и склона между 45-47°ю.ш.. за П) делами экономической зоны Аргентины и влияния гидрометеорологических ; ловий на промысел аргентинского короткоперого кальмара.

В центральной, мелководной части шельфа максимальная температура поверхности наступает в январе, на глубине 50 м - в апреле, у дна - в июне. Н материковым склоном на поверхности самый теплый месяц - январь, на го{ зонте 50 м - март, на горизонте 100 м - май. По мере увеличения температурь придонных горизонтах от января к маю-июню происходит смещение промыс; вых скоплений кальмара из внутренних районов шельфа на его кромку и в р; он материкового склона. Если исходить из критерия, что граница сезоннс термоклина определяется вертикальным градиентом температуры большим и равным 0.02°С/м, то первые признаки его зарождения проявляются в октябре ноябре происходит его активное формирование, в мае - разрушение. Наибо; отчетливо сезонный термоклин на шельфе проявляется в январе-марте, и склоном - в январе-феврале. В это время вертикальный градиент температурь слое 30-50 м достигает 0.2°С/метр. По мере разрушения термоклина, обусл< ленного сезонным выхолаживанием, происходит заглубление его верхней нижней границ.

Горизонтальная разность значений температуры и солености между сп циями, выполненными в координатах 46°00'ю.ш., 60°30'з.д. и 4б°00'ю.1 60°00'з.д. и расположенными по обе сторотш1 от градиентной зоны (фрс тального раздела между водами Фолклендского течения и водами шельфа), : растеризуется значительной временной изменчивостью. В поверхностном а температурный градиент наиболее выражен с января по май, что объясняе: запаздыванием прогрева более холодных вод Фолклендского течения по ср; нению с водами шельфа. На горизонте 100 м отчетливо выражена полугодо! волна с максимальными значениями температурного градиента в феврале и и не и минимальными в мае и декабре.

Изменчивость градиентов солености на поверхности характеризуется их уве-шчением от января к маю и от августа к октябрю, минимальные значения отметаются в июне и августе. На горизонте 100 м полугодовая волна выражена более >тчетливо: максимальных значений градиенты солености на кромке шельфа юстигают в декабре-феврале, минимальных в июне-августе.

В межгодовых изменениях величин горизонтальных градиентов солености грослеживается трех-четырехлетняя периодичность. В январе поверхностные радиенты солености превышают градиенты на горизонте 100 м, в мае, напротив, на 100-метровой глубине они выше, чем на поверхности.

Временная изменчивость горизонтальных градиентов температуры и солено-гги на промысловом участке 45-47°ю.ш., вероятно, определяется целым рядом факторов, важнейшими из которых являются изменчивость Фолклендского те-[ения и вынос вод из внутренних районов шельфа на его кромку, которые зави-:ят в значительной степени от интенсивности атмосферных переносов.

При усилении западных переносов воздушных масс уловы промысловых су-;ов повышаются, при их ослаблении или преобладании восточных переносов -'ловы падают. Очевидно, усиление западных переносов приводит к выносу аельфовых вод и "обострению" градиентных зон на кромке шельфа, что, в свою >чередь, сопровождается выходом кальмара на доступные промысловые участ-:и. С другой стороны, усиление западных переносов приводит к увеличению ин-енсивности Фолклендского течения и, как следствие, к изменению термохалин-юй структуры, которая выражается в повышении температуры воды над мате-шковмм склоном, что также способствует формированию промысловых ком-[ентраций.

Наиболее отчетливо внутримесячная зависимость между интенсивностью Фолклендского течения и уловами происходит в тех случаях, когда в течение гесяца наблюдается резкое изменение величин геострофических расходов: их величение приводит к возрастанию уловов, уменьшение - к снижению. В тех лучаях, когда интенсивность течения изменяется незначительно, наблюдается тсутствие закономерностей между расходами течения и уловами.

Сравнительный анализ межгодовой изменчивости уловов аргентинского альмара и изменчивости геострофических расходов Фолклендского течения :оказал, что с 1982 по 1985 г. между средними для осени расходами (этот период

лучше других обеспечен данными) и уловами наблюдается четкая зависимосл увеличению расходов Фолклендского течения соответствует повышение улов кальмара. С 1986 по 1991 г. эта связь нарушается, что, вероятно, объясняет значительным переловом кальмара в эти годы.

Таким образом, оптимальные условия для промысла складываются при < четании двух факторов: повышенной ТПО и увеличении интенсивности Фо; лендского течения.

В заключение сформулированы основные результаты и выводы работы:

1. Внутригодовая изменчивость интенсивности Фолклендского течен (геострофических расходов) характеризуется полугодовой, квазитрехмесячноу полуторамесячной периодичностью. Полугодовая гармоника в изменчивое геострофических расходов Фолклендского течения достаточно хорошо согла£ ется по фазе с полугодовой волной в изменчивости зональных атмосферных г реносов над районом ЮЗА. Максимальные среднемноголетние величины ге строфических расходов Фолклендского течения отмечаются в апреле и авгус: минимальные - в июле и в феврале. Период наиболее высоких расходов продо жается с августа по сентябрь, пониженных - с ноября по февраль. Внутримеся ная изменчивость геострофических расходов Фолклендского течения, как пр вило, меньше, чем сезонная и межгодовая. Передача возмущений от АЦТ в пр ливе Дрейка к Фолклендскому течению на 46°ю.ш. происходит с задержкой в 1 месяца.

2. Внутримесячная изменчивость динамики Фолклендского течения в знач тельной степени определяемся шпепсшшостыо атмосферных псроносоп нозду| ных масс. Меандрирование потока Фолклендского течения, которому обыч! соответствуют пониженные геострофические расходы, наблюдается при осла ленных западных переносах. При усилении западных атмосферных перенос< течение принимает струйный характер, геострофические расходы повышайте приблизительно через пять суток возмущение передается к Субтропическо\ фронту (в районе слияния Бразильского течения и возвратной ветви Фолклен, ского течения), что приводит к образованию антициклонических фронтальнь вихрей Бразильского течения.

3. Изменчивость термохалинной структуры вод на кромке Патагонског шельфа и над материковым склоном тесно связана с дииамикой Фолклепдско!

ечения. Усиление холодного Фолклендского течения приводит к заглублению убантарктических поверхностных вод и, как следствие, к повышению темпера-уры воды в придонных горизонтах над материковым склоном, которое отчет-иво прослеживается до 650-850 м. В противоположной ситуации, когда течение слаблено, происходит подъем промежуточных вод и понижение температуры.

4. На восточной периферии Фолклендского течения на 46°ю.ш. круглого-ично наблюдается устойчивое противотечение, которое является продолжени-м его возвратной ветви.

5. Три различные по своему происхождению водные массы: субтропическая оверхностная, субантарктическая поверхностная и антарктическая промежу-эчная формируют антициклонические фронтальные вихри Бразильского тече-ия. Для вихрей, образующихся в летнее время, характерно наличие термоклина подповерхностного максимума солености. Ядро вихрей, формирование кото-ых происходит в холодное время года - практически однородная водная масса, эстигающая 250-300 м. Положительная аномалия тепла вихрей по отношению окружающим водам субантарктической структуры, сосредоточена в его верх-их слоях, аномалия соли, напротив - в нижних, так как глубже 300-500 м вихри кружены антарктическими промежуточными водами пониженной солености.

6. Генерация антициклонических вихрей Бразильским течением обеспечивает :ренос дополнительного количества тепла и соли в ЮЗА из субтропической иротной зоны в субантарктическую. В год осуществляется перекачка 4,7 х 1021 ж тепла и 3,1 х 1010 т соли. Среднегодовой поток тепла в этом случае составля-

около 15 х 1011 13т. Этого тепла достаточно для компенсации половины всею :пла, уходящего из субантарктической зоны через полярный фронт по направ-•лшю к югу.

7. Теплые вихри Бразильского течения могут пересекать субантарктическую ¡ну, достигать субантарктического фронта и взаимодействовать с ним. Даль-:йшее движение вихрей, вероятно, происходит в восточном направлении.

8. Анализ распределения 40 видов миктофид (светящихся анчоусов) в районе >ЗА на акватории 40°30'-47°ю.ш. и 43°-60°з.д., показал, что некоторые из них згут являться индикаторами водных масс и их модификаций. Максимальное щовое разнообразие обнаружено в водах субтропической фронтальной зоны, шимальное - в водах склона. Смешение тепловодно-тропических и умеренно-

видовое разнообразие обнаружено в водах субтропической фронтальной зон минимальное - в водах склона. Смешение тепловодно-тропических и умеренн холодноводных видов миктофид находится в хорошем соответствии со степет смешения вод различного происхождения. Взаимодействие Бразильского и Фс клендского течений, а также вынос теплолюбивых форм из субтропической зо1 в субантарктическую фронтальными вихрями Бразильского течения приводит нарушению широтной зональности в распределении как умеренн холодноводных, так и тепловодно-тропических видов.

9. Уловы аргентинского короткоперого кальмара на промысловом участ Патагонского шельфа и склона между 45-47°ю.ш. за пределами 200-мильной номической зоны Аргентины в значительной мере определяются изменчивост! гидрометеорологических условий. Увеличение уловов промысловых судов пр исходило в годы, когда ТПО превышала среднемноголетние значения. Усилен западных переносов воздушных масс и Фолклендского течения в первой поло! не года благоприятно влияет на возрастание уловов.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Some features of some spatial-temporal variability and WCE's formation in the Gulf Stream z from Florida to 50°w in 1975-1982// NAFO SCR Doc., 1983.-6.-22-Ser. №671. (совместно с Ф< ловым П.П., Щербаковской Т.М.).

2. Синоптическая изменчивость Фолклендского течения в районе Патагонского шелы} Комплексное изучение природы Атлантического океана: Тез. докл. Ш обл. конференции. -лининград, 1985. - С. 36-38 (совместно с Фецуловым ПЛ., Полищуком И А). ■

3. Структура и дго гамика а1ггициклонических фронтальных вихрей Бразильского течега Океанология. -1989. - Т. 29, вып. 3. - С. 389-394 (совмссп ю с Феоуловым П.П.).

4. Распределение светящихся анчоусов (Myctophidae) в Юго-Западной Атлантике // Со: менные проблемы промысловой океанологии: Тез. докл. VIII Всесоюз. конференции по г мысловой океанологии. - Л., 1990. - С. 86-87 (совместно с Константиновой М.П., Федуло! П.П.).

5. Algunos aspectos sobre la estructura y dinamica de las aguas en la parte sudoccidental с cuenca Argentina// Frente Marítimo, 1990.-Vol. 7.-Sec. A.-p. 95-99 (совместно с Федуповым П.1

6. Variabilidad de corriente de Malvinas? Frente Marítimo, 1990. - Vol. 6. - Sec. A. - p. 121 (совместно с Федуловым П.П., Бурыкш 1ым С.Н., Полищуком И А.).

7. Distribution and Abundance of post-larvae and juveniles- of the patagonian sprat (Spn

egensis) and related hydrographie condition// ICES Statutory Meeting, Biological Oceanography ommittee CM., 1993/1 ,?7, Réf. H. (совместно с Sanchez R.P., Madirolas A., Ciechomski J.D.).

8. Особенности распределения южно-американского шпрота в юго-западной части Пата-жского шельфа // IX конф. по промысловой океанографии : Тез. докл., Калининград, 1993. -1., 1993. • С. 242. (совмесп ю с Маклып п |ым Л .Г., Барабановым А.В., Мнлышко А.П.).

9. Об изменчивости Фолклендского течения и ее связи с атмосферными переносами // IX энф. по промысловой океанографии : Тез. докл., Калининград, 1993. - М., 1993. - С. 161-162 овмссшосДсвиныпым В.В.).

10. Распределение микгофид (Myctophidac) в Юго-Западной Атлантике в зависимости or груктуры и динамики вод // Вопр. ихтиологии. - 1994. - Т. 34. - № 9. - С. 336-342 ( совместно с !онстантиновой М.П..Файловым П.П.).

11. The time variability and structure of the Falkland Current// The South Atlantic: Present and Past Circulation. - Bremen, Simposium (Abstract). -1994. - p. 122. (совместно с Федуловым П.П., Чер-ышковым П.П., Девицыным В.В.).

12. Anticyclonic frontal Eddies of the Brazil Cmrent: Dynamics and Termohaline Structure // innales Geophysical. Part II. Hydrologe, Oceans, Atmosphere and Nonlinear Geophysics. - Supp, 11 to ol. 13.-(Abstract) Hamburg, 1995,-p.245(совместносЗезеройЕА.)

13. Some Aspects on the Hydrology of the South-West Argentine Basin// The XXI General assembly of the International Association for the Physical Sciences of the Oceans (Abstract) - Honolulu, lawai, 1995.-p. 9.

4. Предварительные результаты научно-исследовательских работ в кругосвешом плавании TIC "Крузенштерн" (октябрь 1995 г. - август 1996 г.) // Межлународ конф. по истории отече-гвеннойокеанологии;Тез.докл.- Калининград, 1996.-С. 104 (совмеспюсЛаптиховскимВ.В.).

15. Анализ изменчивости ran юрачуры поверхности океана в районе Юю-Западлои Литники по спутниковым картам тсмпер;пуры поверхности океана II X между! шрод. конф. по п|ху 1ыаювой океанологии: Тез. докл. - С.-Петербург, 1997. - С.43 ( совместно с Девициным В.В.)

16. Внугримесячная изменчивость вертикальной структуры Фолклендского течения // X

I

1евдународ конф. по промысловой океанологии: Тез. докл. - С.-Петербург, 1997. -С. 44 »вмесгно с Девицыным В.В., 4epi Пашковым П.П.).

17. Анализ изменчивости температуры воды в Юго-Западной Атлашикев периоде 1987 по 995 гг Л Промыслово-биологичсские исследования АтлатНИРО в 1994-1995 гг.: Сб. науч. ip. / Атлант. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. - Калининград, 1996. - С. 133-137 (совместно с Деви-(ыным В.В.).

JF«