Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Структура и перенос водных масс в Южной и Экваториальной части Атлантического океана

ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Демидов, Александр Николаевич

Список сокращений Введение.

Оглавление

Глава 1 Характеристика исходных данных и водных масс региона. Роль Южной Атлантики в общей циркуляции Мирового океана

1.1 Физико-географическое и гидрологическое описание региона. Характеристика исходных данных.

1.2 Водные массы. Природные тепловые машины. Концепция «глобального конвейера».

1.3 Меридиональная циркуляция вод Атлантического океана.

1.4 Промежуточные и глубинные водные массы Южной Атлантики.

1.5 Структура и циркуляция поверхностных вод.

Глава 2 Теоретические основы определения скоростей течения косвенными методами, методы выделения водных масс и расчета потоков тепла

2.1 Динамический метод. Определение положения нулевой поверхности.

2.2 Учет воздействия ветра на океан.

2.3 Особенности определения поля скоростей течений.

2.4 Метод резервуаров.

2.5 «Обратный» метод Вунша.

2.6 Определение переносов водных масс региона по модели резервуаров.

2.7 Методы определения меридиональных потоков тепла.

2.8 Методы выделения водных масс и расчет их объема.

Глава 3 Анализ полученных результатов

3.1 Определение границ промежуточных и глубинных водных масс в регионе.

3.2 Выделение компонентов северо-атлантической глубинной воды.

3.3 Количественное описание циркуляции в форме интегральных переносов.

3.4 Схемы циркуляции водных масс в регионе.

3.5 Временная изменчивость океанологических характеристик.

3.6 Географические закономерности и временная изменчивость межширотного обмена теплом.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Структура и перенос водных масс в Южной и Экваториальной части Атлантического океана"

Анализируя причины медленного развития теоретической океанологии, Свердруп [см. 49] заявил, что причины медленного ее развития «кроются в том, что слишком много людей делают наблюдения и слишком мало людей над ними размышляют». Штокман [49], спустя 20 лет после высказывания Свердрупа, заявил: «Слишком много людей вычисляют и слишком мало людей делают хорошие наблюдения». Обе эти проблемы, примерно в равной степени, актуальны и сейчас.

Интерес к крупномасштабной циркуляции океана связан с пониманием его ведущей роли в долгопериодных колебаниях климата и влиянием меридионального переноса тепла в океане на энергетический баланс системы океан - атмосфера. Потоки импульса, тепло-, влаго- и газообмен с атмосферой определяют разделение вод океана по физико-химическим свойствам и биотическим компонентам на различные по масштабу объемы со сравнительно однородным составом - водные массы, что дает основание рассматривать структуру и циркуляцию вод океана через описание этих объектов. Важнейшие географические закономерности - горизонтальная зональность и вертикальная поясность — проявляются в виде специфической организации пространства океана, в создании внутренних границ, и очевидно, что для определения трехмерной структуры вод океана и вычисления переносов требуется с большой степенью точности определить границы водных масс.

В рамках исследования крупномасштабных процессов взаимодействия в океане особый интерес представляют интегральные характеристики водообмена, позволяющие судить о направлениях и темпах переноса свойств морской воды, таких как температура, соленость, концентрация различных химических элементов через границы отдельных частей или районов. Очевидно, что для этих целей необходимо знать распределение абсолютных скоростей течения. Прямыми их измерениями при современном уровне развития технических средств и методов получить такую информацию практически невозможно, поэтому был предложен ряд способов косвенного их определения. Их можно разделить на океанологические и модельные (модели океанической циркуляции). Основное отличие модельных методов от океанологических в том, что модельные предполагают в той или иной форме использование уравнения движения, а также граничных условий. В настоящем обзоре для краткости ограничимся лишь океанологическими способами определения скоростей течения.

Имеется возможность наблюдать некоторые величины, характеризующие среднюю по времени циркуляцию океана. К ним относятся различные гидрофизические и гидрохимические характеристики, распределение которых предполагается воспроизводить с помощью моделей, описывающих среднюю по времени циркуляцию. Также проблемой является то, что для анализа циркуляции океана используются данные, зачастую полученные в разные сезоны, так, как будто они являются одновременными и отражающими средние условия. Между тем известно, что океаническая циркуляция очень изменчива, по крайней мере, в синоптическом масштабе. В качестве исходной информации для расчета скоростей течения наилучшим образом подходит информация, полученная при проведении гидрологических разрезов, т. к. она наилучшим образом отвечает требованиям единовременности и пространственной близости измерений (трансокенические разрезы также позволяют судить о суммарном переносе). Другой проблемой, по мнению [9], является то, что оценки скоростей производятся по среднему полю плотности, определенному по гидрологическим данным, а в идеале для нестационарного потока осредненная по времени циркуляция должна рассчитываться как средняя по мгновенным реализациям.

Среди океанологических методов широко известен и до сих пор применяется динамический метод определения геострофических скоростей течения [24, 36, 44]. Его суть - в расчете по известному распределению температуры и солености через динамические высоты поля скоростей относительно некой отсчетной поверхности. Для получения абсолютных значений скоростей желательно, чтоб на этой поверхности скорости имелись нулевые значения (т. н. нулевая поверхность). Обычно обоснованием ее выбора является некий косвенный признак, например, граница разнонаправлено движущихся водных масс, минимум содержания кислорода, равенство нулю суммарного переноса через океанологический разрез (при использовании той или иной отсчетной поверхности) и др. Существуют его модификации, позволяющие учитывать дрейфовую и баротропную составляющие [56, 70]. Дрейфовая составляющая может быть рассчитана на основе спутниковых данных, исходя из положений теории Экмана.

Средние значения скоростей можно также получить при помощи метода резервуаров (или бокс-моделирования). Этот метод основан на пропорциональности между скоростью, концентрацией какой-либо характеристики и уравнениях баланса, а также неразрывности. В отличие от динамического метода, он учитывает, помимо температуры и солености, и другие измеренные характеристики океана. Помимо адвективных переносов, метод дает возможность определить вертикальные и диффузионные переносы. К настоящему времени существуют только одномерные (резервуарами являются объемы воды, соответствующие океанам и их крупномасштабным частям) и двухмерные модели резервуаров (резервуары, как правило, разделены широтными гидрологическими разрезами и изопикническими поверхностями). Несомненно, что более точно судить о реальной картине позволит все же более подробное трехмерное моделирование, т. к. оно дает представление о широтных потоках и позволяет оценить вихревые составляющие.

В последнее время активно используется т. н. «обратный» метод расчета скоростей течений. Его суть - в определении реальных скоростей течения на отсчетной поверхности через уравнения баланса для различных характеристик, с возможностью использования условия неразрывности потоков и привлечением априорно известных оценок скоростей, получаемых обычно динамическим методом.

Результаты, полученные разными методами, значительно отличаются друг от друга, и возникает проблема их сравнения. Такое сравнение планировалось осуществить на примере части Южной и Экваториальной Атлантики (от 30° ю.ш. до 8° с.ш.). Рассматриваемый в данной работе регион был выбран в связи с рядом причин:

1) Наличием достаточного количества данных — массив данных измерений содержит данные гидрологических измерений, начиная с 1906 г., и по их пространственной и временной дискретности уступает лишь Северной Атлантике. При этом регион обладает существенным недостатком - здесь присутствует лишь малое количество повторяющихся новейших трансатлантических разрезов.

2) Хорошей изученностью - в настоящее время имеется достаточно детализированное представление об общей циркуляции вод данного региона и структуре водных масс.

3) Относительной простотой гидрологического режима - в этом регионе не происходит формирования своих собственных водных масс ниже поверхностного слоя, отсутствуют внутренние бассейны (типа Средиземного или Карибского моря для Северной Атлантики), и, наконец, можно сказать, что распространение водных масс здесь квазиизопикническое.

4) Значением района для понимания общей циркуляции Мирового океана, поскольку регион является важнейшим транзитным участком в схеме глобального тепло- и массообмена.

О важности рассматриваемой темы говорит тот факт, что она разрабатывается в ряде новейших российских и международных программ: ФЦП «Мировой океан», CLIVAR(CLImate VARiations), WОСЕ (World Ocean Circulation Experiment), SAVE (South Atlantic Ventilation Experiment), JGOFS (Joint Global Оceans Fluxes Study), TOGA (Tropical Ocean Global Atmosphere), GEWEX (Global Ocean Energy and water cycle Experiment), TOPEX / POSEIDON и др. Географическим факультетом МГУ тема «Комплексных исследований природы Мирового океана» отнесена к разряду приоритетных. Немаловажным при выборе темы диссертации являлось также то обстоятельство, что регион изучался автором на протяжении семи лет.

Целью работы являлось качественное и количественное описание крупномасштабной циркуляции в промежуточных и глубинных слоях части Южной и Экваториальной Атлантики (от 30° ю.ш. до 8° с.ш.). Для достижения этой цели планировалось:

- Определить трехмерную структуру водных масс региона и уточнить основные закономерности их распространения.

- Вычислить геострофическую циркуляцию вод по данным зональных разрезов и ветровую составляющую скорости течения по данным спутниковых измерений.

- Обосновать выбор оптимальной численной процедуры реализации модели резервуаров, позволяющей оценить достоверность получаемого решения и учитывающей ошибки измеренных характеристик.

- Исходя из полученных результатов, определить циркуляцию вод региона и значения меридионального переноса тепла.

- Исследовать зависимость полученного решения от различного рода возмущений

На защиту выносятся:

- Полученное автором уточнение структуры промежуточных и глубинных водных масс региона.

- Установленные в ходе исследования основные пути распространения водных масс.

- Полученные интегральные значения переносов водных масс.

- Оценки меридионального переноса тепла в рассматриваемом регионе.

Научная новизна работы:

В рамках одной работы впервые проведено комплексное исследование Южной и Экваториальной Атлантики на основе наиболее полной на настоящий момент базы данных, включающей в себя измерения последнего десятилетия. Это позволило произвести расчеты с большой точностью и полнотой охвата.

Выделены не только основные водные массы рассматриваемого региона, но и компоненты некоторых из них. Произведена проверка факта присутствия водных масс, наличие которых в регионе по литературным источникам представляется небесспорным.

Осуществлена попытка определения скоростей течения двумя различными методами, а также приведена оценка влияния различных параметров на конечный результат.

Научная ценность и практическая значимость:

В работе была произведена апробация новых вариантов расчета абсолютных скоростей течения при помощи бокс-моделирования, а также методов расчета геострофической и ветровой составляющих скорости течения. Перспективным представляется применение апробированных методик определения структуры и переносов водных масс для аналогичных расчетов в других районах Мирового океана. Следует отметить, что величины интегральных переносов, а также положение границ водных масс в оценках разных авторов существенно различаются, поэтому результаты данной работы могут послужить для целей их уточнения. Также результаты могут использоваться для анализа долгопериодной изменчивости климата, например, в рамках совместных моделей океана и атмосферы. В ходе исследования была собрана обширная база данных гидрологических измерений по рассматриваемому региону, которая может использоваться и в других работах.

Результаты работы были представлены на международной конференции «EGS - AGU - EUG Joint Assembly» (Nice, France, 2003), всероссийской конференции «Фундаментальные исследования взаимодействия суши, океана и атмосферы» (Москва, 2002), а также на весенней студенческой школе «Динамика атмосферы и океана» (п. Текос, 2000). По теме диссертации опубликовано четыре работы [12, 13, 14, 16] и ряд тезисов [15, 76], создан вебсайт [145], еще две работы в настоящее время находятся в печати.

Диссертация состоит из введения, трех глав, двух приложений и заключения. Основная часть содержит 173 страницы, включая 47 рисунков и 40 таблиц. Список литературы состоит из 158 наименований, из которых 107 - на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Демидов, Александр Николаевич

Основные результаты и выводы настоящей работы состоят в следующем:

1) На основе анализа полей распределения ряда океанологических характеристик, а также положения их максимальных вертикальных градиентов уточнены закономерности распространения в регионе трех составляющих северо-атлантических глубинных вод. Найдено подтверждение единого происхождении верхней и нижней частей их слоя. Как установлено, к югу от 25-35° ю.ш. северо-атлантические глубинные воды включают в себя только эти два слоя, и они имеют более существенную средиземноморскую составляющую, чем считалось ранее. Все это свидетельствует о большей роли средиземноморских вод в функционировании «глобального конвейера».

2) Также по результатам этого анализа была поставлена под вопрос уместность разделения антарктических промежуточных [см. 29] и антарктических донных вод [100, 116, 135] в рассматриваемом регионе на составляющие. Присутствия вод тихоокеанского происхождения [53] в регионе не выявлено.

3) Было установлено, что антарктические донные воды в восточный бассейн, к северу от Китового хребта, в рассматриваемом регионе не поступают. Также на основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что через желоб Романш имеет место проникновение нижнего слоя северо-атлантических глубинных вод.

4) В ходе исследования была произведена оценка влияния на конечный результат особенностей распределения исходных данных, способов учета различных параметров (ветровой составляющей, положения отсчетной поверхности, межокеанского переноса), выбора той или иной методики интерполяции. Получено, что на результат расчета геострофических составляющих скоростей течений динамическим методом, определяющим образом влияет частота исходных данных и положение отсчетной поверхности. Перенос вод в поверхностном слое и величина меридионального переноса тепла существенно зависят от методики учета дрейфовой составляющей. На основе оценки влияния различных параметров получена информация об интервалах изменения определяемых величин.

5) В связи с тем, что на настоящий момент не существует однозначного мнения об интенсивности переноса водных масс, полученные в настоящей работе оценки переноса различных водных масс (антарктических промежуточных вод: в пределах 6-22 Св, верхних циркумполярных: до 2.6 Св; северо-атлантических: до -26 Св, антарктических донных: 0.3-5.3 Св), могут послужить для целей его уточнения. Основное отличие оценок переносов^ полученных в данной работе, от предшествующих заключается в меньшей интенсивности переноса вод в поверхностном и глубинном слоях, особенно в южной части региона 10-30° ю.ш., что, возможно, говорит о меньшей интенсивности переноса масс в системе «глобального конвейера».

6) Произведена оценка применимости метода резервуаров и его апробирование для целей определения переносов водных масс. Оно возможно лишь при размерах боксов порядка синоптического масштаба, в которых исключено возможное осреднение разнонаправленных потоков, а также при наличии высокоточной априорной информации об определяемых величинах. Поставленная в ходе исследования задача определения интегральных переносов водных масс при помощи модели резервуаров, из-за ограниченности априорной информации и сильной зависимости численного решения от начального приближения, привела к заниженным оценкам межширотной изменчивости значений интегральных переносов.

7) Полученные значения меридионального переноса тепла свидетельствуют о его меньшей интенсивности в Южном полушарии по сравнению с предшествующими оценками. По всей видимости, различия объясняются существенной сезонной изменчивостью этой величины. Также в ходе исследования были получены значения вклада различных водных масс в суммарный меридиональный перенос тепла. Было установлено, что его значительная часть (до 0.5 ПВт) переносится в слое антарктических промежуточных вод.

Заключение

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Демидов, Александр Николаевич, Москва

1. Агеноров В.К. Об основных водных массах в гидросфере // Труды НИУ, М.: Гидрометиздат, 1944. сер. 5. - вып. 10.

2. Анисимов М.В., Иванов Ю.А., Субботина М.М. Глобальный океанский конвейер // Океанология. 2002. - Т.42. - №5. - С. 645 - 649.

3. Архипкин B.C., Баулин А.В. Об интерполяции океанологических полей // Вестн. МГУ, сер. География. 1994. - №3. - С. 64 - 70.

4. Архипкин B.C., Добролюбов С.А. Основы термодинамики морской воды. М: Диалог - МГУ. - 1998. - 153 с.

5. Атлас океанов: В 3 т. М.: Изд. МО СССР, 1977. - Т.2: Атлантический и Индийский океаны, 306 с.

6. Белкин И.М. Методы анализа вертикальных профилей гидрофизических параметров (интерполяция, выделение особых точек, обобщение) // Труды ин-та /ВНИИГМИ МИД - Т.90. - С.60 - 70.

7. Будыко М.И. Тепловой баланс земной поверхности. -JL: Гидрометео-издат, 1956.-255 с.

8. Бурков В.А. Общая циркуляция Мирового океана. Д.: Гидрометеоиздат, 1980.-253 с.

9. Вунш К. Роль циркуляции океана в формировании климата // Глобальный климат. — Д.: Гидрометеоиздат, 1987. С. 409 — 439.

10. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. -М.: Гостехиздат, 1950. —388 с.

11. Гришин В.К., Живописцев Ф.А., Иванов В.А. Математическая обработка и интерпретация данных физического эксперимента. -М.: Изд. МГУ, 1988.-318 с.

12. Демидов А.Н. Перенос водных масс по данным зональных разрезов в Мировом океане // Динамика атмосферы, океана и закономерности прибрежных геоэкосистем: Мат. докл. Всерос. науч. конф. май 2000 г. -Текос С. 74-86.

13. Демидов А.Н., Добролюбов С.А. Меридиональный перенос тепла по данным гидрологических разрезов // Метеорология и гидрология 2001. -№10.-С. 40-48.

14. Демидов А.Н. Перенос водных масс на зональных разрезах в Мировом океане. М., 2001. - Деп. в ВИНИТИ № 1287.

15. Демидов А.Н. О выделении промежуточных и глубинных водных масс в Южной Атлантике // Фундаментальные исследования взаимодействия суши, океана и атмосферы: Тез. докл. Всерос. науч. конф. ноябрь 2002 г. -М.-С. 247.

16. Демидов А.Н. О выделении промежуточных и глубинных водных масс в Южной Атлантике // Океанология 2003. - Т.43 -№2. - С. 165 - 175.

17. Добровольский А.Д. Об определении водных масс // Океанология. 1961. -Т.1. -№1.-С. 12-24.

18. Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Региональная океанология. — М.: Изд. МГУ, 1992.-224 с.

19. Добролюбов С.А. Потоки антарктических промежуточных вод на границах Южной Атлантики. М., 1983. - Деп. в ВИНИТИ № 1549 - 83.

20. Добролюбов С.А., Соков А.В., Терещенков В.П. Водные массы на трансатлантическом разрезе по 36° с.ш. // Океанология. 1995. -Т.35. -№6.-С. 817-823.

21. Добролюбов С.А. Роль водных масс мирового океана в глобальном пресноводном балансе и переносе тепла. Дис. . доктора геогр. наук. М., 1996.

22. Завьялов П.О. Термохалинная изменчивость и динамические процессы на широком шельфе под влиянием интенсивного материкового стока: Автореферат дис. доктора геогр. наук. М., 2000.

23. Зубов Н.Н. Динамическая океанология. -М.: Гидрометиздат, 1947. -430 с.

24. Зубов Н.Н., Мамаев О.И. Динамический метод вычисления элементов морских течений. — JL: Гидрометиздат, 1956. 116 с.

25. Идье В. и др. Статистические методы в экспериментальной физике. — М.: Атомиздат, 1976.

26. Каменкович В.М., Кошляков М.Н., Монин А.С. Синоптические вихри в океане. -J1.: Гидрометеоиздат, 2-е изд., 1987. 511 с.

27. Коротаев Г.К. Формирование меридионального переноса тепла в Мировом океане // Теория динамических процессов в океане. — Севастополь, 1983.-С. 5-15.

28. Кошляков М.Н., Тараканов Р.Ю. Водные массы тихоокеанской Антарктики // Океанология. 1999. - Т.39. - №1. - С. 5-15.

29. Кукса В.И. Промежуточные воды Мирового океана. JL: Гидрометеоиздат, 1983.-272 с.

30. Лаппо С.С. К вопросу о причинах адвекции тепла на север через экватор в Атлантическом океане // Исследование процессов взаимодействия океана и атмосферы. М., 1984. - С. 125-129.

31. Лаппо С.С., Гулев С.К., Рождественский А.Е. Крупномасштабное тепловое взаимодействие в системе океан-атмосфера и энергоактивные области Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - 336 с.

32. Макеров Ю.В. Основные черты гидрологического режима антарктических вод. Л.: Гидрометиздат, 1946. - 115 с.

33. Манабе С., Брайен К. Климат и циркуляция океана. -Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 192 с.

34. Мамаев О.И. Нулевая динамическая поверхность Мирового океана. — М.: Изд. МГУ, 1962.-220 с.

35. Мамаев О.И. T,S -анализ вод Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1970.-363 с.

36. Мамаев О.И. Физическая океанография. Избранные труды. — М.: Изд. ВНИРО, 2000.-364 с.

37. Нейман В.Г., Бурков В.А., Щербинин А.Д. Динамика вод Индийского океана. М.: Научный мир, 1997. 232 с.

38. Плахин Е.А. Гидрология средиземных морей. — Л.: Гидрометиздат, 1989.- 264 с.

39. Сенчев А.В. Балансовая модель Северной Атлантики: Дис. . канд. ф.-м. наук. М., 1991.- 180 с.

40. Степанов В.Н. Мировой океан. М.: Знание, 1975. - 256 с.

41. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. -М.:Наука, 1979. 285 с.

42. Тихонов А.Н., Уфимцев М.В. Статистическая обработка результатов экспериментов. М.: изд. МГУ, 1988, 174 с.

43. Труды ЦНИИГАИК М.: Геодезиздат,1960. - Вып. 132. - С. 156-157.

44. Фомин Л.М. Теоретические основы динамического метода и его применение в океанологии. М.: Изд. АН СССР, 1961. - 192 с.

45. Фомин Л.М. Вычисление абсолютной скорости течения в океане по результатам гидрологических измерений // Исследование течений океана.- М.: Наука, 1985. С. 54-67.

46. Хаимов З.С. Высшая геодезия. М.:Недра,1984. - 360 с.

47. Худсон Д. Статистика для физиков. М.: Изд. Мир, 1967. - 242 с.

48. Цанкова И.С. Пространственно-временная изменчивость меридионального переноса тепла в океанах // Метеорология и гидрология. — 1988. -№1. С.64-71.

49. Штокман В.Б. Избранные труды по физике моря. — Л.: Гидрометеоиздат, 1970.-336 с.

50. Шулейкин В.В. Физика моря. М.: Наука, 1968. - 1084 с.

51. Andrie С., Ternon J.F., Messias M.J. et al. Chlorofluormethane distribution in the deep equatorial Atlantic during January March 1993 // Deep-Sea Res. I.1998.-V.45.-P. 903-930.

52. Arhan M., Mercier H., Bourles В., Gouriou Y. Hydrographic section across the Atlantic at 7.30 N and 4.30 S // Deep-Sea Res. I. 1998. V. 45. P. 829-872.

53. Arhan M., Heywood K.J., King В.A. The deep waters from the Southern

54. Ocean at the entry to the Argentine basin // Deep-Sea Res. II. 1999. - V.46. -P. 475-499.

55. Bigg G.R., Killworth P.D. Conservative tracers and the ocean circulation. Phil. Trans. Royal. Soc. bond., 1988, A325, p. 177-187.

56. Bennett A.F. Poleward heat fluxes in Southern hemisphere oceans // J.Phys. Oceanogr. 1978. -V.8. - №5 - P. 785-798.

57. Bjerknes J. Atlantic air-sea interaction // Advances in Geophys. 1964. — V.10.-P. 1-82.

58. Bock R. Application of a general method of a least squares for kinematical analysis of tracks in bubble chambers. Geneva: Preprint CERN - 15.8.1960 -№60-30.

59. Bolin В., Bjorkstrom A., Holmen K. The simultaneous use of tracers for ocean circulation studies // Tellus 1983. - V.358. - №3. - P. 206-236.

60. Bolin В., Stommel H. On the abyssal circulation of the World ocean. IV. Origin and rate of circulation of deep waters as determined with aid of tracers // Deep-Sea Res. 1961. - V.8. - № 2. - P. 95-110.

61. Boning C.W., Doscher R., Isemer H.J. Monthly mean wind stress and Sverdrup transports in the North Atlantic: A comparison of the Hellerman-Rosenstein and Isemer-Hasse Climatologies // J. Phys. Oceanogr. 1991. - V.21. -№2. — P. 221-235.

62. Boning, C. W., Hermann P. Annual cycle of poleward heat transport in the ocean: results from high-resolution modeling of the North Equatorial Atlantic // J.Phys.Oceanogr. 1994. - V.24 - P. 91-107.

63. Broecker W.S., Li Y.-H. Interchange of water between the major oceans // J. Geoph. Res. 1970. - V.75. - № 13. - P. 3545-3552.

64. Broecker,W.S. Chemical oceanography -N.Y.: Harcourt Brace Jovanovich, 1974-214 P.

65. Broecker W.S., Takahashi Т., Li Y.H. Hydrography of the central Atlantic I. The two-degree discontinuity // Deep-Sea Res. - 1976. -V.23. -P. 1083-1104.

66. Broecker W.S., Takahashi T. Hydrography of the Central Atlantic. IV. Intermediate waters of Antarctic origin // Deep-Sea Res. 1981. - V.28A. - № 3.-P. 177-193.

67. Broecker W.S., Takahashi Taro, Takahashi Tim. Sources and flow patterns of deep-ocean waters as deduced from potential temperature, salinity and initial phosphate concentration // J.Geophys. Res. 1985. -V.90. -№ C4. -P. 6925-6939.

68. Broecker W.S. The great ocean conveyor. // Oceanography, 1991, V. 4, N2, P. 79-89.

69. Biyan F. High latitude salinity effects and interhemispheric thermohaline circulations //Nature - 1986. - V.323. - P. 301-304.

70. Bryan K. Measurements of meridional heat transport by ocean currents // J.Geophys. Res. 1962. - V.67. - №9. - P. 3403-3414.

71. Bryden H.L., Imawaki S. Ocean heat transport // Ocean circulation and climate. Observing and modeling the global ocean. London: Academic Press -P. 455-474.

72. Bunker A.F. Surface energy fluxes of the South Atlantic ocean // Monthly Weather ReV.- 1988.-V.116.-№4.-P. 809-823.

73. Cai W., Greatbatch R. Compensation for the NADW outflow in a global ocean general circulation model // J.Phys. Oceanogr. -1995. -V.25. -№2. -P. 226-241.

74. Coachman L.K., Aagaard K. Transports through Bering strait: annual and interannual variability // J.Geoph.Res. 1988. -V.93. -№C12. -P. 15535-15539.

75. Coles V.J., McCartney M.S., Olson D.B., Smethie Jr. W.M. Changes in Antarctic bottom water properties in the western South Atlantic in the late 1980s // J.Geophys.Res. 1996. - V. 101. - №C4. - P. 8957-8970.

76. Demidov A.N. Water masses and circulation of the South Atlantic // EGS -AGU EUG Joint Assembly: International conference thesis. - april 2003. -Nice, France - № EAE03 - A - 01947.

77. Doos K. Interocean exchange of water masses // J.Geophys.Res. 1995. -V.100. -№C7. - P. 13499-13514.

78. Emery W.J., Thomson R.E. Data analysis methods in physical oceanography. -Amsterdam: Elsevier, 2001. 638 P.

79. Fietcher R.A. On the mathematical foundations of theoretical statistics // Phil. Trans. Ser. A. 1961. - V.222. - P. 309.

80. Fietcher R.A., Powell M.J A rapidly convergent descent method for minimization // Comput. Jour. 1963. - V.6. - P. 163.

81. Fietcher R.A., Reeves C.M. Functional minimization by conjugate gradients // Comput. Jour. 1964. - V7. - P. 149.

82. Friedrichs M.A., Hall M.M. Deep circulation in the tropical North Atlantic // J.Mar.Res. 1993. - V.51. - №4. - P. 697-736.

83. Fu L.L. The general circulation and meridional heat transport of the Subtropical South Atlantic determined by inverse methods // J.Phys.Oceanogr. -1981.-V.ll.-№9.-P. 1171-1193.

84. GEOSECS Atlantic, Pacific and Indian Ocean expeditions. Shorebased data and graphics. National Science Foundation, Washington, D.C., 1987. -V.7., 200 P.

85. Georgi D.T. Modal properties of Antarctic intermediate water in the South Pacific and the South Atlantic // J.Phys.Oceanogr. 1979. -V.9. -№5. -P. 456-468.

86. Hall M.M., Bryden H.L. Direct estimates and mechanisms of ocean heat transport // Deep Sea Res. - 1982. - V.29A. - №3. - P. 339-359.

87. Harvey J., Arhan M. The water masses of the Central North Atlantic in 1983-84 //J.Phys.Oceanogr.- 1988.-V.18.-№12.-P. 1855-1874.

88. Hastenrath S. Heat budget of tropical ocean and atmosphere // J.Phys.Oceanogr., 1980- V.10-№2.-P. 159-170.

89. Holfort J. The heat and mass transport in the South Atlantic // Int. WOCE Newsl. -1997. №28. - P. 3-5.

90. Holfort J., Siedler G. The meridional oceanic transport of heat and nutrients in the South Atlantic // J.Phys.Oceanogr. -2001. V.31. - №1. - P. 5-28.

91. Hsiung J. Estimates of global oceanic meridional heat transport // J.Phys.Oceanogr. 1985. - V.15. - №11. - P. 1405-1413.

92. Isemer H.J., Hasse L. The scientific Beaufort equivalent scale: effects on wind statistics and climatological air-sea flux estimates in the North Atlantic ocean // J.of Climate 1991. - V.4. - №8. - P. 819-836.

93. King B.A., Firing E., Joyce T.M. Shipboard observations during WOCE // Ocean circulation and climate. Observing and modeling the global ocean. — London: Academic Press P. 99-122.

94. Klein В., Molinari R.L., Muller T.J., Siedler G. A transatlantic section at 14.5°N: meridional volume and heat fluxes // J. Mar. Res. -1995. -V.53. -P. 929-957.

95. Koltermann K.P, Sokov A.V., Tereschenkov V.P., et al. Decadal changes in the thermohaline circulation of the North Atlantic // Deep Sea Res. - 1999. -46.

96. Lappo S.S., Lozovatsky I.D., Morozov E.G. et al. Variability of water structure in the Equatorial Atlantic // Doklady Earth Sciences 2001. - V.379A. - №6. -P. 739-743.

97. Larque L., Maamaatuaiahutapu K., Garcon V.C. On the intermediate and deep water flow in the South Atlantic Ocean // J.Geophys. Res. 1997. - V.102. -№C6. - P. 12425-12440.

98. Levitus S. Meridional Ekman heat fluxes for the World ocean and individual ocean basins // J.Phys.Oceanogr. 1987. - V. 17. - № 9. - P. 1484-1492.

99. Levitus S. Ekman volume fluxes for the World Ocean and individual ocean basins //J.Phys.Oceanogr. 1988. - V.18. -№2. - P. 271-279.

100. Macdonald A. Property fluxes at 30 S and their implications for the Pacific -Indian throughflow and the global heat budget // J.Geophys. Res. 1993. -V.98. - №C4. - P. 6851 -6868.

101. Macdonald A., Wunsch C. A global estimate of the ocean circulation and heat fluxes // Int.WOCE Newsl. -1996. №24. - P. 5-7.

102. Macdonald A. The global ocean circulation a hydrographic estimate and regional analysis // Progr. in Oceanog. 1998. - №41. - P. 281-382.

103. Mantyla A.W., Reid J.L. Abyssal characteristics of the World Ocean waters // Deep Sea Res. - 1983. - V.30. - №8A. - P. 805-833.

104. Marin F., Gouriou Y., Bourles B. Heat flux estimates across A6 and A7 WOCE sections // Int.WOCE Newsl. -1998. №31. - P. 28-32.

105. Mayer D.A., Weisberg R.H. A description of COADS surface meteorological fields and the implied Sverdrup transport for Atlantic ocean from 30° S to 60° N // J.Phys.Oceanogr. 1993. - V.23. - №10. - P. 2201-2221.

106. McCartney M.S., Bennet S.L., Woodgate-Jones M.E. Eastward flow through the Mid Atlantic ridge at 110 N and its influence on the abyss of the Eastern basin // J.Phys.Oceanogr. - 1991. - V.21. - №8. - P. 1089-1121.ф

107. Molinari R.L., Johns E., Festa J.F. The annual cycle of meridional heat flux in the Atlantic ocean at 26N // J.Phys.Oceanogr. 1990. - V.20. - №3. - P. 476482.

108. Montgomery R.B. A suggested method for representing gradient flow in isentropic surface // Bull. Amer. Meteor. Soc. 1937. - V. 18. - P. 210-212.

109. Peterson R.G., Stramma L. Upper level circulation in the South Atlantic Ocean // Progr. in Oceanog. 1991. - № 26. - P. 1 -73.

110. Philander S.G., Pacanowski R.C. The mass and heat budget in a model of the tropical Atlantic ocean // J.Geophys.Res. 1986. -V.91. -№C11. -P. 14212-14220.

111. Piola A.R., Gordon A.L. On oceanic heat and fresh water fluxes at 30 S // J.Phys. Oceanogr.- 1986.-V.16.-№12. P. 2184-2190.

112. Rintoul S.R. South Atlantic interbasin exchange // J.Geophys.Res. 1991. -V.96. - №C2. - P. 2675-2692.

113. Roemmich D. The balance of geostrophic and Ekman transports in the Tropical Atlantic ocean // J.Phys.Oceanogr. 1983. -V.13. -№8. -P. 1534-1539.

114. Ruth C., Well R., Roether W. Primordial 3He in South Atlantic deep waters from sources on the Mid Atlantic Ridge // Deep - Sea Res. I -2000. - V.47. -P. 1059-1075.

115. Sarmiento J.L. On the North and Tropical Atlantic heat balance // J.Geophys.Res. 1986.-V.91.-№C 10.-P. 11677-11689.• 187

116. Saunders P.M. The accuracy of measurement of salinity, oxygen and temperature in the deep ocean // J.Phys.Oceanogr. 1986. - V.16. -№1. -P. 189-195.

117. Saunders P. M., Thompson S.R. Transport, heat and freshwater fluxes within a diagnostic numerical model (FRAM) // J.Phys.Oceanogr. 1993. - V.23. -№3. - P. 452-464.

118. Saunders P.M., King B. Oceanic fluxes on the WOCE All section // J.Phys.Oceanogr. 1995.-V.25.-№9.-P. 1942-1958.

119. Semtner A.J., Chervin R.M., Ocean general circulation from a global eddy — resolving model // J.Geophys.Res. 1992. - V.97. - №C4. - P. 5493-5550.

120. Shmid C., Siedler G., Zenk W. Dynamics of intermediate water circulation in the Subtropical South Atlantic // J.Phys.Oceanogr. -2000. -V.30. -№12. -P. 3191-3211.

121. Speer K.G., McCartney M.S. Tracing lower North Atlantic deep water across the equator // J.Geophys.Res. 1991. - V.96. - №C11. - P. 20443 - 20448.• 128. Speer K.G., McCartney M.S. Bottom water circulation in the Western North

122. Atlantic // J.Phys.Oceanogr. 1992. - V.22. - №1. - P. 83-92.

123. Stommel H., Arons A.B. On the abyssal circulation of the World ocean. II. An idealized model of the circulation pattern and amplitude in oceanic basins // Deep Sea Res., 1960. - V.6. - №3. - P. 217-233.

124. Stommel H.M., Csanady G.T. A relation between the T-S curve and global heat and atmospherie water transports // J.Geophys.Res. 1980. - V.85. -№C 1. - P. 495-501.

125. Sverdrup H. Wind-driven currents in a baroclinic ocean with application to the equatorial currents of the Eastern Pacific // Proc.Nat.Acad. Sci. USA1947.-V.33.-P. 318-326.

126. Talley L. North Atlantic circulation and variability reviewed for the CNLS conference // Physica, 1996. № 98. - P. 625-646.

127. Trenberth K.E., Large W.G., Olson J.G. The mean annual cycle in Global ocean wind stress // J.Phys.Oceanogr. -1990. -V.20. -№11. -P. 1742-1760.

128. Tsuchiya M. Circulation of the Antarctic Intermediate water in the North Atlantic ocean // J.Mar.Res., 1989. V.47. - № 4. - P. 747-755.

129. Tsuchiya M., Talley L.D., McCartney M.S. Water-mass distribution in the western South Atlantic: A section from South Georgia island (54S) northward across the equator // J.Mar.Res. 1994. - V.52. - P. 55-81.

130. Vonder Haar Т.Н., Oort A.H. New estimate of annual poleward energy transport by Northern hemisphere oceans // J.Phys.Oceanogr. 1973. - V.3. -№2.-P. 69-172.

131. Warren B.A. Deep circulation of the World ocean. Evolution of Physical Oceanography. Eds. B.Warren, C.Wunsch. Cambridge, Mass.: MIT Press, 1981.-P. 6-49.

132. Whitehead J.A. Surges of Antarctic bottom water into the North Atlantic // J.Phys.Oceanogr. 1989.-V. 19.-№6.-P. 853-861.

133. Worthington L.V. The water masses of the World Ocean: some results of a fine-scale census. Evolution of physical oceanography, Ed. by B.A.Warren, C.Wunsch.-1981.-P. 42-59.

134. Wright R. Deep water movement in the Western Atlantic as determined by use of a box model // Deep-Sea Res. -1969. V. 16. - P. 433-446.

135. Wunsch C., Minster J.F. Methods for box models and ocean circulation tracers: Mathematical programming and nonlinear inverse theory // J.Geophys.Res. 1982. - V.87. - P. 5647-5662.

136. Wunsch C., Hu D., Grant B. Mass, heat, salt and nutrient fluxes in the South Pacific ocean //J.Phys.Oceanogr. 1983. - V.13. -№5. - P. 725-753.

137. Wunsch C. An eclectic Atlantic Ocean circulation model. Part I: The meridional flux of heat // J.Phys.Oceanogr. 1984. -V.14. -№11. -P. 1712-1733.

138. You Y., Tomczak M. Thermocline circulation and ventilation in the Indian ocean derived from water mass analysis // Deep-Sea Res. 1993. - V.40. -№1. - P. 13-56.

139. Демидов A.H. Справочное руководство по программе Ocean Data View-http: //www.odv.vniro.ru.

140. CERNLIB CERN program library - Geneva, 1996.

141. Hellerman S., Rosenstein M. Global wind stress climatology, 1981. -http://ingrid.ldeo.columbia.edU/SOURCES/.HELLERMAN/.

142. Newton D. Hydrographic data search (Hydrosearch) Scripps Institution of Oceanography, University of California, San Diego. -http://nemo.ucsd.edu/hs.html.

143. Reid J.L., Mantyla A.W. World dataset 1994. - ftp://minerva.ucsd.edu/dist/

144. Schlitzer R. Ocean data view v.5.7 Alfred Wegener Institute, 2002. -http://www.awi-bremerhaven.de/geo/odv.

145. Snieder R., Trampert J. Inverse problems in geophysics. N.Y.:Springer Verlag, 1999. p. 119-190 - http: //samizdat.mines.edu/.

146. Surfer 7.00 Surfer mapping system - Golden Software, 1993-1999.

147. Wind Atlas on CD-ROM Mean surface wind fields from the ERS-AMI and ADEOS-NSCAT microwave scatterometers - Halifax, Canada, 1998

148. WOCE One-time cruises data WOCE Hydrographic Program Office-http://whpo.ucsd.edu/.

149. WOCE Global Data vl.O 1998.156. World Ocean Atlas 1994.

150. World Ocean Database 1998.

151. World Ocean Atlas 2001 Figures NOAA-NESDIS-National Oceanographic Data Center- http: //www.nodc.noaa.gov/oc5/woa01f/prwoa01f.html.190