Климатические колебания и морская экосистема Антарктики

Масленников, Вячеслав Вячеславович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Климатические колебания и морская экосистема Антарктики
ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Климатические колебания и морская экосистема Антарктики"

На правах рукописи

МАСЛЕННИКОВ Вячеслав Вячеславович

КЛИМАТИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И МОРСКАЯ ЭКОСИСТЕМА АНТАРКТИКИ

25.00.28 - океанология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

МОСКВА

2004

Работа выполнена в лаборатории морской экологии ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ВНИРО)

Официальные оппоненты:

Доктор географических наук, профессор Алексеев Генрих Васильевич (Арктический и антарктический тучно-исследовательский институт)

Доктор географических наук, профессор Фукс Виктор Робертович (Санкт-Петербургский Государе!венный Университет)

Доктор биологических наук Клашторин Леонид Борисович (Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии)

Ведущая организация:

Институт океанологии Российской Академии наук (ИО РАН)

Защита состоится ^ ИУоЦА 2004 г. в час

на заседании Диссертационного \ Совета Д 327.002.01 при Арктическом и Антарктическом научно-исследовательском институте (ААНИИ) по адресу: Санкт-Петербург, ул. Беринга, д. 38

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Арктического и Антарктического научно-исследовательского института по адресу: Санкт-Петербург, ул. Беринга, д. 38

Автореферат разослан__2004 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета кандидат географических наук Радионов Владимир Федорович Тел.(812)352-19-51.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Антарктика остается пока, пожалуй, наиболее "чистой" в экологическом отношении областью на нашей планете. Возможно, правильней будет сказать наименее "загрязненной", поскольку отрицательные черты антропогенного воздействия на природу отмечаются и здесь. Нужно заметить, что лишь в одном относительно небольшом районе, примыкающем с запада к Антарктическому п-ову, средняя годовая температура воздуха возросла на 2.5° за 50 лет. На остальном пространстве Антарктики с такими явлениями природа пока справляется. Относительно слабым потеплением характеризуются прибрежные районы Западной Антарктиды, отсутствием статистически значимых трендов районы Восточной Антарктиды, а наблюдения на части станций, расположенных в глубине материка, даже демонстрируют похолодание. Такая кажущаяся «непричастность», однако, обманчива. Антарктика - одно из главных звеньев планетарной тепловой машины, этому соответствует и ее вклад в формирование климата планеты. По-видимому, еще достаточно велик «запас прочности» этого природного «холодильника».

Пожалуй, наиболее тонким и точным показателем состояния бассейна может служить состояние популяций населяющих его гидробионтов, отражающее механизм воздействия на них постоянно изменяющихся условий среды. Причем наиболее чутко реагируют на эти изменения представители первых трофических уровней, прежде всего планктонное сообщество, в свою очередь, в значительной степени определяющее обилие и характер распределения рыб, пингвинов, ластоногих и китов. Исходя из этого, в свете современных колебаний климата важную научную, охранную и промысловую роль приобретает слежение за изменениями популяций разных видов животных Антарктики. Экосистемные исследования включают в себя оценку потоков энергии, проходящих через сообщества от низших до высших звеньев трофической цепи, выявление связи их колебаний на разных уровнях с климатическими колебаниями в атмосфере и океане и, наконец, создание качественных и численных моделей как всей экосистемы Антарктики, так и отдельных ее компонентов. Изучение морских экосистем Мирового океана — одно из главных направлений развития современной науки об океанах.

Огромный массив гидрологических, гидробиологических, ихтиологических данных, собранный в отечественнь

шнгмпЬ

КА I

'Ж

* (^ёГ Шуи В« АЛЬ »МП ^ 60-х годов до

БИБЛИОТЕКА СПет«рв*РГ оа ТОО Чкхг

начала 90-х годов двадцатого столетия, требует своего обобщения. Советские исследования в Антарктике вывели тогда нашу рыбохозяйственную науку на место явного лидера. В настоящее время Россия, к сожалению, теряет эти завоеванные позиции. А нельзя забывать, что Антарктика является одним из главных энергетических звеньев в глобальном климатическом процессе и самым перспективным, но временно недоиспользуемым, поставщиком животного белка в будущий пищевой рацион численно возрастающего человечества.

Цель и задачи исследования. Цель работы: изучение пространственной и временной структуры колебаний в атмосфере, океане и биосфере Антарктики, их взаимосвязей в масштабах межгодовой и долгопериодной изменчивости. Основные задачи:

1) Анализ пространственной структуры колебаний атмосферного давления на уровне моря и поверхностной температуры воды в Антарктике.

2) Анализ временной структуры колебаний давления на уровне моря и поверхностной температуры воды в Антарктике.

3) Анализ роли Эль-Ниньо (ЭН) - Южного Колебания (ЮК) и Антарктического Колебания (ААК) в антарктической экосистеме.

4) Выделение природных систем, каждая из которых характеризуется однонаправленными изменениями в атмосфере и океане, вызывающими соответствующую реакцию в биосфере.

5) Изучение особенностей распределения антарктического криля в разных пространственных масштабах в связи с распространением разных модификаций антарктических вод и положением фронтов.

6) Анализ связей распределения и воспроизводства антарктического криля с колебаниями давления, температуры воздуха и воды и распространения морского льда.

7) Анализ роли климатических колебаний в распределении китов и изменениях размера популяций некоторых видов пингвинов.

Колебания; 3) впервые выявленные климатические эпохи с противоположным по характеру режимом климатических колебаний в Антарктике; 4) впервые предлагаемое деление Антарктики (на основании анализа результатов, отмеченных в п. 1, 2 и 3) на природные системы и климатические области, характеризующиеся когерентным характером климатических колебаний;

5) пространственная структура гиперпопуляции антарктического криля в связи с распространением разных модификаций антарктических вод и положением фронтов;

6) новая концепция воздействия климатических колебаний на популяционные изменения в планктонном сообществе и на более высоких трофических уровнях в зависимости от их географической приуроченности к разным природным системам и климатическим областям.

Научная новизна. Впервые на основе кластерного анализа данных полей атмосферного давления и температуры воды проведено выделение крупных областей (кластеров), отличающихся единым характером климатических колебаний. Установлены типы дальних связей между ними в пределах Антарктики, а также между антарктическими кластерами и кластерами других климатических зон Южного полушария. Впервые выявлены особенности временной структуры колебаний атмосферного давления и температуры воды в разных областях Антарктики. Установлены сроки климатических режимных сдвигов (1963/64 и 1982/83 гг.) между периодами продолжительностью «1 9 лет, характеризующимися постепенным ростом (до очередного сдвига) летнего индекса ААК (и атмосферного давления в умеренных широтах) и понижением атмосферного давления на уровне моря в Антарктике. В ходе летнего индекса ЮК очевиден режимный сдвиг 1977/78 гг., связанный с переходом к эпохе пониженных значений индекса. В ходе летнего индекса ААК можно заметить после 1977/78 гг. явное превалирование его высоких значений, означающее переход от эпохи зонально-симметричного типа атмосферной циркуляции к эпохе зонально-волнового типа. Режимный сдвиг 1977/78 гг. в поле поверхностной температуры воды проявляется в смене эпохи слабой межгодовой изменчивости летней температуры воды на эпоху высокой ее изменчивости. Высокая изменчивость температуры воды после 1977/78 гг. связана с активными взаимовнедрениями контрастных масс воздуха. Установлено, что периоду после 1977/78 гг. свойственно также увеличение

интенсивности Эль-Ниньо, прямо влияющей на степень прогрева и размер охваченной им акватории в тихоокеанском секторе.

Впервые проведено деление акватории антарктических вод на крупномасштабные природные системы, каждая из которых характеризуется единой направленностью процессов в атмосфере, океане и биосфере. Выявлены также шесть климатических областей, вносящих элемент нарушений в эти системы. Особенно это относится к периодам развития зонально-волнового типа циркуляции, характерного для современной климатической эпохи (эпохи «контрастов»).

Установлены связи климатических колебаний в Антарктике с глобальными колебаниями, показателями которых служат индексы ЭН-ЮК и ААК.

Установлены пути массового дрейфа и закономерности распределения массовых скоплений антарктического криля (основы его ареала) в связи с распространением вод высокоширотной модификации. Установлены участки формирования концентраций криля в пределах Вторичной фронтальной зоны Антарктики (ВФЗА).

Впервые предложена концепция воздействия климатических колебаний в атмосфере и океане на биологические показатели популяций некоторых видов животных Антарктики. Показано, что распределение ключевого звена основных трофических цепей высокоширотной биоты - антарктического криля (Euphausia superba Рапа) и зависящих от него представителей более высоких трофических уровней (рыб, пингвинов, летающих птиц, тюленей и китов) в большой степени определяется сменой меридиональной направленности процессов в атмосфере и океане. Последние, в свою очередь, связаны с соответствующими крупномасштабными климатическими колебаниями, характеризуемыми индексами Южного Колебания, Антарктического Колебания и показателями Эль-Ниньо.

конкретных съемок, а также в силу отсутствия противоречий в закономерных связях изменений этих показателей с глобальными индексами колебаний (ААК и ЮК) в разные периоды времени (при относительно слабой и при достаточно высокой обеспеченности данными) пришел к выводу о правомерности использования данного материала в исследовании. Большинство американских и британских коллег придерживаются того же мнения, широко используя эти данные.

Обоснованность полученных результатов подтверждается использованием известного хорошо проверенного метода кластерного анализа, благодаря применению программ и компьютеров, позволяющих обрабатывать большие объемы данных. Их достоверность подтверждается результатами многократных экспедиционных комплексных наблюдений с одновременным сбором данных по биологии и условиям среды, а также обращением к источникам биологических данных для разных временных- периодов, характеризуемых разными климатическими условиями. Предлагаемая концепция (выделение природных систем и климатических областей в Антарктике и соответствующая реакция приуроченных к ним популяций животных на климатические колебания) характеризуется отсутствием противоречий, возможностью на ее основании описывать, а в некоторых случаях и предсказывать, характер развития некоторых популяций. Практическая значимость работы. Значимость работы заключается в выявлении современного состояния экосистемы Антарктики. Установленные режимные особенности климатических колебаний, их пространственная неравномерность, а также примеры воздействия условий среды на распределение антарктического криля и на изменения размеров популяций большинства его потребителей в Антарктике могут быть взяты за основу при построении разного рода моделей существования как отдельных антарктических сообществ, так и всей экосистемы Антарктики в целом. Это одно из главных направлений развития современной науки о природе Земли.-

Установленные типы пространственной и временной неравномерности климатических колебаний в Антарктике могут быть применены при прогностических разработках погодных условий и, особенно, характера зимнего распространения морского льда

Промысел антарктического криля в настоящее время очень мал. Однако, велика вероятность в близком будущем увеличения его значения как массового

источника пищевого белка (особенно для близлежащих к Антарктике стран). Результаты работы позволяют определить величину допустимого изъятия криля, причем не только общую его цифру для всей суперпопуляции, но и, что более важно, для отдельных морей и районов его массовых концентраций. В этом важная практическая ценность работы в свете рационального использования сырьевых ресурсов Антарктики в рамках их сохранения и поддержания целостности экосистемы.

Использованные данные. Основу данных по поверхностной температуре воды, температуре воздуха и атмосферному давлению на уровне моря составляет массив, полученный с сайта Центра диагностики климата (США) и представляющий собой результат реанализа данных по проекту NCEP - NCAR Reanalysis Project [Kainay and Coauthors, 1996]. Кроме перечисленных гидрометеорологических показателей в работе привлекались также данные по геопотенциальной высоте поверхности 500 гПа, меридиональной и зональной компонентам приземного ветра. Из этого же источника были получены ряды разного типа климатических индексов, широко используемых в работе. К ним относятся индекс Южного Колебания (ЮК), индекс Антарктического Колебания (ААК) и показатели Эль-Ниньо на разных участках тихоокеанского экваториального пояса: ЭН 1.2; 3; 4; 3.4. Данные по положению кромки морского дрейфующего льда были взяты также из Интернета с австралийского сайта.

В работе также использован обширный материал, собранный в Антарктике в экспедициях ВНИРО, АтлантНИРО, АзЧерНИРО, ТИНРО. ДАНИИ и ИОРАН. Автор принимал непосредственное участие в 17-ти антарктических экспедициях на НПС «Академик Книпович» (8 рейсов), НПС «Одиссей», РТМС «Возрождение» (2 рейса), НИС «Профессор Зубов», НИС «Профессор Визе», НЭС «Академик Федоров» (3 рейса), НИС «Академик Иоффе».

Публикации и апробация работы. Основные результаты исследования были доложены на заседаниях Ученого Совета ВНИРО, а также на Всесоюзном совещании по макропланктону морей и океанов (1973 г., Москва), на I и II съездах советских океанологов (Москва, 1977 и 1987 гг.). на 5-й, 7-й, 8-й, 9-й и 12-й Всесоюзных конференциях по промысловой океанологии (Калининград, 1979 и 1993 гг., Астрахань, 1987 г., Ленинград, 1990 г. и Светлогорск, 2002 г.), на Всесоюзных конференциях по сырьевым ресурсам Антарктики (Керчь, 1983, 1987 гг.), на Конференции по исследованиям и охране окружающей среды Антарктики (С.-Петербург, ААНИИ, 2002 г.), на международном совещании рабочей группы Антарктической Комиссии (АНТКОМ) по крилю (Ялта, 1991), на Международной конференции по океанографии моря Росса, Антарктика (Италия, Леричи, 1997), на Ученом Совете Каталонского института морских исследований (Испания, Барселона, 1998).

По теме диссертации автором опубликованы 65 работ. Структура работы. Диссертация состоит из оглавления, введения, общей характеристики работы, 5 глав, заключения, списка используемых в тексте сокращений и некоторых пояснений и списка литературы, включающего в себя 368 наименований. Основные выводы даются в конце глав и обобщаются в заключении. Объем диссертации составляет 370 страниц, включая 86 рисунков и 8 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Введение

Во введении рассматриваются актуальность темы, цель и основные задачи исследования, научная новизна и значимость выполненной работы. Кроме того, вниманию предлагается небольшой экскурс в историю исследований Антарктики и показано их современное состояние. Глава I Материал и методика исследования

Об использованных в работе данных и их источниках было сказано выше. Аномалии атмосферного давления и температуры воды для летнего сезона

южного полушария (декабрь - февраль) вычислялись, исходя из базовых средних величин за 1961 -1990 гг. Вся последующая работа велась с этими величинами

Массив данных по атмосферному давлению был сокращен до 684 точек с шагом по меридиану, равным 5°, и по параллели - 10°. В поле температуры воды были оставлены 960 точек с шагом по меридиану, равным 3°49, и по параллели - 7°30.

Задача разделения акватории южного полушария на отдельные более или менее крупные регионы с когерентным характером колебаний атмосферного давления и поверхностной температуры воды в них решалась с помощью одного из методов иерархического кластерного анализа — метода Дж Уорда [Ward, 1963], сущность которого заключается в нахождении двух точек, объединение которых приводит к минимальному увеличению дисперсии В результате мы получили общее количество кластеров для южного полушария в поле аномалий давления, равное 18, а в поле аномалий температуры воды - 34 (рис 1) Мы остановились на указанных результатах в силу, прежде всего, хорошего совпадения выделенных на данном уровне классификации кластеров

Рис 1 Распределение кластеров в поле летнего приземного атмосферного давления [Масленников, 2001 А] и в поле летней поверхностной температуры воды южного полушария [Масленников, 2001 Б] ЮПФЗ -Южная Полярная фронтальная зона, ВФЗ - Вторичная фронтальная зона

с естественными природными океанографическими образованиями, такими, как крупномасштабные Круговороты Уэдделла и Росса, воды высокоширотной модификации и воды АЦТ.

Вычисленные временные ряды аномалий давления и температуры воды для каждого кластера в дальнейшем использовались при построении корреляционных матриц, так называемых карт точечной корреляции [Wallace, Gutzler, 1981], анализ которых позволяет исследовать пространственную структуру колебаний.

Анализ временной- структуры колебаний проводился с помощью наиболее простых моделей, описывающих временной ход аномалий давления на уровне моря и поверхностной температуры воды, а также индексов ЮК, ЭН и ААК. При этом особое внимание уделялось выявлению периодов с различным режимом колебаний и сроков их смены (режимных сдвигов).

Сопоставление межгодовых и многолетних колебаний разных биологических показателей с показателями условий среды и индексами ААК, ЮК и ЭН не всегда дают статистически значимые результаты в силу относительной непродолжительности рядов, прежде всего, биологических данных. Это одна из условностей, которую необходимо принять (конечно, с правомерной долей сомнения), чтобы продолжать подобные исследования на современном этапе.

Глава II. Краткий исторический обзор экосистемных исследований в Антарктике.

В данной главе дан краткий поэтапный обзор экосистемных

исследований в Антарктике: работы Комитета Дискавери (Великобритания) в 1920-1930-х годах, крупный вклад советских ученых в 1950-1980-х годах и, наконец, активизация современной научной деятельности в Антарктике.

К настоящему времени сложились общие представления об основных

чертах этой экосистемы как в целом, так и отдельных ее компонентов,

приуроченных к разным структурным типам вод. Однако пока еще недостаточно

разработаны вопросы связей различных биологических показателей с

условиями среды, а также проблемы формирования природных систем (как

компонентов общей экосистемы Антарктики), в которых происходят

однонаправленные колебания в атмосфере, океане и биосфере.

Глава III. Основные метеорологические и океанографические особенности Антарктики.

В третьей главе рассмотрены основные особенности атмосферной циркуляции, положения атмосферных фронтов и путей перемещения циклонов,

а также особенности горизонтальной циркуляции вод, пространственной структуры распространения разных водных масс и их модификаций, положения фронтов.

Атмосферная циркуляция.

Наличие широкого океанического пространства, не прерываемого на всем циркумполярном протяжении, способствует в климатическом плане формированию выраженной зональности в распределении барических образований, существованию зонального восточного переноса воздушных масс, по крайней мере в поясе широт между 40° и 65° ю.ш. Однако в реальном масштабе времени все же происходят заметные нарушения зональности переноса масс и симметрии расположения поясов высокого (умеренные и тропические широты) и низкого (высокие широты) давления. В результате межширотный воздухообмен совершается практически постоянно в том или ином месте циркумполярного высокоширотного пояса как в верхних, так и в нижних слоях атмосферы, а это приводит к соответствующим вторжениям контрастных масс воздуха и возможным колебаниям температуры поверхностного слоя воды. Как мы увидим ниже, наиболее ярко этот механизм проявляется в восточной части Тихого океана (включая тихоокеанский сектор Антарктики).

Основные пути миграции циклонов Полярного фронта довольно стабильны по своему положению. Участки их стационирования вблизи Антарктиды также можно рассматривать как стабильные. Их географическое положение связано с общим характером атмосферной циркуляции в Южном полушарии. Несколько забегая вперед, можно сказать, что оно подтверждается также корреляционными матрицами, показывающими связь колебаний летних индексов Антарктического (ААК) и Южного Колебаний (ЮК) с летними аномалиями полей атмосферного давления на уровне моря (рис. 2). Каждая из этих матриц демонстрирует наличие узлов повышенных величин корреляции. Причем их географическое положение практически стабильно. В поясе умеренных широт узлы расположены в районе Новой Зеландии, в юго -восточной части Индийского океана и в юго - восточной части Атлантического океана. В промежутках между узлами коэффициент корреляции сильно снижается. Это говорит о том, что колебания здесь имеют характер стоячих волн с географически фиксированными узлами и антиузлами [Wallace & Gutzler, 1981].

Океанографические особенности.

К океанографическим особенностям относятся, прежде всего, распределение разных структурных типов вод и их модификаций, положение границ между ними, т.е. фронтов и фронтальных зон, характер горизонтальной циркуляции вод в разных пространственных масштабах и, наконец, особенности распространения морского дрейфующего льда.

Структура вод, занимающих акваторию между материком и Южной Полярной фронтальной зоной (ЮПФЗ), относится к одному структурному типу -Антарктическому. Этот тип. вертикальной структуры водной толщи характеризуется наличием трех основных водных масс:

1) Антарктической поверхностной (АПВ),

2) Циркумполярной глубинной (ЦГВ),

3) Антарктической донной (АДВ).

Каждая из них имеет свои региональные отличия. При их рассмотрении, наряду с АПВ (как главной водной массой, с которой связано большинство этапов жизнедеятельности населяющей ее биоты), особое внимание уделено распространению ЦГВ и ее локальных модификаций, ее проникновению в пределы шельфовых зон приматериковых морей. Роль ЦГВ в распределении разных представителей планктонного сообщества особенно велика в районах материкового склона и шельфа. Кроме того, глубинные воды, как аккумулятор тепла, контролируют тепловое состояние поверхностных вод, определяя в значительной степени локальные климатические изменения. Примером такого воздействия ЦГВ служит район западного побережья Антарктического п-ова, единственный район в высокоширотном поясе, подвергшийся сильному потеплению. Это может быть связано с многолетними колебаниями интенсивности АЦТ в восточной части тихоокеанского сектора Антарктики. Последние, в свою очередь, в большой степени определяются режимом и интенсивностью Эль-Ниньо вкупе с состоянием поля атмосферного давления над умеренными и высокими широтами, показателем которого служит индекс Антарктического Колебания [Масленников, 2002В].

Гидрологические фронты. Океанографические границы (фронты) в Антарктике несут функции экологических границ [Макаров и др., 19901 Каждая из модификаций вод имеет свой биологический облик. Прежде всего, это относится к планктонному сообществу, определенный набор видов которого

Рис 2. Распределение коэффициента корреляции между колебаниями средних летних аномалий приземного атмосферного давления и аномалий индекса ААК (А) и индекса ЮК (Б) Отрицательные величины коэффициента заштрихованы, изолинии проведены через 0 1

явно превалирует в разных типах вод При этом во фронтальных зонах пространственные изменения обилия определенных видов происходят скачкообразно

Рассмотрено положение основных фронтов Антарктики, начиная с Южной Полярной фронтальной зоны (ЮПФЗ) и далее на юг Вторичной фронтальной зоны Антарктики (ВФЗА), или Фронта южной границы Антарктического Циркумполярного течения (ЮАЦТФ), Пришельфового антарктического поверхностного фронта (ПШАФ) и Антарктического Склонового фронта (АСФ) Особое внимание уделено распространению и структуре ВФЗА на участке, расположенном в южной части моря Скоша [Афанасьев, Масленников, 1983, Maslennikov, Solyankm, 1988]

ВФЗА приурочена к циркумполярной цепи циклонических круговоротов (к их северной периферии), развивающихся вблизи материкового склона Антарктиды Таким образом, этот фронт является циркумполярной особенностью структуры антарктических вод [Масленников, Попков, 1988, Масленников, 1995] Широтное положение фронта определяется

пространственными колебаниями АЦТ (рис 3) Воды высокоширотной модификации расположены между ВФЗА с севера и бровкой материкового шельфа с юга Этими водами заполнены приматериковые циклонические круговороты Именно приматериковые круговороты служат основой ареала антарктического криля [Латогурский, 1979, Масленников, 1980] По их периферии происходит массовый дрейф рачков, а ЮПФЗ является основной «магистралью» этого переноса и часто с ней связаны главные нерестовые участки криля [Макаров, Меньшенина, 1989]

20 W о 20 Е

<40 160 W 190 160 Е 140

Рис 3 Пространственная структура антарктических вод и распределение антарктического криля( Euphausia superba Dana) 1 - Южная Полярная фронтальная зона (ЮПФЗ) по 10-30° вд [Саруханян, Смирнов, 1986], 30-40° в д [Lutjeharms, 1985], 40-100 вд [Nowiin, Klinck, 1986], 80-160° вд [Edwards. Emery, 1982], 165° вд-130° в д [Антипов и др, 1987], 130-80° зд [Gordon, 1967], 80-45° зд [Саруханян, Смирнов, 1986], 40-25° зд [Зозуля и др, 1993] 2 -Вторичная фронтальная зона Антарктики (ВФЗА) по [Масленников, Попков, 1988] 3 - положение наиболее плотньх скоплений криля по [Макаров и др, 1993]

Горизонтальная циркуляция. Особенности горизонтальной циркуляции антарктических вод определяют общую картину распределения свойств, положения фронтов, водных масс и их модификаций. Квазиустойчивые течения отвечают за транспортировку и перераспределение организмов в пределах их биотопов. Любые нарушения в системе течений неизбежно ведут к соответствующим отклонениям от нормы и в распределении разных групп планктонного сообщества.

В антарктическом поясе можно выделить три основные зональные циркуляционные системы: Антарктическое циркумполярное течение (АЦТ), система приматериковых циклонов и система шельфовых циркуляции. Все они подробно рассматриваются в работе с привлечением конкретных материалов и сведений по разным районам и морям Антарктики.

Дрейфующий лед. Система дрейфа льда в Антарктике способствует выносу его от материка на север, благодаря воздействию как ветров южных румбов, так и западных ветвей течений. в системе приматериковых круговоротов. Если площадь льда в феврале занимает около 12% океанической акватории южнее ЮПФЗ, то в сентябре она возрастает до 60%. Межгодовая изменчивость положения северной ледовой кромки неравномерна в пространстве. Можно наблюдать уменьшение площади ледового покрова в одном районе, ив то же самое время его увеличение на смежной акватории. Пространственный масштаб таких колебаний сопоставим с циркумполярной стоячей волной (с волновым числом 3, имеющей три гребня и три подошвы) колебаний атмосферного давления на уровне моря.

Ледовый покров имеет большое значение в процессе жизнедеятельности некоторых животных Антарктики, в частности, пингвинов и тюленей. Антарктический криль в своем зимнем существовании, несомненно, привязан к богатым пищей участкам ледовой кромки. Более того, морской лед в Антарктике отличается большим количеством криофильного фитопланктона, большей частью, диатомовых водорослей. Нужно также подчеркнуть, что положение кромки является хорошим показателем общего теплового состояния сезона, хотя в масштабе отдельных морей могут накладываться локальные особенности, связанные с местными ветрами.

Глава IV. Межгодовые и долгопериодные колебания гидрометеорологических условий в высоких широтах Южного полушария.

Пространственная структура колебаний атмосферного давления на уровне моря.

В южном полушарии выделяются две главные моды колебаний приземного атмосферного давления: так называемая Южная Кольцевая мода (Southern Annular Mode [Thompson & Wallace, 2000]) и экваториально-тропическая мода. Кольцевая мода определяется колебаниями в режиме циркумполярного "seesaw" (синхронных противофазных колебаний) между поясом умеренных широт и высокоширотной областью. Зонально-симметричное циркумполярное расположение аномалий - давления разного знака послужило отправной точкой при вычислении индекса Антарктического Колебания (ААК), определяемого как разница между средними величинами приземного атмосферного давления на 40 и 65е ю.ш. [Gong & Wang, 1999J.

Этот тип колебаний хорошо иллюстрируют корреляционные матрицы в поле давления для аномалий летнего индекса ААК (см. рис. 2а) и аномалий давления в кластере 17 (рис. 4а). Они свидетельствуют о некой изолированности высокоширотной системы в целом. Единый характер колебаний давления в кластере 17 можно считать фоном, ответственным за который являются колебания давления в режиме Кольцевой Моды, численным показателем которой служит индекс Антарктического Колебания.

В восточной части Тихого океана формируется обширная область, приблизительно от 40° ю.ш. до экватора, связь которой с высокоширотным поясом характеризуется довольно высоким коэффициентом корреляции (до 0,69) (рис. 2а).

Наиболее ярко зонально-симметричный вид распределения коэффициента корреляции выражен в случае сопоставления колебаний между летними аномалиями индекса ААК и геопотенциальной высоты поверхности 500 гПа (см. рис. 4в).

Второй тип колебаний приземного атмосферного давления южного полушария относится к экваториально - тропическим районам океанов и . включает в себя глобальную противофазную систему колебаний давления -Южное Колебание (ЮК). Эту моду демонстрируют корреляционные матрицы для экваториальных кластеров (1, 3 и 4) (см. рис. 46). Воздействие данной моды колебаний на высокоширотную область хорошо проявляется в

1Ю\_18Г МО* 12V 100* Ю* €0* «*_ ЛР ®* ЯГ _ «Г _ 60* Ю* НЮ* 130* ИС* ЮТ |Ю*

Рис. 4. Распределение коэффициента корреляции между колебаниями средних летних аномалий приземного атмосферного давления и аномалий давления в кластере 17 (а), аномалий давления в кластере 1 (б) и между колебаниями летних аномалий индекса ААК и аномалий геопотенциальной высоты поверхности 500 гПа (в). Отрицательные величины коэффициента заштрихованы, изолинии проведены через 0 1

распределении аномалий давления в годы экстремальных величин ЮК, т е. в годы развития явлений Эль-Ниньо и Ля-Нинья. При этом очевидна смена знака аномалий давления в экваториально-тропических областях Тихого океана, формирующих дипольную структуру противофазных колебаний давления, на которой основан расчет индекса Южного Колебания Смена знака аномалий давления происходит и в высокоширотной* области' в южной части Атлантического океана, Австрало-Новозеландском районе и в центральной и восточной частях тихоокеанского сектора Антарктики (главные и наиболее существенные изменения).

Мы приходим, таким образом, к важному выводу о том, что явление Эль-Ниньо всегда сопровождается развитием очагов положительных аномалий давления в тихоокеанском секторе Антарктики (охватывая частично и умеренные широты).

Пространственная структура колебаний поверхностной температуры воды в Антарктике.

В поле температуры воды пространственная структура колебаний сложнее, количество кластеров больше. Хорошо заметно соответствие кластеров массивам разных типов антарктических вод.

Нужно заметить, что все кластеры, соответствующие антарктическим водам, т.е. водам, расположенным южнее ЮПФЗ, демонстрируют низкий уровень связи (менее 0,40) с кластерами, расположенными в иных климатических поясах. В самом же антарктическом поясе формируются положительные дальние связи между колебаниями, поверхностной температуры воды в разных секторах.

В южном полушарии были < зафиксированы следующие пять типов дальних связей: Антарктический - зональные связи между колебаниями на разных участках антарктической зоны; Субантарктический - зональные связи между колебаниями в Субантарктической зоне; тип зональных дипольных связей между колебаниями в разных областях высоких широт и в юго-восточной части Тихого океана; Экваториально—тропический — зональные связи в трех океанах, включающие в себя колебания в режиме Эль-Ниньо; Восточно-тихоокеанский - меридиональный тип связи, объединяющий в единый механизм колебания в высоких, субтропических и экваториально-тропических широтах.

Учитывая особую роль восточно-тихоокеанской моды колебаний ТПО, можно предположить, что единственные серьезные климатические изменения (общее потепление приземного слоя атмосферы на 2.5° за 50 лет), произошедшие в Антарктике на западном (тихоокеанском) шельфе Антарктического полуострова, хотя и являются следствием локальных процессов, имеют все же глобальную причину. Рис. 5 демонстрирует впечатляющие различия между летними (декабрь-февраль) полями аномалий поверхностной температуры воды в годы Эль-Ниньо и Ля-Нинья. На рисунке видно, что выявленные выше характерные для Восточной Пацифики меридионально расположенные узлы-зоны с чередующимся знаком

Рис. 5 Распределение средних летних аномалий атмосферного давления на уровне моря в годы минимальных (годы Эль-Ниньо - 1959,1964,1966, 1969,1973,1978, 1983,1987,1992,1998) (а) и максимальных (годы Ля-Нинья - 1956, 1962, 1967, 1971, 1974, 1976, 1989, 1997, 1999) (б) значений индекса КЖ.

корреляции в годы разных режимов меняют знак аномалий поверхностной температуры воды на противоположный.

Временная структура климатических колебаний • атмосферного давления на уровне моря

Хотя главным физическим механизмом, ведущим к межгодовым климатическим колебаниям на планете, является Южное Колебание, для высоких и умеренных широт южного полушария воздействие Антарктического Колебания оказывается сильнее. В то же время физическое проявление обеих мод колебаний (ЮК и ААК) в высоких и умеренных широтах очень похоже.

Временная структура климатических колебаний атмосферного давления в Южном полушарии, главным образом, определяется режимом двух основных мод- Кольцевой моды (Антарктического Колебания - ААК) и экваториально-тропической моды, включающей в себя глобальную систему Южного Колебания (ЮК). Колебания индекса ААК демонстрируют два режимных сдвига в ходе аномалий, произошедшие в 1963 - 1965 гг. и в 1982 - 1983 гг. Нетрудно заметить, что оба они связаны с явлением Эль-Ниньо 1963-64 гг. и 1982-83 гг. и отражают тем самым реакцию ААК (как показателя противофазных колебаний давления в умеренных и высоких широтах) на события Эль-Ниньо. Отмеченные климатические сдвиги разделяют три периода с подобными по характеру трендами колебаний. Они проявляются в той или иной степени в большинстве кластеров, выделенных в поле приземного атмосферного давления.

Можно констатировать, что с 1949 г. существовали три волны роста индекса ААК в летний сезон. С точки зрения изменений в поле атмосферного давления можно констатировать все большее понижение среднего летнего давления в высокоширотной области и его рост в поясе умеренных широт. Этот общий для всего ряда данных по индексу ААК процесс существенно компенсировался двумя отмеченными «сбросами» в 1963-65 и 1982-83 гг. (рис. 6). Последняя волна роста индекса ААК, начавшаяся в 1983 г., характеризуется с 1986 г. в основном положительными (и часто рекордно высокими по величине) аномалиями индекса ААК, сопровождавшимися также, рекордными по абсолютной- величине отрицательными аномалиями давления в высокоширотной области.

Как видно, выявленные режимные сдвиги и длительные (порядка 18-19 лет) периоды постепенного роста аномалий характеризуют некую цикличность колебаний давления в южном полушарии.- Очередной цикл завершается резким «сбросом» величины аномалий давления, происходящим в год развития Эль-Ниньо. Можно предположить, что Эль-Ниньо 2002-2003 гг. будет, сопровождаться очередным режимным сдвигом, означающим переход к очередному 18-19-летнему периоду накапливания свойств. Эль-Ниньо 20022003 гг. было слабым, его интенсивность не превышала 1.5е, однако, это не противоречит вероятности ожидаемого режимного сдвига. Аналогичная ситуация наблюдалась в 1963/64 гг.

Рис. 6. Графики изменения величины импульса долгопериодного лунного прилива, индекса ААК (а) и аномалий давления для кластеров 7 (б) и 11 (в).

В колебаниях индекса ААК переход от аномалий одного знака к аномалиям с другим знаком в корне меняет глобальную картину распределения аномалий давления в южном полушарии. Это происходит в силу единой реакции большей части высокоширотной области (кластер 17). Вместе с давлением происходит соответствующая перестройка и в полях других характеристик. В силу наличия столь ярких климатических контрастов, сопровождающих изменения знака индекса ААК, большой интерес вызывают более или • менее длительные периоды, характеризующиеся аномалиями одного знака (или их явным преобладанием).

К таким отрезкам времени можно - отнести следующие годы: в ходе

индекса ААК 1949-1977 гг. (большей частью отрицательные аномалии) и 1978 -

2000 гг. (большей частью, положительные аномалии) и в ходе индекса ЮК 1977

-1998 г. (превалируют отрицательные аномалии).

Временная структура колебаний поверхностной температуры воды. Режимные сдвиги.

В колебаниях аномалий летней температуры воды проявляются два хорошо выраженных периода с различным режимом колебаний. Это различие заключается в очень слабой изменчивости летней температуры воды в период с 1949-1950 гг. по 1978-1981 гг. и резком ее увеличении с 1979-1982 гг. по настоящее время. Это относится к кластерам 1-4, 6-10, 29, 30 и 33. В среднем в первый период аномалии колебались, большей частью, в диапазоне -0.2° -+0.2°. Во второй период их абсолютная величина резко увеличилась до 0.6°-1.3°. Это явление должно быть связано с усилением или ослаблением изоляции высокоширотной области, усилением или ослаблением межширотного водо- и воздухообмена. Главным показателем такой изоляции служит постоянно существующий в климатическом плане пояс интенсивных западных ветров, вызванных высоким градиентом между альтернативными зонами атмосферного давления [Масленников, 2002В, 2004А (в печати)].

Как мы видели, смена знака аномалий индекса ААК ведет к очень контрастным изменениям в высокоширотной области. При высоких положительных величинах индекса происходят следующие процессы (рис. 7):

1) рост градиента давления между альтернативными поясами (понижение давления на уровне моря в высокоширотной области);

Рис. 7. а) Разница геопотенциальных высот на поверхности 500 мб между летними сезонами 1948-49 г. и 1998-99г. Значения в геопотенциальных - метрах. Обозначения: 1 - менее (-100 м), 2 - 200-300 м, 3 - более 300 м. б) Разница давления на уровне моря между летними сезонами 1948-49 г. и 1998-99 г. Значения в мб. Обозначения: 1 - меньше (-5мб), 2 - 20-30 мб, 3 - больше 30 мб. в) Скорость зональной компоненты ветра летом 1998-99 г. Значения в м/с. Обозначения: 1 - 4-6 м/с, 2 - 6-8 м/с, 3-8-10 м/с, 4 - более 10 м/с г) Скорость зональной компоненты ветра летом 1948-49 гг. Обозначения как на рис. (в).

2) усиление зональной компоненты ветра на 0 5-2 0 м/с;

3) расширение зоны западных ветров, смещение ее оси на юг, примерно на 51-55° ю ш;

4) снижение температуры воздуха над материком и вблизи побережья, а также над океаническими районами Э центрально-восточной части

тихоокеанского сектора, в районе между Африкой и Антарктидой и в районе между западной Австралией и Антарктидой; 5) снижение температуры воды на большей части высокоширотной области за исключением района западной части атлантического сектора и западной части тихоокеанского сектора.

Соответственно, отрицательная величина индекса ААК есть показатель обратных процессов. При этом нужно отметить сужение зоны западных ветров и смещение ее оси на север, примерно на 45° ю.ш.;

Таким образом, изменчивость поверхностной температуры воды в высокоширотной зоне зависит от характера атмосферной циркуляции с соответствующей изменчивостью зонального переноса (скорости западных ветров, ширины охваченной ими. зоны и широтного положения ее оси). Ослабление западных ветров (понижение индекса ААК) сопровождающееся сужением зоны их действия и смещением ее оси на 45° ю.ш. ограничивает воздухообмен между антарктической океанической зоной и более северными широтами. Таким образом - воздухообмен в высокоширотной океанической системе в значительной степени замыкается на себя. Отсюда - малые величины аномалий температуры воды во всей Антарктике в период с 1949-50 гг. по 1978-81 гг., когда превалировали пониженные величины индекса ААК.

Напротив, усиление западных ветров (при повышенных индексах ААК) и расширение их зоны действия почти до побережья Антарктиды приводит к тому, что вся антарктическая океаническая область оказывается под влиянием транзитной, высокоградиентной зоны между альтернативными поясами давления. Там, благодаря увеличению амплитуды зональной волны в поле приземного давления {Мо & White, 1985; Cai et al., 1999], создаются участки проникновения теплых воздушных масс с севера в высокие широты и холодных с юга в умеренные широты. Именно в этот период (с 1979-1982 гг по настоящее время) наблюдался неустойчивый режим колебаний температуры воздуха с высокими по абсолютной величине аномалиями. Аналогичным образом менялась и температура поверхности океана. Теплые и холодные эпохи.

Достаточно продолжительные периоды с преобладанием одного знака аномалий поверхностной температуры воды не редкость для высокоширотных районов. Отмеченная выше связь между величинами индекса ААК и фоновыми потеплением или похолоданием действительно существует, хотя проявляется

она не везде. Явному воздействию циклов ЮК и ААК подвержены, прежде всего, воды Антарктического Циркумполярного течения. Можно констатировать, что сроки смены тепловых эпох соответствуют известному в северном полушарии режимному климатическому сдвигу 1977/78 гг. (или очень близки к нему).

Можно констатировать, что в годы повышенных индексов ААК наряду с понижением давления в высокоширотной области, там наступает холодный фоновый режим, т.е., большей частью, наблюдаются отрицательные аномалии как температуры воздуха, так и воды. Соответственно, при низких величинах индекса ААК и росте давления в высокоширотной области там наблюдается фоновое потепление. Все это прежде всего относится к центральной и восточной частям тихоокеанского сектора Антарктики, районам между Австралией и Антарктидой, Африкой и Антарктидой и приматериковой полосе океана.

Колебания поверхностной температуры воды в высоких широтах южного полушария, ассоциируемые с Эль-Ниньо - Южным Колебанием (ЭНЮК).

Как уже было отмечено, в высокоширотном поясе происходят изменения давления и температуры воды, связанные с воздействием такого глобального явления как Южное Колебание с его экстремальными проявлениями -событиями Эль-Ниньо - Ля-Нинья. При этом характер отклика в высоких широтах на колебания ЭНЮК зависит от фазы междекадных колебаний индекса ААК. На рис. 8 приведена серия карт, демонстрирующих изменение аномалий поверхностной температуры воды в восточной части Тихого и западной части Атлантического океанов в годы Эль-Ниньо (в летние сезоны). Последовательность карт связана с попыткой представить реакцию поля температуры воды в высоких широтах на постепенное усиление воздействия Эль-Ниньо в зависимости от его «интенсивности».

На кривой изменений летнего индекса Южного Колебания все годы Эль-Ниньо отражены падением индекса. Причем, если с 1952 г. по 1977 г. средний индекс ЮК для лет развития Эль-Ниньо был равен -1,7, то после 1977 г. он снизился до -4,0. Именно в последний период наблюдались наиболее сильные явления Эль-Ниньо, выраженные средним показателем интенсивности 2,3° при максимальных величинах 3,0° в 1982-83 гг. и 3,4° в 1997-98 гг. В первом периоде (1952-1977 гг.) средняя величина интенсивности наблюдавшихся Эль-Ниньо была лишь 1,3° при максимальной 2,2° в 1972-73 гг.

Рис. 8. Распределение средних летних аномалий поверхностной температуры воды в годы Зль-Ниньо. Положительные значения выше 0 2° затенены.

Слабое Эль-Ниньо 1952 г (максимальные средние летние аномалии порядка 0 3° на экваторе) сопровождалось столь же слабыми проявлениями в поле поверхностной температуры воды в южной части Тихого океана (в поясе 40°-60° ю ш) (см. рис. 8) Положительные аномалии чуть превышали 0 2° западнее южной оконечности ЮЛмерики Аналогичная картина наблюдалась в 1966 г. (аномалии на экваторе до 1 2е) с некоторым увеличением области, охваченной положительными аномалиями температуры воды в Антарктике В 1958 г. (более 1.8° на экваторе) зона положительных аномалий температуры воды, оставаясь в том же поясе, заметно увеличилась и аномалии возросли до 0 4°-0 6°. После режимного сдвига 1976-78 гг. летний индекс ЮК вступил в эпоху преимущественно отрицательных величин, а индекс ААК, напротив, положительных. Это сопровождалось увеличением изменчивости атмосферных и океанических показателей, обострением пространственных контрастов, увеличением интенсивности Эль-Ниньо В 1983 и 1998 гг произошли рекордно сильные явления Эль-Ниньо. В 1992 г., когда на экваторе средняя летняя

аномалия температуры воды достигла 2 6°, область положительных аномалий в Южном океане охватила уже и примыкающие к Антарктиде участки. Аномалии превысили 1 4°. Но максимального своего развития проявление Эль-Ниньо в Антарктике получило в 1983 г. Аномалия летней температуры воды на экваторе превысила 3 0°, а в высоких широтах достигала 2 0°.

Рис. 9 показывает изменения во времени летней поверхностной температуры воды на 120° зд Меридиан 120° зд выбран как наиболее репрезентативный с точки зрения развития очагов повышения температуры воды в тихоокеанском секторе Антарктики в годы Эль-Ниньо и ее понижения в годы Ля-Нинья Хорошо видна смена климатических эпох, произошедшая в конце 70-х - начале 80-х годов. В эпоху до 80-х годов при очень слабой

Рис 9 Диаграмма Ховмоллера Изменение во времени летних аномалий температуры воды на меридиане 120° зд. Обозначения: затенены положительные аномалии температуры воды Вертикальным линиями обозначены события Эль-Ниньо.

изменчивости температуры воды в поясе 40°-65° юш наблюдалась слабая температурная реакция на события Эль-Ниньо и Ля-Нинья, которые, в свою очередь, также не отличались большой интенсивностью. В последующую эпоху (после начала 80-х годов) их интенсивность существенно увеличилась Столь же ощутимо возросла и температурная реакция в высоких широтах.

Глава V Климатические колебания и биологическая компонента экосистемы Антарктики. Пространственная структура колебаний в Антарктике (выделение природных систем)

Ранее было установлено пространственное разнообразие меридиональной направленности (знака) тех или иных процессов в атмосфере и океане [Масленников, 2002А, Б, В, 2004А] Важно отметить сходство в пространственной структуре колебаний в атмосфере и океане, как результат их взаимодействия. Можно выделить и условно оконтурить крупные регионы с однонаправленной реакцией на разного рода крупномасштабные климатические колебания (рис. 10). Можно предположить, что аналогично, т е. с соответствующим знаком, будут происходить изменения в локальных экосистемах, включенных в каждый из этих регионов (конечно, с учетом локальных особенностей воздействия условий среды на разных представителей животного мира). Вкупе с биологической направленностью колебаний' выделенные районы можно характеризовать как природные системы.

Рис. 10. Схема положения природных систем и климатических областей в Антарктике. Обозначения: 1 - ЮПФЗ, 2 - ВФЗА; 3 - Высокоантарктическая природная система (ВАПС), 4 - Низкоантарктическая природная система (НАПС); 5, 6, 7 - схематичное изображение среднего и зкстремальных положений стоячей волны колебаний (см текст), ЗТ - западно-тихоокеанская, ВТ - восточно-тихоокеанская, ЗА - западно-атлантическая, ВА - восточно-атлантическая, ЗИ - западно-индоокеанская, ВИ - восточно-индоокеанская климатические области

Итак, в период развития зонально-симметричного типа атмосферной циркуляции в Антарктике можно выделить два зональных пояса, подверженных климатическим колебаниям приземной температуры воздуха с разным знаком Это - пояс вод высокоширотной модификации (Высокоширотная антарктическая природная система - ВАПС на рис. 10), те вод,

расположенных к югу от ВФЗА, и пояс низкоантарктических вод АЦТ (Низкоширотная антарктическая природная система - НАПС на рис. 10), располагающихся между ВФЗА и ЮПФЗ. В водах НАПС при зонально-симметричном типе зональные различия направленности колебаний (знака) температуры нивелируются в силу ослабления внедрений контрастных воздушных масс. Зонально-волновой тип, противоположный по характеру зонально-симметричному, характеризующийся ростом амплитуды стоячей волны, напротив, способствует взаимопроникновениям теплых и холодных воздушных масс, сопровождающимся усилением меридиональных сдвигов, причем с разным знаком в смежных районах. Как видно на рис. 10, севернее циркумполярной ВФЗА выделяются шесть крупных регионов, которые при этих условиях могут характеризоваться последовательной сменой знака направленности процессов в атмосфере и в океане. Схематично положение волны можно представить следующим образом. В каждом из океанов формируются два альтернативных района с противоположным знаком аномалий (в данном случае и температуры воздуха, и давления). Это будут западные (ЗТ) и восточные (ВТ) части в тихоокеанской (примерно 140° в.д. -180° и 80° з.д. - 170° з.д. соответственно), атлантической (ЗА и ВА, примерно 10° з.д. - 70° з.д. и 0° - 40° в.д.) и индоокеанской (ЗИ и ВИ, примерно 50° в.д. -90° в.д. и 90° в.д. - 130° в.д.) областях (рис. 10). Эти участки соответствуют фиксированным- узлам стоячей атмосферной волны распространения аномалий. Они охватывают, прежде всего, районы умеренных широт, но, наряду с ними, часто распространяют свое влияние и на высокоширотные районы. Схема составлена с учетом пространственного распределения кластеров в полях температуры воды и приземного давления, анализа корреляционных матриц распределения коэффициента корреляции между индексами Южного Колебания (ЮК) и Антарктического Колебания (ААК) и показателями Эль-Ниньо с одной стороны и полями температуры воды и приземного давления с другой, а также распределения средних летних значений полей аномалий температуры воды, воздуха и давления в разные климатические эпохи.

Волновой характер распространения демонстрирует также развитие ледового покрова. Колебания зимнего индекса ААК хорошо коррелируются с зимним распространением льда (рис. 11). При этом можно видеть три узла повышенных величин положительного коэффициента корреляции (г = 0.32-

0.50) и, соответственно, три узла его относительно высоких отрицательных величин (г = -0.20 - -0.42). Колебания волны наиболее явно проявляются лишь в областях ВТ и ЗА. На остальных участках волна действует эпизодически даже в периоды развития зонально-волнового типа циркуляции. Однако знак меридиональной направленности переноса в каждой области, как правило, соответствует колебаниям индекса ЮК и показателей Эль-Ниньо. Таким образом, с большой долей вероятности можно полагать, что в экстремальные годы, т.е. в годы высоких показателей Эль-Ниньо (и, соответственно, низких величин ЮК) в области ВТ произойдет рост температуры воздуха и воды, а в области ЗА более вероятно ее понижение. Соответственно, в областях ВА и ВИ следует ожидать либо нейтральной реакции, либо, также как в области ВТ,

Рис. 11. Связь индексов ААК, ЮК и показателя Эль-Ниньо 3.4 с колебаниями зимнего распространения льда на меридианах, кратных 10° долготы.

роста температуры, но практически исключено сильное похолодание. В областях ЗИ и ЗТ, напротив, следует исключить возможность сильного потепления (как и в ЗА). Соответственно, при развитии противоположного по знаку экстремального события (Ля-Нинья) знак колебаний в перечисленных областях меняется на обратный.

Максимальная амплитуда колебаний волны (зонально-волновой тип атмосферной циркуляции) сопровождается повышенными величинами индекса ААК и пониженными индекса ЮК. Длительная эпоха, характеризуемая такими показателями, наблюдалась с 1978 г. по настоящее время. Ей свойственно (впрочем, как и в отдельные годы, характеризуемые подобными величинами

индексов) обострение градиента давления между альтернативными поясами, увеличение меридиональных контрастов, усиление воздухо- и водообмена, а с ними и изменчивости температуры воздуха и воды (рост аномалий), интенсификация явления Эль-Ниньо и, соответственно, усиление реакции на него поля температуры в Антарктике. Есть предпосылки к завершению этой эпохи в 2002/2003 гг.

Амплитуда волны может меняться год от года, тем, самым либо сглаживая пространственные различия в зональном направлении, либо обостряя их. При низких значениях индекса ААК и, напротив, относительно высоких величинах индекса ЮК (подобные показатели превалировали до 1978 г.) наблюдается обратная описанной выше картина, сопровождаемая ослаблением- меридиональных контрастов со всеми вытекающими последствиями. Это зонально-симметричный тип атмосферной циркуляции. Амплитуда волны сводится к минимуму. Соответственно, изменения, происходящие практически во всей зоне НАПС, расположенной между ЮПФЗ и ВФЗА, имеют один знак.

Сложность изучения этих систем заключается в отсутствии жестких границ между ними. Это означает, что возможные отклонения естественны и неизбежны, тем более в пограничных районах.

Климатические колебания и криль (Euphausia superba Dana) Изменчивость в рамках планктонного сообщества Антарктики.

Предваряя последующие разделы, в которых рассматриваются связи климатических колебаний в Антарктике с популяционными изменениями как некоторых представителей планктонного сообщества, так и более высоких уровней, рассмотрены общие сведения о продуктивности антарктических вод, об основных фаунистических группах и их пищевых взаимоотношениях, а также более подробно представлены сведения об особенностях биологии и распределения ключевого звена некоторых трофических цепей антарктического криля (Euphausia superba Dana).

Можно полагать, что заметные локальные колебания биомассы криля в большей степени связаны с особенностями распределения, чем с изменениями его общего обилия. В свою очередь серьезные изменения в распределении рачков, естественно, связаны, прежде всего, с соответствующими колебаниями переноса масс в атмосфере и океане в меридиональном направлении. Это результат общей океанографической и биологической зональности Антарктики

[Gordon et al., 1977; Deacon, 1982]. Изменения меридионального переноса определяют разную возможность выноса криля на северную периферию основы ареала, т.е. в места его массового дрейфа, где формируются крупные скопления и происходит основной нерест [Масленников, Солянкин, 1980]. Количество рачков там определяет как условия промысла, так и условия воспроизводства криля [Масленников, 2002Г, 2004Б (в печати)].

В отмеченных в конце прошлого века изменениях в морской экосистеме Антарктики и, в частности, в изменениях структуры антарктического планктонного сообщества, в том числе, в значительном росте популяции сальп заметны черты воздействия климатических колебаний, связанных с изменениями меридиональной направленности переноса масс в атмосфере и океане. Так, анализ планктонного материала, собранного на разрезе по 67° ю.ш. в тихоокеанском секторе Антарктики летом 1992 г. в 6-м рейсе НИС «Академик Иоффе», показал наличие севернее морей Амундсена и Беллинсгаузена многочисленных вселенцев из северных областей, таких как С. simillimus, Eucalanus longiseps, E. hialinus, Euphausia frígida, E. triacantha [Воронина, Масленников, 1993]. Это сопровождалось соответствующими климатическими изменениями. Аномалия давления в восточной части тихоокеанского сектора достигала +8 мб, аномалия температуры воздуха превышала +1.5°, аномалия поверхностной температуры воды была выше 1.7°. Глубинный максимум температуры (Тмакс) достигал величины 2.07°С [Масленников, 1992], что свойственно глубинным водам вблизи ЮПФЗ. Все это свидетельствует о необычно сильной адвекции на юг вод АЦТ. Объясняются столь высокие аномалии тем, что 1992 г. - это год Эль-Ниньо. То же самое (и с похожими величинами аномалий) происходило в этом районе и в другие годы, отмеченные событием Эль-Ниньо (1983, 1987, 1995 и 1998 гг.), и только в эти годы.

Повышенная контрастность и высокая изменчивость, характерные для климатических колебаний после 1978 г., стали причиной появления большого количества сальп {Salpa thompsoni) в традиционных местах массового распределения криля. Это эпизодически наблюдаемое явление становится наиболее частым и регулярным в такие периоды высокой повторяемости взаимовнедрений контрастных масс в атмосфере и океане. Сальпа - типичный представитель вод АЦТ. Таким образом, случаи высокого количества сальпы в районах массовых скоплений криля (большей частью, в пограничных районах

между высокоширотными водами и водами АЦТ) можно считать примерами повышенного влияния вод АЦТ.

Район моря Содружества относится к высокоантарктической природной системе (ВАПС). Воздействие меридиональных переносов в атмосфере и в океане в период Эль-Ниньо 1982/83 гг. характеризовалось, согласно рис. 10, усилением переноса в направлении юг — север. Это привело к выносу криля от материкового склона на север и прекращению его проникновения в залив Прюдс. Уловы упали почти в 3 раза (до 47 тыс т) по сравнению с предыдущими 1981 (132 тыс т) и 1982 гг. (120 тыс т), в дальнейшем продолжая снижаться и к 1985 г. практически сошли на нет. Промысел в одном из основных районов на несколько лет прекратился в силу отсутствия скоплений.

Характерно, что в смежном с востока районе морей Дейвиса. Моусона и Д'Юрвиля в 1983 г., напротив, был достигнут один из максимальных выловов (более 27 тыс.т криля) [CCAMLR. Statistical Bulletin. 1990] за все годы промысла, т.е. наблюдалась обратная картина, характеризующая обилие криля в этом районе. Скопления криля там обычно также располагаются вблизи материкового склона. Однако, в даном случае, согласно рис.10, вероятно влияние меридионального переноса в направлении север - юг, что, естественно, привело к уплотнению скоплений у склона. Наконец, в районе о-вов Баллени. одном из наиболее благоприятных для образования летом крупных и плотных скоплений криля вне материкового склона, должны были сформироваться условия, благоприятные для выноса туда высокоширотных вод (см. рис. 10), богатых крилем. Судя по статистике вылова, летом 1983 г. здесь было поймано также максимальное количество криля - 4718 т. [CCAMLR. Statistical Bulletin. 1990].

На основании имеющихся данных по распределению скоплений криля можно полагать, что при усилении переноса с севера на юг те высокоширотные скопления, которые располагаются, как правило, вдоль материкового склона (система ВАПС) станут более плотными. Для скоплений криля, располагающихся в области ЗА, т.е. в районах западного шельфа и склона Антарктического п-ова, Ю. Шетландских о—вов, южной части моря Скоша (ВФЗА) и о-ва Ю. Георгия, подобные ситуации (т.е. усиление переноса с севера на юг), напротив, отнюдь не благоприятны. Создаются условия, препятствующие выносу рачков с юга, что приводит к снижению их обилия на

участках, где существует наилучшее сочетание факторов для концентрирования криля.

В случае усиления переноса масс с юга на север картина меняется на противоположную.

В результате зависимость обилия криля, например, в районе Ю. Шетландских о-вов от температуры воды в соответствующем этому району кластере 8 очевидна. При повышении температуры вылов криля снижается и, напротив, ее понижение ведет к росту обилия криля. То же самое можно сказать и о районе о-ва Ю. Георгия, колебания обилия криля в котором находятся в хорошей прямой связи с районом Ю. Шетландских о-вов (г - 0.60). В районе Ю. Оркнейских о-вов колебания количества криля демонстрируют обратную корреляционную связь с районом Ю. Шетландских о-вов. Это результат того, что Ю. Оркнейские о-ва, расположенные на границе морей Скоша и Уэдделла, находятся под сильным влиянием обширной динамической системы последнего, т.е. относятся к области ВАПС.

Хорошим показателем климатических изменений служит также величина распространения дрейфующего льда. Естественно, она находится в причинно-следственной связи с колебаниями индексов ЮК, ААК и показателей Эль-Ниньо. Причем, как было показано выше, колебания распространения льда достаточно убедительно соответствуют выделенным природным системам. Конечно, наиболее заметно это в смежных областях ВТ и ЗА. Весьма показательны сопоставления изменений индексов ЮК, ААК и показателей Эль-Ниньо с аномалиями распространения льда на разных меридианах. Так, на 130° з.д. при росте показателя Эль-НиньоЗ.4 происходит уменьшение распространения льда и наоборот. На 80° зд. картина обратная, т.е. рост показателя Эль-Ниньо приводит к увеличению распространения льда (рис. 12).

Рис. 12. Аномалии показателя Эль-Ниньо 34 и аномалии зимнего распространения льда на 130" з.д. (а), 80е з.д. (б).

Отмеченный выше противофазный ход колебаний обилия криля в районах Ю. Шетландских о-вов и Ю. Оркнейских о-вов плюс волновой характер распространения льда с квазиустойчивым положением узлов дают возможность при их сопоставлении (колебания обилия криля в двух разных районах и колебания распространения льда на меридианах, кратных 10°) подтвердить тесную связь климатических процессов (выраженных в данном случае колебаниями распространения льда) с биологическими явлениями в популяциях, относящихся к разным природным системам (рис. 13).

0,6 0,4

| 0,2

о.

о о

-е- -о,4

-0,6 -0,8

Рис. 13. Изменения коэффициента корреляции между выловом криля в подрайонах 48.1 и 48.2 и аномалиями зимнего распространения льда на меридианах, кратных 10е долготы.

Итак, одни и те же глобальные процессы, выражаемые изменениями

индексов ЮК, ААК и показателей Эль-Ниньо, могут вызывать противоположную

реакцию океанологических полей в разных климатических областях Антарктики,

благодаря воздействию стоячей волны (при условии развития зонально-

волнового типа атмосферной циркуляции). В свою очередь одни и те же

изменения условий среды могут быть благоприятны для одной части

гиперпопуляции криля и неблагоприятны для другой. .

Климатические колебания и воспроизводство криля.

Успех воспроизводства криля складывается из успеха самого нереста

(плодовитости) и выживаемости икры и личинок. С целью изучения

особенностей воспроизводства популяции криля воспользуемся такой

характеристикой как PCR (per capita recruitment) - индекс так называемого

пополнения на особь криля fHewitt.. 20001 для района Ю.Шетландских о-всв.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА I С.Петербург I OS КО »rr I

Колебания индекса PCR исключительно интересны. Они имеют характер четко выраженных пульсаций, связанных с развитием событий Эль-Ниньо. В двадцатилетнем ряду очевидны четыре высокоурожайных года: 1981 (+1982), 1986,1991 и 1995 гг. (рис. 14). Годы между ними и после 1995 г. (1996-1998 гг.) характеризовались очень низким пополнением. Продолжительность таких периодов составляла 3-4 года. Мы видим, что все периоды низких PCR-индексов начинались в годы Эль-Ниньо. Напротив, ни один год из ряда высокоурожайных не падает на эти события.

Рис. 14. Колебания индекса PCR и годового индекса ледового покрова у Антарктического п-ова.

Из условий, способствующих нересту и развитию личинок, можно выделить следующие: 1) расположение скоплений в традиционных местах, т.е. в местах, наиболее благоприятных для их образования; 2) большое количество этих скоплений; 3) наличие круговоротов, прежде всего, топогенной природы (см. п.1); 4) устойчивость круговоротов и, соответственно, скоплений (см. п.З); 5) отсутствие теплых внедрений с севера на склон и шельф; 6) отсутствие серьезных пищевых конкурентов, прежде всего, сальп (см. п 5); 7) наличие достаточно развитого ледового покрова, обеспечивающего большую выживаемость личинок подо льдом за счет облегчения доступа к пище и снижения риска выедания хищниками.

Все перечисленные признаки отражают реакцию экосистемы на холодные сезоны, т.е.-усиление меридионального переноса в направлении с

юга на север. По существу, так и происходит. Годовой индекс ледового покрова у западного побережья Антарктического полуострова [Hewitt, 1997] демонстрирует четыре максимума: 1980, 1986, 1991 и 1995 гг. Сюда же можно отнести годы 1981 и 1982, когда величина индекса ледового покрова была на уровне 1991 и 1995 гг. Перечисленные годы совпадают с максимальными величинами PCR — индекса пополнения криля в том же районе. Роль климатических колебаний в межгодовых и многолетних изменениях размера популяциий пингвинов (Императорских и Адели).

Одним из главных факторов, непосредственно влияющих на воспроизводство пингвинов, является распространение морского льда. И пингвины Адели (Pygoscelis adeliae), и Императорский пингвин (Aptenodytes forsteh) тесно связаны со льдом в процессе всей жизни и особенно в период размножения. Лед в данном случае рассматривается как фактор, способствующий или препятствующий добыче пищи (конечно, в случаях, когда она есть вообще в пределах кормовых полей).

Конечно, колонии исторически располагались именно там, где доступ к пище был наиболее гарантирован. Так что некоторые катастрофические для отдельных колоний пингвинов события, произошедшие в последние десятилетия, свидетельствуют о развитии в настоящее время скорее неблагоприятной климатической эпохи. Правда, нужно добавить, что отрицательное воздействие условий среды не повсеместно. Более того, оно может менять знак реакции на противоположный в другом (даже смежном) районе. Приведу несколько примеров.

Линейные тренды изменчивости числа размножающихся пар пингвинов Адели в районе моря Росса и изменчивости давления в высокоширотном кластере 17 демонстрируют противоположную направленность (рис.15). Это указывает на то, что с ростом индекса ААК (ход которого противоположен изменению давления в кластере 17) происходит увеличение числа размножающихся пар пингвинов. То есть переход в конце 70-х годов к эпохе обострения контрастов, увеличения изменчивости в Антарктике оказался благоприятным фактором, вызвавшим популяционный рост пингвинов Адели в море Росса. Эпоха повышенных величин индекса ААК - это эпоха развития зонально-волнового типа атмосферной циркуляции, характеризующегося в данной области (ЗТ на рис. 10), большей частью, меридиональной направленностью переноса с севера на юг (при высоких индексах ААК), т.е.

ослабления распространения льда на север. При этом можно заметить, что после 1978 г., т.е. в эпоху, характеризующуюся, в частности, большей повторяемостью отрицательных аномалий летнего индекса ЮК, рост количества размножающихся пар пингвинов стал особенно выраженным, увеличившись к настоящему времени более, чем в 3 раза по сравнению с 60-ми годами.

Рис. 15. Изменения размера популяции пингвинов Адели моря Росса и колебания индекса ААК и аномалий давления на уровне моря в кластере 17.

В районе западного побережья Антарктического п-ова, напротив, произошло сильное уменьшение размера популяции пингвинов Адели. Для популяции о-ва Анверс это связано, по-видимому, с известным потеплением и соответствующим сокращением зимнего и весеннего льда, столь необходимого пингвинам Адели для их зимнего существования. В результате в последнее десятилетие заметно снижение количества размножающихся пар на фоне ослабления ледового покрова. Вообще за последние 30 лет здесь произошли очень существенные популяционные изменения трех видов местных пингвинов. Популяция пингвинов Адели сократилась на 53%, а популяции пингвинов чинстреп (полицейских) (Pygoscelis Antarctica) и пингвинов папуа (Pygoscelis рариа) (видов, ассоциирующихся со свободными ото льда антарктическими и субантарктическими водами) возросли практически в 5 раз, сопровождаясь заметным смещением на юг [Fraser, 2002]. В межгодовом плане реакция местной популяции пингвинов Адели на распространение льда оказывается противоположной ее реакции при нормальных условиях, т.е. увеличение ледового покрова становится благоприятным фактором Тем самым это противоречит реакции, которую демонстрирует популяция пингвинов Адели в море Росса.

В результате можно заключить, что для популяций пингвинов Адели вообще, вероятно, существует определенное оптимальное количество льда на разных этапах жизненного цикла. Колебания распространения льда как в сторону его сильного увеличения, так и в сторону сильного уменьшения ледового покрова приводят к отрицательному воздействию как на воспроизводство (прежде всего на выживаемость на ранних стадиях развития), так и на выживаемость взрослых особей.

Можно полагать, что оптимальное распространение льда, формируется, по-видимому, в период развития зонально-симметрично типа атмосферной циркуляции. Можно высказать предположение о том, что прогнозируемое близкое завершение эпохи контрастов, высокой интенсивности атмосферных процессов (в том числе и явлений Эль-Ниньо) приведет к ослаблению интенсивности потока вод АЦТ в тихоокеанском секторе Антарктики, к ослаблению влияния теплых глубинных вод на склоновые и шельфовые районы западного побережья Антарктического п-ова, к снижению температуры воды там и к восстановлению оптимального зимнего и весеннего ледового покрова, что, в свою очередь должно положительно сказаться на росте местной популяции пингвинов Адели.

Сопоставление колебаний размера популяции пингвинов Адели залива Адмиралти (о-в Кинг-Джордж) с общим выловом криля в районе Ю. Шетландских о-вов показывает неплохую положительную связь (рис. 16а), т.е. рост обилия взрослого криля сопровождается, как правило, увеличением размера популяции пингвинов. Это служит дополнительным косвенным подтверждением вывода о росте местной популяции пингвинов после зим с интенсивным распространением льда и ее уменьшении после зим со слабым его распространением. В первом случае, как было показано выше, в популяцию криля вливается успешное пополнение (за счет наличия мощного пищевого ресурса в виде криофильного фитопланктона подо льдом, способствующего повышению выживаемости и взрослых особей криля, и, главное, его личинок) и происходит рост обилия криля, основной пищи пингвинов Адели. Зимы со слабым распространением льда имеют отрицательное воздействие на обе популяции (криль и пингвины). В результате сопоставление с ледовыми данными, естественно, демонстрирует высокую

Рис. 16. Сопоставление количества пар размножающихся пингвинов Адели в заливе Адмиралти (о-в Кинг-Джордж, Ю. Шетландские о-ва) с выловом криля у Ю. Шетландских о-вов (а), и аномалиями зимнего распространения льда на разных меридианах (с временными сдвигами) (б, в).

коррелятивную связь (до +0.81) между количеством пар размножающихся пингвинов Адели залива Адмиралти и распространением льда предшествующей зимой (рис. 16,6).

Отмечаемое многими авторами смещение волны аномалий распространения льда с запада на восток в данном случае получает неплохое подтверждение. Выражается оно в высокой положительной связи распространения льда на 80-100° з.д. (т.е. в море Беллинсгаузена) при временном сдвиге на +2 года, а на 50-70° з.д. при сдвиге на +1 год с колебаниями размера популяции пингвинов Адели залива Адмиралти (рис. 16а,б). Это предполагает возможность прогностических разработок, связанных с предсказанием колебаний популяции пингвинов с 2-годичной заблаговременностью по данным о распространении зимнего льда в районе моря Беллинсгаузена или с еще большей оправдываемостью (но меньшей заблаговременностью) по распространению льда прошлой зимой в районе непосредственно у Ю. Шетландских о-вов.

Колебания ледовых условий играют также большую роль в изменениях выживаемости Императорских пингвинов и успехе их размножения, в конечном итоге в колебаниях размера популяции. В 1975-81 гг. в районе Земли Адели, где размещается одна из популяций Императорских пингвинов, наблюдалось практически непрерывное сокращение расстояния между кромкой льда (ее

зимним положением) и колониями пингвинов ( с 420 км до 200 км). Это означает, что в этот период здесь превалировал перенос в направлении с севера на юг, который должен был сопровождаться повышением температуры и сокращением ледового покрова. Происходило это в период смены климатических эпох и формирования известного режимного сдвига 1977-78 гг. За этот период размер местной популяции Императорских пингвинов уменьшался столь же интенсивно и к 1982 г. количество размножающихся пар снизилось почти в 3 раза по сравнению с 1962-1975 гг. (рис. 17).

Рис. 17. Сопоставление изменений во времени размеров популяций Императорских пингвинов Земли Адели и пингвинов Адели моря Росса (а), размера популяции Императорских пингвинов и количества родившихся щенков южных тюленей на о-ве Макуори (б).

Различия в сроках размножения, расположения кормовых полей и доступности пищи для разных видов пингвинов, конечно, определяют соответствующие различия в их реакции на изменения условий среды, в конечном итоге различия в долгопериодных колебаниях размеров популяций. Они оказались весьма разительными (рис. 17) с высокой отрицательной корреляционной связью (г = -0.82). Причем наиболее резкие изменения в обоих случаях происходили во второй половине 70-х годов. В этой же связи, можно полагать, не случайно во второй половине 70-х годов началось увеличение с каждым годом пополнения популяции южных тюленей-котиков (АгсЮсерЬа!ив) на о-ве Макуори [ЗИаидИпеазу, воИвшогШу, 1993] (рис. 17).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Итак, мы рассмотрели основные положения концепции формирования природных систем в Антарктике, характеризующихся единой направленностью процессов в атмосфере, океане и биосфере. На фоне выявленных двух крупномасштабных природных систем, Высокоантарктической (ВАПС) и Низкоантарктической (НАПС), проявляются шесть климатических областей.

колебания в которых происходят с меняющимся знаком направленности процессов. Эти климатические области (по две в каждом из секторов, тихоокеанском, атлантическом и индоокеанском, с противоположным знаком) связаны с существованием так называемой стоячей волны колебаний, амплитуда которой меняется во времени. При этом волна либо сглаживается (зонально-симметричный тип атмосферной циркуляции), либо, напротив, усиливается (зонально-волновой тип). Согласно этим колебаниям меняется интенсивность воздействия волны на соответствующие климатические области В первом случае амплитуда межгодовых колебаний давления на уровне моря, приземной температуры воздуха и поверхностной температуры воды уменьшается. Во втором случае амплитуда колебаний, напротив, возрастает в результате воздействия внедрений контрастных масс воздуха. Климатические колебания в Антарктике, естественно, тесно связаны с глобальными колебаниями, главными показателями которых служат индексы Эль-Ниньо -Южного Колебания (ЭНЮК) и Антарктического Колебания (ААК). Зонально-симметричный тип атмосферной циркуляции сопровождается, как правило, пониженным индексом ААК. Зонально-волновой тип, соответственно, формируется при повышенном индексе ААК. Снижение индекса ААК, т.е общее повышение давления в высокоширотном поясе низкого давления и его понижение в поясе высокого давления в умеренных широтах (в конечном счете сглаживание контраста между этими альтернативными поясами), указывает на развитие в экваториальной тихоокеанской зоне процесса Эль-Ниньо, и сопровождается ростом температуры воды там В эти годы в Антарктике формируется область положительных аномалий поверхностной температуры воды с характерными «очагами» в разных секторах. Наиболее ярко такое повышение температуры воды проявляется в центральной и восточной частях тихоокеанского сектора Антарктики Высокие величины ААК, которые характеризуют обратный процесс, т е. снижение давления в Антарктике и его рост в умеренных широтах (обострение горизонтального градиента давления между альтернативными поясами) сопровождаются, как правило, развитием явления, противоположного по знаку Эль-Ниньо (Ля-Нинья) с понижением температуры воды в экваториальной зоне Тихого океана. При этом в пределах НАПС наблюдается общее понижение температуры воды, что соответствует противоположной (относительно упомянутых выше теплых лет) фазе стоячей волны колебаний.

Обнаружены периоды продолжительностью около 19 лет, характеризующиеся положительными трендами в ходе индекса ААК и атмосферного давления в умеренных широтах и отрицательными в изменениях давления в Антарктике. Между этими периодами наблюдались режимные климатические сдвиги, происходившие в годы развития Эль-Ниньо 1963/64 гг. и 1982/83 гг. и демонстрирующие падение величины индекса (и аномалий давления в умеренных широтах) и рост аномалий давления в Антарктике.

В ходе летнего индекса ЮК очевиден режимный сдвиг 1977/78 гг., связанный с переходом к эпохе пониженных значений индекса. В ходе летнего индекса ААК можно заметить после 1977/78 гг. явное превалирование его высоких значений. Известный режимный сдвиг 1977/78 гг. хорошо проявляется в поле поверхностной температуры воды в Антарктике. До этой временной черты с 1949/50 гг. по 1977/81 гг. летняя температура характеризовалась очень слабой межгодовой изменчивостью. В дальнейшем (и по настоящее время) амплитуда колебаний температуры воды резко увеличилась. Эти изменения связаны со сменой в 1977/78 гг. эпохи пониженных значений летнего индекса ААК на эпоху их повышения, что является показателем перехода к преимущественно зонально-волновому типу атмосферной циркуляции. Последний, в свою очередь, ведет к активным взаимовнедрениям контрастных масс воздуха и к повышению изменчивости температуры воздуха и воды. Этому же периоду (после 1977/78 гг.) свойственно увеличение интенсивности Эль-Ниньо, прямо влияющей на степень прогрева и размер охваченной им акватории в тихоокеанском секторе.

популяции пингвинов чин-стрел и папуа в районе западного побережья Антарктического п-ова), существуют факты резкого сокращения размера популяций (пингвины Адели в районе Антарктического п-ова, в районе о-ва Ватерлоо - Кинг-Джордж, Императорские пингвины в районе Земли Адели) или сильной межгодовой изменчивости выживаемости птенцов пингвинов Адели в районе о-ва Бешервез (море Содружества), включающей одну из самых сильных популяционных катастроф 1994/1995 гг., когда погибло почти все поколение народившихся птенцов. Характерно, что наиболее резкие количественные изменения крупных популяций Адели моря Росса и Императорских пингвинов Земли Адели произошли в период известного климатического режимного сдвига 1977/1978 гг.

Наиболее важным звеном в пищевой цепи морской экосистемы Антарктики является антарктический криль. Локальные количественные колебания криля (или его доступность) регулируют популяционные изменения многих его потребителей, включая рыб, пингвинов, летающих птиц, тюленей. Колебания обилия криля также демонстрируют пространственные контрасты согласно географическому положению скоплений и возможному воздействию меридиональных сдвигов северного или южного направлений. Подобные сдвиги в большой степени характерны для текущей климатической эпохи. Отсюда резкие колебания пополнений криля, связанные с соответствующими колебаниями плодовитости (зависящей от количества скапливающихся на нерестилищах зрелых рачков) и выживаемости личинок (в большой степени определяемой развитием ледового покрова зимой через обеспеченность пищей в виде криофильного фитопланктона). Для высокоширотной части гиперпопуляции криля, располагающейся, главным образом, в узкой присклоновой зоне, более благоприятен период, наблюдавшийся до 1977/78 гг., прежде всего, в силу своей стабильности, отсутствия сильных меридиональных сдвигов в атмосфере и в океане. Вероятно то же самое можно сказать и об участках, где криль выносится далеко на север, т.е. районах Ю. Шетландских о-вов и о-ва Ю. Георгия. Однако там очень благоприятные ситуации могут складываться и в климатическую эпоху, которая развивается после 1977/78 гг. и иногда характеризуется сильными меридиональными смещениями в направлении с юга на север. В то же время можно полагать, что в годы развития Эль-Ниньо высокой интенсивности (как в 1982/83 гг.) происходят процессы, оказывающие очень неблагоприятное воздействие на крилевую

популяцию в северных нерестовых зонах (районы Ю. Шетландских о-вов и о-ва Ю. Георгия) и даже в некоторых высокоширотных присклоновых районах.

Можно сказать, что в эпоху до 1977/78 гг. (в «спокойную» эпоху) большую роль в распределении криля играл его перенос в зональном направлении, обмен особями между разными группировками. Меридиональные воздействия были ослаблены. В такие периоды осуществляется более естественный процесс крупномасштабного дрейфа криля и снабжения (поддержания) одних циклических группировок особями смежных группировок. Обилие криля в результате становится более равномерным по акватории основы его ареала. В противоположную эпоху после 1977/78 гг. (эпоха «контрастов») это обилие более дифференцировано, разорвано на отдельные участки, более изменчиво.

Понятно, что высказанные положения, хотя и в большинстве своем логично вытекающие из анализа пространственно-временной структуры климатических колебаний в Антарктике, все же требуют дальнейших исследований. Прежде всего, это касается формирования достаточно длительных и репрезентативных рядов биологических данных. Необходимо более детальное изучение реакции каждой из локальных группировок криля на изменения условий среды. Представляется перспективным также уделить особое внимание изучению теплых глубинных вод, их распространения, трансформации, формирования локальных модификаций и, конечно, их временной изменчивости. Как было отмечено в работе, климатическая роль глубинных вод в Антарктике, по-видимому, исключительно велика. Эта водная масса, как некий аккумулятор тепла, при разных климатических условиях может выступать в качестве регулятора теплового состояния поверхностной водной массы с далеко идущими климатическими последствиями. Отмечена также ее несомненная биологическая роль, прежде всего, в распределении, переносе, использовании глубинных вод в сезонных проявлениях жизненного цикла отдельных представителей планктонного сообщества Антарктики (в частности, антарктического криля).

Сейчас трудно оценить возможные климатические последствия в Антарктике в случае продолжения тенденции к глобальному потеплению. В настоящий момент серьезное беспокойство может вызывать лишь район западного побережья Антарктического п-ова, где происходят очень существенные изменения многих компонентов местной экосистемы (атмосфера - поверхностный слой океана - глубинные воды - шельфовые ледники -

морской лед — планктонное сообщество - криль — пингвины Адели - пингвины

чин-стреп и папуа- киты). По существу этот район может служить

своеобразным полигоном, демонстрирующим возможные направления

развития антарктических экосистем под влиянием явного потепления климата.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах автора:

1. О водных массах моря Скотия.// Труды ВНИРО. 1969. Т.66. С. 73-84.

2. О влиянии динамики вод на распределение Euphausia superba Dana в районе о-ва Южная Георгия.//Труды ВНИРО. 1972. Т.75. С. 107-117.

3. Дрейфовые течения в море Скотия.// Труды ВНИРО. 1974. Т.98. С.43-50.

4. Особенности горизонтальной циркуляции и распределение макрозоопланктона в приантарктических водах Атлантики.// Труды ВНИРО. 1976. Т. 112. С. 50-56.

5. Особенности горизонтальной циркуляции вод в районе острова Южная Георгия. //Антарктика. М.: Наука. 1979. Вып.18. С.140-143.

6. Региональные особенности Антарктической поверхностной водной массы в юго-западной части атлантического сектора. // Антарктика. М.: Наука. 1979. Вып.18. С. 134-139.

7. Особенности многолетней изменчивости гидрометеорологических характеристик в юго-западной части атлантического сектора Антарктики.// Труды ВНИРО. 1979. Т. 136. С. 50-56.

8. Современные представления о крупномасштабной циркуляции вод Антарктики и пути массового дрейфа криля.// Труды ВНИРО «Биологические ресурсы антарктического криля». 1980. С.8-27.

9. Вторичные фронтальные разделы в западной части тихоокеанского сектора Антарктики.// Биолого-океанографические исследования тихоокеанского сектора Антарктики. М.: ВНИРО-ТИНРО. 1987. С.32-41.

10. Предварительный анализ гидрологической структуры вод вдоль разреза.// Отчет экспедиции 6-го рейса НИС «Академик Иоффе» в тихоокеанском секторе Антарктики по международной гидрофизической программе WOCE. 1992. Т.2. 4.1 . Москва. ИОРАН. С.15-34.

11. Дифференциация вод Антарктики с учетом их воздействия на распределение некоторых видов планктона и рыб. // Антарктика. М.: Наука. 1995. Вып.ЗЗ. С.43-54.

12. Пространственная структура колебаний приземного атмосферного давления в Антарктике. //Арктика и Антарктика. 2002. 35(1). С. 109-127.

13. Пространственная структура климатических колебаний поверхностной температуры воды в Антарктике.// Арктика и Антарктика. 2002. 35(1). С. 128149.

14. Масленников В.В. Климатические колебания и морская экосистема Антарктики.// М.: Изд-во ВНИРО. 2003. 295 с.

15. О роли климатических колебаний в распределении антарктического криля (Euphausia superba Dana) и изменчивости популяций некоторых его основных потребителей.// Проблемы Арктики и Антарктики. 2003. Т. 74. С.103-129.

16. Положение и структура Полярной фронтальной зоны в западной части тихоокеанского сектора Южного океана.// Биолого-океанографические исследования тихоокеанского сектора Антарктики. М.: ВНИРО-ТИНРО. 1987. С. 19-32. (Соавторы Антипов Н.Н., Прямиков СМ.).

17. Структура поля геострофических течений в западной части тихоокеанского сектора Антарктики в летний сезон 1985/86 гг.// Антарктика. М.: Наука. 1988. Вып.27. С.126-133. (Соавторы Антипов Н.Н., Прямиков СМ.).

18. Океанографические исследования Международной зимней экспедиции в круговорот Уэдделла на НЭС «Академик Федоров».// Информ. Бюл. РАЭ. 1994. № 118. С.24-32. (Соавторы Антипов Н.Н., Багрянцев Н.В., Клепиков А.В., Малек В.Н., Чугуй И.В.).

19. Океанологические условия летом 1982 г. в южной части моря Скоша -северной части моря Уэдделла.// М.: ВНИРО. 1983. С.38. (Соавтор Афанасьев Б.В.).

20. Структура гидрофизических полей атлантического сектора Южного океана и их влияние на планктонные сообщества.// Изд-во ОНТИ ВНИРО. 1986. 64 с. (Соавторы Багрянцев Н.В., Богданов М.А., Турецкий В В., Данилов А.И., Макаров P.P., Солянкин Е.В.).

21. Система течений и распределение вод разных модификаций в моря Космонавтов и Содружества.// Комплексные исследования пелагической экосистемы в море Космонавтов и море Содружества. Сб. трудов ВНИРО. 1988. С.16-42. (Соавторы Бибик ВА, Пелевин А.С., Полонский В.Е., Солянкин Е.В.).

22. Распределение Е. superba Dana в связи с особенностями среды в морях Содружества и Космонавтов.// Комплексные исследования пелагической экосистемы в море Космонавтов и море Содружества. Сб. трудов ВНИРО. 1988. С.83-109. (Соавторы Бибик В.А., Пелевин А.С., Петрова Н.Г., Самышев Э.З., Солянкин Е.В., Шевцов В.В.).

23. Изменчивость океанологических условий и некоторые закономерности распределения криля в районе западного побережья Антарктического полуострова.// Биологические ресурсы антарктического криля. М.: ВНИРО. 1980. С. 55-72. (Соавторы Богданов М.А., Солянкин Е.В., Попков В.В., Родионов С.Н.).

24. Планктон как индикатор переноса вод в Антарктике // Океанология. 1993. Т. 33. № 5. С.717-720. (Соавтор Воронина Н.М.).

25. О вертикальной составляющей скорости градиентно-конвекционного течения в море Скотия.// Труды ВНИРО. 1971. Т. 87. С. 7-14. (Соавтор В.П. Гаврилов).

26. О межгодовой и многолетней изменчивости распространения льда в атлантическом секторе Антарктики7/ Антарктика. М.: Наука. 1979. Вып.18. С. 113-117. (Соавтор Добромыслов В.Н.).

27. Пространственная структура Южной Полярной фронтальной зоны севернее о-ва Южная Георгия.//Антарктика. М.: Наука.1993. Вып. 31. С. 128140. (Соавторы Зозуля С.А., Полонский В.Е.).

28. Изменчивость океанологических условий в районе ЮПФЗ севернее о-ва Ю. Георгия. // Электрона Карлсберга в Южной Полярной фронтальной зоне. Том I. М.: ВНИРО. 1990. С. 39-77. (Соавторы Зозуля С.А., Мандыч А.Т., Полонский В.Е., Суслов А.В.).

29. Роль океанологических факторов в распределении электроны Карлсберга.// Электрона Карлсберга в Южной Полярной фронтальной зоне. М.: ВНИРО. 1991. Т.2. С. 108-126. (Соавторы Зозуля С.А., Полонский В.Е.).

30. Градиентные течения в море Скоша.// Океанология. 1976. Т. 16. Вып. 5. С. 768-775. (Соавторы Зырянов В.Н., Гордиенко Г.П.).

31. Гидрологические условия, распределение и биологическое состояние антарктического криля в южной части моря Скотия.// Сб. «Антарктический криль. Особенности распределения и среда». 1983. М.: Лег. и пищ. пром-сть.

С.85-98. (Соавторы Козлов А.Н., Лукашова Т.А., Спиридонов В.А., Шатохин Б.И., Юданов КМ.).

32. Изучение закономерностей распределения и дрейфа с течениями личинок Е. superba в море Скотия и прилежащих водах. // Морская биология. 1975. № 3. С.37-43. (Соавтор Макаров P.P.).

33. Распределение и возрастной состав личинок эвфаузиид 77?. тастга в связи с гидрологическими условиями в тихоокеанском секторе Антарктики.// Биология моря. 1980. № 4. С. 8-17. (Соавтор Макаров P.P.).

34. Исследования гидрологических особенностей вод Антарктики в связи с проблемой формирования их биопродуктивности// Труды ВНИРО. Комплексные рыбохозяйственные исследования ВНИРО в Мировом океане. 1987. С.43-65. (Соавторы Макаров P.P., Солянкин Е.В.).

35. Особенности количественного распределения и условия образования скоплений Euphausia superba Dana на примере некоторых районов атлантического и тихоокеанского секторов Южного океана.// Биологические ресурсы антарктического криля. М.: ВНИРО. 1980. С.114-145. (Соавторы Макаров P.P., Солянкин Е.В., Шевцов В.В.).

36. Фронтальные зоны как экологические границы в водах Антарктики. // Исследования Уэдделловского круговорота. М.: ВНИРО. 1990. С.90-125. (Соавторы Макаров P.P., Меньшенина Л.Л.).

37. Океанографические условия и региональные особенности сезонных сукцессии в планктоне прибрежных вод Антарктического полуострова. //Антарктика. М.: Наука. 1982. Вып.21. С.101-117. (Соавторы Макаров P.P., Мовчан О.А., Солянкин Е.В.).

38. Некоторые черты динамики вод в районе Ю. Фолклендских о-вов // Труды ВНИРО. 1979. Т. 136. С.57-59. (Соавтор Парфенович С.С.).

39. Исследование поверхностных течений моря Скоша.// Труды ВНИРО. 1971. Т.79. С.41-49. (Соавторы Парфенович С.С, Солянкин Е.В.)

40. Циркуляция и водные массы моря Космонавтов.// Антарктика. М.: Наука. 1986. Вып.25. С. 176-185. (Соавторы Полонский В.Е., Солянкин Е.В.).

41. Положение зоны взаимодействия антарктических вод разных модификаций как показатель северной границы массового дрейфа антарктического криля //Антарктика. М.: Наука. 1988. Вып.27. С.134-141. (Соавтор Попков В. В.).

42. Основные результаты экосистемных исследований ВНИРО в Мировом океане за последние годы (1987-1990). // Сб. «Пленарные доклады VIII Всесоюзной Конференции по промысловой океанологии» (Ленинград, 1990). 1990. М.: ВНИРО. С. 17-28. (Соавторы Сапожников В.В., Аржанова Н.В.. Богданов М.А., Гершанович Д.Е., Котенев Б.Н., Кровнин А.С., Налетова И.А., Родионов С.К., Федоров В.В.).

43. О межгодовых смещениях зоны взаимодействия вод моря Уэдделла и Антарктического циркумполярного течения // Антарктика. М.: Наука. 1979. Вып.18. С.118-122. (Соавтор Солянкин Е.В.).

44. Роль динамики вод в поддержании популяции Euphausia superba Dana моря Уэдделла// Океанология. 1980. Т.20. Вып.2. С.295-299. (Соавтор Солянкин Е.В.).

45. Океанологические фронты в Южном океане как основные места массовых скоплений миктофид и криля //Антарктика. М.: Наука. 1993. Вып.32. С.86-93. (Соавтор Солянкин Е.В.).

46. К исследованию происхождения особей Euphausia superba Dana, встречающихся в водах о-ва Южная Георгия.// Антарктический криль.

Особенности распределения и среда. М.: Лег. и пищ. пром-ть. 1983. С.74-85. (Соавторы Солянкин Е.В., Спиридонов ВА, Сысоева М.В.).

47. Использование спутниковой информации при исследовании структуры океанических фронтов в Юго-Западной Атлантике.// Электорна Карлсберга в Южной Полярной фронтальной зоне. Том I. M.: ВНИРО. 1990. С. 122-141. (Соавтор Хомутов Е.В.).

48. О результатах работ НПС «Одиссей» по международной программе «Файбекс». // Рыбное хозяйство. 1981. № 12. С. 8-11. (Соавтор Юданов К.И.).

49. Patterns of fluctuations in the hydrological conditions of the Antarctic krill and their effect on the distribution of Antarctic krill. // In: Antarctic ocean and resources variability. D. Sahrhage (ed.). Berlin:Springer-Verlag. 1988. P. 209-213. (Coauthor Solyankin E.V.).

50. Condiciones oceanologicas de la formation у distribucion de las concentraciones de Myctophidae en la zona frontal polar sur.// Resumenes de trabajos de investigation correspondientes al Quinto Simposio Cientifico de la Comision Tecnicf Mixta del Frente Maritimo, 28 al 30 de novembre. 1988. Mar del Plata. Argentina. P. 23-24. (Coauthor Zozulia S.A.).

51. Variability of population density of Antarctic krill in the Western Scotia Sea in relation to hydrological conditions. // In: Antarctic Ocean and Resources Variability. D. Sahrhage (ed.).Berlin: Springer - Verlag. 1988. P. 231-236. (Coauthors Makarov, R.R., Solyankin, E.V., Spiridonov, V.A. and Yakovlev, V.N.).

52. The ecological peculiarities, stocks and role of E. Superba in the trophic structure of the Antarctic ecosystem.// Selected Scientific Papers, 1982-1984, Part II. 1985 P.391 -505. (Coauthors Lubimova, T.G., R.R. Makarov, V.V. Shevtsov, K.V. Shust).

53. Ecology of larval development of the Crustacean Euphausia superba. Change in dominant larval forms as a function of environmental conditions.// Marine Ecology. 1981. Vol.4. P.265-271. (Coauthor Makarov, R.R.).

54. Vertical distribution of Euphausiid larvae.// BIOMASS Newsletter. 1981. Vol.3. № 1. P.6. (Coauthor Makarov, R.R.).

Подп. в печать 01.04.04 Объем 2,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 35 ВНИРО. 107140, Москва, В. Красносельская, 17

»110 83

)

Содержание диссертации, доктора географических наук, Масленников, Вячеслав Вячеславович

Введение Стр.

Общая характеристика работы Стр.

Глава I. Материал и методика исследования Стр.

Глава П. Краткий исторический обзор экосистемных исследований в Антарктике Стр.

Глава Ш. Основные метеорологические и океанографические особенности Антарктики Стр.

Ш.1. Атмосферная циркуляция Стр.

Ш.2. Океанографические особенности Стр.

Ш.2.1. Водные массы. Антарктический структурный тип Стр.

Ш.2.1.1. Антарктическая поверхностная водная масса Стр.

Ш.2.1.2. Циркумполярная глубинная водная масса Стр.

Ш.2.1.2.1. Глубинные воды Круговорота Уэдделла Стр.

Ш.2.1.2.2. Глубинные воды Круговорота Росса Стр.

Ш.2.1.2.3. ЦГВ в р-не морей Содружества и Космонавтов Стр.

Ш.2.1.2.4. ЦГВ на материковом шельфе Стр.

Ш.2.1.3. Антарктическая донная водная масса (АДВ) Стр.

Ш.2.2. Гидрологические фронты Стр.

Щ.2.2.1. Южная Полярная фронтальная зона (ЮПФЗ) Стр.

Ш.2.2.2. Вторичная фронтальная зона Антарктики (ВФЗА), или Фронт южной границы Антарктического

Циркумполярного течения (ЮАЦТФ) Стр.

Ш.2.2.3. Пришельфовый антарктический поверхностный фронт Стр.

Стр. 84 Стр. 89 Стр. 89 Стр. 90 Стр. 93 Стр. 95 Стр.

Ш.2.2.4. Антарктический Склоновый фронт Ш.2.3. Горизонтальная циркуляция

Ш.2.3.1, Крупномасштабная циркуляция

Ш.2.3.1.1. Антарктическое циркумполярное течение Ш.2.3.1.2. Система приматериковых циклонов Щ.2.3.1.3. Система шельфовых циркуляций Ш.2.3.2. Локальные особенности горизонтальной циркуляции Ш.2.3.2.1, Район юго-западной части атлантического сектора Антарктики (моря Скоша и Уэдделла, р-ны

Антарктического п-ова и Ю. Шетландских о-вов) Стр.

ГП.2.3.2.2. Район моря Содружества Стр.

Ш.2.3.2.3. Район Круговорота Росса (КР) Стр.

Ш.2.4. Дрейфующий лед Стр.

Глава IV. Межгодовые и долгопериодные колебания гидрометеорологических условий в Антарктике Стр. 116 ГУМ. Долгопериодные колебания гидрометеорологических условий в юго-западной части атлантического сектора Антарктики Стр. 116 IV.2. Пространственная структура колебаний атмосферного давления на уровне моря Стр.125 IV.3. Пространственная структура колебаний поверхностной температуры воды в Антарктике Стр.139 IY.3.1. Соответствие кластеров природным океанологическим образованиям (типам вод) Стр. 141 IY.3.2. Связь между колебаниями температуры воды в разных кластерах. Дальние связи Стр. 142 IY.3.3. Антарктическая Циркумполярная Волна. Траектория переноса аномалий Стр.151 IY.3.4. Связи летних аномалий температуры воды с полем летних аномалий атмосферного давления на уровне моря Стр. 159 IV.3.5. Связи летних аномалий поверхностной температуры воды с полем летних аномалий геопотенциальных высот поверхности 500 гПа Стр.164 IV.4. Временная структура климатических колебаний давления на уровне моря в высоких широтах южного полушария Стр.

IV.4.1. Климатические тренды и сдвиги Стр. 169 IV.4.2. Периоды (эпохи) положительных и отрицательных аномалий давления Стр.176 rV.4.3. Колебания атмосферного давления на уровне моря в высоких широтах южного полушария и явление Эль-Ниньо Стр: 181 IV.5. Временная структура климатических колебаний поверхностной температуры воды в высоких широтах южного полушария Стр.

IV.5.1. Режимные сдвиги Стр.

IV.5.2. Теплые и холодные эпохи Стр.

IV.5.3. Колебания в юго-восточной Пацифике и юго-западной

Атлантике Стр.

IV.5.4. Колебания поверхностной температуры воды в высоких широтах южного полушария, ассоциируемые с

Эль-Нинъо - Южным Колебанием (ЭНЮК) Стр.

Глава V. Климатические колебания и биологическая компонента экосистемы Антарктики Стр.

V.l. Пространственная структура колебаний (выделение природных систем) Стр.

V.2. Общие представления о продуктивности антарктических вод, основных фаунистических группах и их пищевых взаимоотношениях Стр.

V.3. Антарктический криль (Euphausia superba Dana) Стр.

V.3.1. Особенности биологии Стр. 244 V.3.2. Особенности распределения антарктического криля Стр.

V.3.2.I. Крупномасштабное распределение Стр.

V.3.2.2. Мезомасштабное распределение Стр.

V.3.2.3, Региональные особенности распределения массовых скоплений криля Стр.

V.4. Климатические колебания и криль (Euphausia superba Dana) Стр.

V.4.1. Изменчивость в рамках планктонного сообщества

Антарктики Стр.

V.4.2. Пространственные и временные колебания распространения морского льда Стр.

V.4.3. Район моря Скоша и Ю. Шетландских о-вов (район 48) Стр.

V.4.4. Климатические колебания и воспроизводство криля Стр.

V.5. Роль климатических колебаний в распределении китов и криля в районе о-ва Ю. Георгия Стр.

V.6. Роль климатических колебаний в межгодовых и многолетних изменениях размера популяций пингвинов (Императорских и

Адели) Стр.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Климатические колебания и морская экосистема Антарктики"

Началом экосистемных исследований в Антарктике можно считать 20-30-е годы прошлого столетия, когда Комитетом Дискавери (Великобритания) проводились широкие комплексные работы практически по всему кольцу антарктических вод. Создание Комитета было связано с интенсивной добычей китов в то время. Вторая волна исследований морской экосистемы Антарктики наступила в конце 60-х годов. Она была связана, прежде всего, с развитием Советским Союзом промысла антарктического криля. Многочисленные ежегодные экспедиции судов ВНИРО, АтлантНИРО, АзЧерНИРО и ТИНРО (несколько экспедиций, включающих биологический комплекс работ, были выполнены также на судах Академии Наук и Госкомгидромета) привнесли большое количество новой информации и данных как по биологии видов - живых компонентов экосистемы, так и по среде их обитания. Этот этап исследований продолжается по настоящее время, однако их цели существенно изменились после распада СССР и прекращения им промысла криля. Практически свернуты, к сожалению, и российские научные рыбохозяйственные исследования в Антарктике (некоторым утешением служит почти ежегодно повторяющаяся экспедиция одного из судов АтлантНИРО в район моря Скоша). Сейчас эти исследования в большей степени отвечают требованиям сохранения живых ресурсов Антарктики и главными их исполнителями стали Германия, США, Великобритания, Япония, Австралия и Чили. Функции такой научной и природоохранной организации несет Комиссия по сохранению морских живых ресурсов Антарктики (ССАМЬЯ).

Конечной целью экосистемных исследований является оценка потоков энергии, проходящих через сообщества от низших до высших звеньев трофической цепи [Гершанович и др., 1990], выявление связи их колебаний на разных уровнях с климатическими колебаниями в атмосфере и океане и, наконец, создание качественных и численных моделей как всей экосистемы Антарктики, так и отдельных ее компонентов. Не углубляясь далеко в историю, можно и в современных событиях увидеть катастрофические последствия воздействия некоторых климатических явлений на биологические сообщества. Примером может служить разрушение экосистемы Перуанского апвеллинга в годы Эль- • Ниньо, восстановление которой происходит с трудом и длительное время. Антарктическую экосистему можно отнести к крайне «чувствительным». Антарктические воды, хотя и отличаются достаточно высокой биопродуктивностью, характеризуются малым видовым разнообразием населяющих их сообществ. В результате сильное снижение биомассы ключевого звена в трофической цепи, антарктического криля (Euphausia superba Dana), может привести к реальным отрицательным последствиям для некоторых видов пингвинов, летающих птиц, тюленей и рыб, особенно в изолированных приостровных сообществах. Переход в питании на другие виды планктона не компенсирует энергетические потери, в результате может увеличиваться смертность среди вновь родившихся поколений, снижаться численность популяции. Уничтожение значительной части крупных китов, главных потребителей антарктического криля, привело к формированию невостребованной части популяции последнего. Однако в дальнейшем, по-видимому, этот криль был включен в другие пищевые цепи, что сказалось на увеличении численности мелких китов, тюленей и птиц [Lows, 1985; Воронина, 1993]. Так что нарушения существующего энергетического баланса, свойственного каждой развитой экосистеме, ведут к соответствующим колебаниям численности популяций животных. При этом именно антарктический криль является основным звеном главных трофических цепей Южного океана [Lows, 1977; Lubimova et al., 1985], которые можно обозначить следующим образом: крупный фитопланктон - криль - усатые киты и другие группы консументов (тюлени, пингвины, другие птицы, рыбы, кальмары) [Knox, 1970; Любимова, Шуст, 1980; Moloney & Ryan, 1995].

Постоянные колебательные процессы - одно из характерных свойств экосистемы, находящейся в относительно равновесном состоянии. Связь их с соответствующими колебаниями условий среды фактически не вызывает сомнений, хотя раскрыты, конечно, еще далеко не все закономерности влияния тех или иных факторов среды на развитие и существование популяций. Подобные исследования усложняются тем, что климатические колебания в Антарктике демонстрируют, как правило, пространственное разнообразие. Так что популяциям, расположенным в разных географических областях, в разных природных образованиях, свойственна реакция, соответствующая только данной популяции. Поэтому одной из задач при изучении изменчивости экосистемы было выявление пространственной структуры климатических колебаний в Антарктике. В этой связи нужно напомнить, что в середине прошлого века Г.К. Ижевский [1964] разрабатывал положение о существовании так называемых природных систем в океане, характеризующихся однонаправленными колебаниями в атмосфере, гидросфере и биосфере северного полушария. В этом заключается системный подход к изучению экосистем. Эта идея в дальнейшем нашла свое продолжение в работах многих ученых, занимающихся исследованиями изменчивости экосистем Мирового океана.

В многочисленных работах, посвященных изучению воздействия различных характеристик среды на урожайность, поведение и особенности распределения некоторых представителей антарктической фауны [Mackintosh, 1972; Ainley et al., 1988; Sahrhage, 1988a; Makarov et al., 1988; Maslennikov & Solyankin, 1988; Priddle et al., 1988; Fraser et al., 1992; Ichii et al., 1998; Kawaguchi & Satake, 1994; Siegel & Loeb, 1995; Fedulov et al., 1996; Murphy et al., 1998], авторы отмечали хорошо выраженную межгодовую и многолетнюю изменчивость, вплоть до длительных трендов, демонстрирующих однонаправленную реакцию популяций в течение ряда лет. Причем в характере этих длительных колебаний заметна схожесть со столь же продолжительными колебаниями в атмосфере и гидросфере [Sahrhage, 1988В]. Основной объем подобной информации относится, конечно, к антарктическому крилю. При этом диапазон замеченных количественных колебаний весьма широк - от очень крупных и плотных скоплений рачков до почти полного их исчезновения на довольно обширных акваториях. Столь контрастные колебания биомассы криля, происходящие в определенных районах, связаны в большей степени с особенностями его распределения, чем с действительными количественными изменениями обилия криля [Sahrhage, 1988А]. Можно предположить, что колебания биомассы всей гиперпопуляции криля относительно невелики, поскольку они сглаживаются их противофазностью, наблюдающейся в разных секторах Антарктики. Но в отдельных районах они могут быть крайне ощутимы, особенно для непосредственных потребителей криля.

Временной масштаб колебаний, рассматриваемых в данной работе, охватывает диапазон от межгодовых до декадных. На фоне известного долговременного положительного тренда приземной температуры воздуха на планете (глобальное потепление) Антарктика демонстрирует свою, если можно так выразиться, «непричастность». Во всяком случае, явно выраженный положительный тренд температуры воздуха наблюдается пока лишь в одном относительно небольшом районе, примыкающем с запада к Антарктическому п-ову - + 2.5° за 50 лет [King, 1994; Vaughan and Doake, 1996]. Относительно слабым потеплением характеризуются прибрежные районы Западной Антарктиды, отсутствием статистически значимых трендов районы Восточной Антарктиды, а наблюдения на части станций, расположенных в глубине материка, даже демонстрируют похолодание [Comiso, 2000; Shuman, Stearns, 2001; Клепиков и др., 2002]. Такая «непричастность», конечно, кажущаяся. Антарктика - одно из главных звеньев планетарной тепловой машины, этому соответствует и ее вклад в формирование климата планеты. По-видимому, еще достаточно велик «запас прочности» этого природного «холодильника».

На фоне отмеченных долговременных трендов в высоких широтах Южного полушария происходят климатические колебания несколько меньших временных масштабов, от межгодовых до масштаба десятилетий. Как мы увидим ниже, эти колебания в значительной степени определяют изменения, происходящие в экосистеме Антарктики за последние 50 лет.

Для удобства читателей на рис. 1 представлены сведения о положении некоторых пунктов и географических объектов в Антарктике, на которые имеются ссылки в тексте.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ' '

ВО

100

120 с/нав ( ^□лч Королевы У':.! '">. г ■ Холпи-Бей (Брит ) ^

Ст Емзльгршнй ; ^ т

Антарктида (

Ст. Амундевн-Смпт (США)

100

120

Рис. 1. Антарктика. Основные географические пункты. Деление акватории на статистические районы и подрайоны по данным Комиссии по сохранению морских живых ресурсов Антарктики (ССАМ1Р). заметить, что лишь в одном относительно небольшом районе, примыкающем с запада к Антарктическому п-ову, средняя годовая температура воздуха возросла на 2.5° за 50 лет. На остальном пространстве Антарктики с такими явлениями природа пока справляется. Относительно слабым потеплением характеризуются прибрежные районы Западной Антарктиды, отсутствием статистически значимых трендов районы Восточной Антарктиды, а наблюдения на части станций, расположенных в глубине материка, даже демонстрируют похолодание. Такая кажущаяся «непричастность», однако, обманчива. Антарктика - одно из главных звеньев планетарной тепловой машины, этому соответствует и ее вклад в формирование климата планеты. По-видимому, еще достаточно велик «запас прочности» этого природного «холодильника».

Пожалуй, наиболее тонким и точным показателем состояния бассейна может служить состояние популяций населяющих его гидробионтов, отражающее механизм воздействия на них постоянно изменяющихся условий среды. Причем наиболее чутко реагируют на эти изменения представители первых трофических уровней, прежде всего планктонное сообщество, в свою очередь, в значительной степени определяющее обилие и характер распределения рыб, пингвинов, ластоногих и китов. Исходя из этого, в свете современных колебаний климата важную научную, охранную и промысловую роль приобретает слежение за изменениями популяций разных видов животных Антарктики. Экосистемные исследования включают в себя оценку потоков энергии, проходящих через сообщества от низших до высших звеньев трофической цепи, выявление связи их колебаний на разных уровнях с климатическими колебаниями в атмосфере и океане и, наконец, создание качественных и численных моделей как всей экосистемы Антарктики, так и отдельных ее компонентов. Изучение морских экосистем Мирового океана - одно из главных направлений развития современной науки об океанах.

Огромный массив гидрологических, гидробиологических, ихтиологических данных, собранный в отечественных экспедициях с начала 60-х годов до начала 90-х годов двадцатого столетия, требует своего обобщения. Советские исследования в Антарктике вывели тогда нашу рыбохозяйственную науку на место явного лидера. В настоящее время Россия, к сожалению, теряет эти завоеванные позиции. А нельзя забывать, что Антарктика является одним из главных энергетических звеньев в глобальном климатическом процессе и самым перспективным, но временно недоиспользуемым, поставщиком животного белка в будущий пищевой рацион численно возрастающего человечества. Цель и задачи исследования. Цель работы: изучение пространственной и временной структуры колебаний в атмосфере, океане и биосфере Антарктики, их взаимосвязей в масштабах межгодовой и долгопериодной изменчивости. Основные задачи:

3) Анализ роли Эль-Ниньо (ЭН) - Южного Колебания (КЖ) и Антарктического Колебания (ААК) в антарктической экосистеме.

Предмет защиты. На защиту выносятся следующие основные разработки и положенния, имеющие существенные признаки новизны: 1) впервые выявленная на основании кластерного анализа пространственная структура межгодовых и многолетних колебаний атмосферного давления на уровне моря и поверхностной температуры воды в Антарктике; 2) связь этих колебаний с глобальными индексами Южного Колебания - Эль-Ниньо и Антарктического Колебания; 3) впервые выявленные климатические эпохи с противоположным по характеру режимом климатических колебаний в Антарктике; 4) впервые предлагаемое деление Антарктики (на основании анализа результатов, отмеченных в п. 1, 2 и 3) на природные системы и климатические области, характеризующиеся когерентным характером климатических колебаний;

Научная новизна. Впервые на основе кластерного анализа данных полей атмосферного давления и температуры воды проведено выделение крупных областей (кластеров), отличающихся единым характером климатических колебаний. Установлены типы дальних связей между ними в пределах Антарктики, а также между антарктическими кластерами и кластерами других климатических зон Южного полушария. Впервые выявлены особенности временной структуры колебаний атмосферного давления и температуры воды в разных областях Антарктики. Установлены сроки климатических режимных ) сдвигов (1963/64 и 1982/83 гг.) между периодами продолжительностью ~ 19 лет, характеризующимися постепенным ростом (до очередного сдвига) летнего индекса ААК (и атмосферного давления в умеренных широтах) и понижением атмосферного давления на уровне моря в Антарктике. В ходе летнего индекса ЮК очевиден режимный сдвиг 1977/78 гг., связанный с переходом к эпохе пониженных значений индекса. В ходе летнего индекса ААК можно заметить после 1977/78 гг. явное превалирование его высоких значений, означающее переход от эпохи зонально-симметричного типа атмосферной циркуляции к эпохе зонально-волнового типа. Режимный сдвиг 1977/78 гг. в поле поверхностной температуры воды проявляется в смене эпохи слабой межгодовой изменчивости летней температуры воды на эпоху высокой ее изменчивости. Высокая изменчивость температуры воды после 1977/78 гг. связана с активными взаимовнедрениями контрастных масс воздуха. Установлено, что периоду после 1977/78 гг. свойственно также увеличение интенсивности Эль-Ниньо, прямо влияющей на степень прогрева и размер охваченной им акватории в тихоокеанском секторе.

Впервые предложена концепция воздействия климатических колебаний в атмосфере и океане на биологические показатели популяций некоторых видов животных Антарктики. Показано, что распределение ключевого звена основных трофических цепей высокоширотной биоты — антарктического криля (Euphausia superba Dana) и зависящих от него представителей более высоких трофических уровней (рыб, пингвинов, летающих птиц, тюленей и китов) в большой степени определяется сменой меридиональной направленности процессов в атмосфере и океане. Последние, в свою очередь, связаны с соответствующими крупномасштабными климатическими колебаниями, характеризуемыми индексами Южного Колебания, Антарктического Колебания и показателями Эль-Ниньо.

Обоснованность и достоверность результатов. Обширный массив данных, представляющих собой результат реанализа [Kalnay and Coauthors, 1996] и постоянно используемый в многочисленных исследованиях, был подвергнут критике в нескольких работах. Привлечение этих данных в нашем исследовании, с одной стороны, было вынужденно в силу относительно слабой освещенности ими ранних периодов и некоторых районов. С другой стороны, автор после анализа и сопоставления данных с материалами некоторых конкретных съемок, а также в силу отсутствия противоречий в закономерных связях изменений этих показателей с глобальными индексами колебаний (ААК и ЮК) в разные периоды времени (при относительно слабой и при достаточно высокой обеспеченности данными) пришел к выводу о правомерности использования данного материала в исследовании. Большинство американских и британских коллег придерживаются того же мнения, широко используя эти данные.

Практическая значимость работы. Значимость работы заключается в выявлении современного состояния экосистемы Антарктики. Установленные режимные особенности климатических колебаний, их пространственная неравномерность, а также примеры воздействия условий среды на распределение антарктического криля и на изменения размеров популяций большинства его потребителей в Антарктике могут быть взяты за основу при построении разного рода моделей существования как отдельных антарктических сообществ, так и всей экосистемы Антарктики в целом. Это одно из главных направлений развития современной науки о природе Земли.

Промысел антарктического криля в настоящее время очень мал. Однако, велика вероятность в близком будущем увеличения его значения как массового источника пищевого белка (особенно для близлежащих к Антарктике стран). Результаты работы позволяют определить величину допустимого изъятия криля, причем не только общую его цифру для всей супер популяции, но и, что более важно, для отдельных морей и районов его массовых концентраций. В этом важная практическая ценность работы в свете рационального использования сырьевых ресурсов Антарктики в рамках их сохранения и поддержания целостности экосистемы.

Хорошо выраженные элементы воздействия климатических колебаний на разных представителей макропланктона и его консументов в Антарктике на фоне относительно «чистых» экологических показателей, слабо затронутых антропогенным влиянием, могут служить своеобразным эталоном для подобных исследований в других регионах Мирового океана. Они также могут представлять несомненный интерес и с точки зрения учебного материала для соответствующих курсов океанологических и экологических отделений и кафедр в ВУЗ,ах страны. Использованные данные. Основу данных по поверхностной температуре воды, температуре воздуха и атмосферному давлению на уровне моря составляет массив, полученный с сайта Центра диагностики климата (США) и представляющий собой результат реанализа данных по проекту NCEP — NCAR Reanalysis Project [Kalnay and Coauthors, 1996]. Кроме перечисленных гидрометеорологических показателей в работе привлекались также данные по геопотенциальной высоте поверхности 500 гПа, меридиональной и зональной компонентам приземного ветра. Из этого же источника были получены ряды разного типа климатических индексов, широко используемых в работе. К ним относятся индекс Южного Колебания (ЮК), индекс Антарктического Колебания (ААК) и показатели Эль-Ниньо на разных участках тихоокеанского экваториального пояса: ЭН 1.2; 3; 4; 3.4. Данные по положению кромки морского дрейфующего льда были взяты также из Интернета с австралийского сайта.

В работе также использован обширный материал, собранный в Антарктике в экспедициях ВНИРО, АтлантНИРО, АзЧерНИРО, ТИНРО, ААНИИ и ИОРАН. Автор принимал непосредственное участие в 17-ти антарктических экспедициях на НПС «Академик Книпович» (8 рейсов), НПС «Одиссей», РТМС «Возрождение» (2 рейса), НИС «Профессор Зубов», НИС «Профессор Визе», НЭС «Академик Федоров» (3 рейса), КИС «Академик Иоффе».

Биологические показатели в большинстве своем были взяты из соответствующей научной литературы со ссылками на каждое издание. Источником данных по вылову антарктического криля в разных статистических промысловых районах Антарктики был Статистический бюллетень, выпускаемый Комиссией по сохранению морских живых ресурсов Антарктики (ССАМЬК). Публикации и апробация работы. Основные результаты исследования были доложены на заседаниях Ученого Совета ВНИРО, а также на Всесоюзном совещании по макропланктону морей и океанов (1973 г., Москва), на I и II съездах советских океанологов (Москва, 1977 и 1987 гг.), на 5-й, 7-й, 8-й, 9-й и 12-й Всесоюзных конференциях по промысловой океанологии (Калининград, 1979 и 1993 гг., Астрахань, 1987 г., Ленинград, 1990 г. и Светлогорск, 2002 г.), на Всесоюзных конференциях по сырьевым ресурсам Антарктики (Керчь, 1983, 1987 гг.), на Конференции по исследованиям и охране окружающей среды Антарктики (С.-Петербург, ААНИИ, 2002 г.), на международном совещании рабочей группы Антарктической Комиссии (АНТКОМ) по крилю (Ялта, 1991), на Международной конференции по океанографии моря Росса, Антарктика (Италия, Леричи, 1997), на Ученом Совете Каталонского института морских исследований (Испания, Барселона, 1998).

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Масленников, Вячеслав Вячеславович

Выводы из раздела У.4.5:

1. В районе о-ва Ю. Георгия существовали годы, когда превалировали финвалы, и годы с явным преобладанием синих китов - блювалов. При этом финвалы предпочитали мелкий криль, синие киты - более крупный.

2. Средние за теплый сезон (октябрь - март) показатели Эль-Ниньо 3.4 находятся в обратной связи с количеством блювалов и в прямой связи с количеством финвалов.

3. Распределение откармливающихся на криле китов совпадает с расположением наиболее часто повторяющихся скоплений криля в районе шельфа и склона острова. Последние, в свою очередь, связаны с наличием подводных ложбин, секущих склон и имеющих продолжение на шельфе. Наиболее характерны три "очага" обилия: к северу от западной оконечности острова, к северо-востоку от залива Камберленд (центральная часть острова) и к востоку от восточной оконечности острова.

4. Отсутствие криля в шельфовой зоне толкает китов к поисковым перемещениям. Вряд ли они имеют спонтанный характер. Похоже, что эти движения целенаправленны и выводят китов на имеющиеся скопления."

Таковы перемещения финвалов на северо-восток, в сторону склона и распространяющихся вдоль него вод моря Уэдделла, несущих относительно мелкий криль

У.б. Роль климатических колебаний в межгодовых и многолетних изменениях размера популяций пингвинов (Императорских и Адели).

Антарктических птиц можно отнести к благоприятным объектам для изучения реакции популяций на изменения условий среды их обитания как локальных, местного уровня, так и крупномасштабных, уровня глобальных климатических колебаний. На процесс изучения реакции этих животных на природные изменения благоприятно сказывается отсутствие достаточно серьезного антропогенного воздействия на популяции [СгохаП е1 а1., 2002].

Одним из главных факторов, непосредственно влияющих на воспроизводство пингвинов, является распространение морского льда. И пингвины Адели, и Императорские пингвины тесно связаны со льдом в процессе всей жизни и особенно в период размножения. Несмотря на казалось бы явную и объяснимую зависимость пингвинов от распространения льда, некоторые факты оказываются весьма противоречивыми, воздействие льда может быть непостоянным в зависимости от района, вида пингвинов, стадии развития [Сгоха11 et а1., 2002]. Сам комплекс взаимодействия атмосфера - лед - океан весьма сложен. Климатические колебания глобального характера могут уже на этих уровнях демонстрировать противоречивые примеры (как правило, связанные с воздействием локальных процессов). Восприятие этих сигналов на уровне биосферы демонстрирует реакцию отдельных видов живых организмов на уже ослабленный и "зашумленный" сигнал. Кроме того, сама реакция весьма неоднозначна как внутри популяции (например, птенцов, молодых особей или взрослых опытных пингвинов), так и, тем более, разных популяций, располагающихся в разных географических и климатических районах. Нужно заметить, что многолетние климатические колебания, выраженные в индексах ЮК, Эль-Ниньо и ААК, демонстрируют более очевидные связи с популяционными колебаниями того же масштаба. Но рассмотрим сначала некоторые примеры сложного воздействия распределения морского льда на экологию пингвина Адели и Императорского пингвина [Сгоха11 е1 а1., 2002].

Приматериковая популяция пингвинов Адели зимой пасется на криле и мелкой рыбе, располагаясь в относительной близости к кромке льда. Потомство они производят летом на свободных от снега участках земли. В это время пингвины питаются и кормят свое потомство в основном крилем, потребляя большое его количество. Исходя из этих основных жизненных этапов пингвинов Адели, можно оценить роль морского льда в успехе размножения и выживаемости как взролых особей, так и птенцов. В течение зимнего периода откорма пингвины Адели не случайно приближаются к кромке льда. Именно там облегчен доступ к пище благодаря наличию большего количества разводий. С другой стороны, можно полагать, что здесь подо льдом больше криля, чем в пределах шельфовой области. Очень сильное развитие ледового покрова неблагоприятно для пингвинов в силу удаления кромки от места расположения колонии. Особенно существенно это в период кормления птенцов. Для них жизненно важно получать регулярно и в достаточном количестве пищу, приносимую родителями. Наличие в относительной близости к колонии полыней не спасает положения, так как все же главной компонентой диеты пингвинов Адели является криль [Croxall et al., 1988; Trivelpiece et al., 1990], который в шельфовых водах в дефиците.

Колонии пингвинов исторически располагались там, где доступ к пище был наиболее гарантирован. Так что некоторые катастрофические для отдельных колоний пингвинов события, произошедшие в последние десятилетия, свидетельствуют о развитии в настоящее время очень неблагоприятной климатической эпохи. Правда, нужно добавить, что столь отрицательное воздействие условий среды не повсеместно. Более того, оно может менять знак реакции на противоположный в другом (даже смежном) районе. Приведем несколько примеров.

В сезон размножения пингвинов Адели 1995 г. в районе станции Моусон (западная часть моря Содружества) на о-ве Бешервез произошла массовая гибель птенцов Адели [Kerry et al., 1995]. Обычное число птенцов там исчислялось в предыдущие годы примерно в 1100 особей. На 16 января 1995 г. на о-ве Бешервез их было 155, а на 6 февраля всего лишь 10 особей. Все они погибли от истощения и было сделано заключение, что причина гибели - недостаток пищи в районе добычи корма, ограниченном при нормальных условиях 100-120 километрами. В результате родители уходили значительно дальше (до 170 км), продолжительность этих ходок увеличилась со средних величин порядка 28 часов до 42 часов, да и при этом они часто возвращались пустыми. Ни самки, в большинстве своем добывающие пищу у кромки льда, ни самцы, ведущие, большей частью, локальный лов, не могли удовлетворить потребности птенцов. Причина отсутствия корма так и не была установлена.

На том же о-ве Бешервез в сезон 1998/99 гг. также наблюдалось относительно пониженное число птенцов ясельного возраста (рис. 83), которое характеризует относительно низкий репродуктивный успех (0.46 птенца ясельного возраста на гнездо) [Irvine et al., 2000]. В вышеупомянутый катастрофический сезон 1994/95 гг. он был равен 0.05. В более благоприятные сезоны репродуктивный успех колебался между 0.69 и 1.06 птенца на гнездо. На рисунке 83 видно, что наиболее благоприятным для местной популяции пингвинов Адели расстоянием от колонии до кромки льда является диапазон 7585 км. Его увеличение до 100 км (примерно на таком расстоянии располагается здесь материковый склон) и более ведет к резкому снижению репродуктивного успеха. В сезон 1999 г. расстояние превышало 120 км. Из имеющихся 9 лет данных в 6 из них распространение льда колебалось как раз в пределах 75-80 км от колонии, т.е. было оптимальным. Причем прослеживается заметная связь с развитием Эль-Ниньо в 1991/92 гг. (особо длительное явление 1990-1995 гг) и в 1997-98 гг. Характерно, что в течение отмеченного «пролонгированного» Эль-Ниньо в 1991-1994 гг. кромка льда держалась исключительно стабильно (на расстоянии 75-85 км от колонии). Однако, в сезон 1994/95 гг., на исходе этого

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

Рис. 83 Число птенцов пингвиноа Ад ел и на о-ве Бешервез и изменения расстояния от колонии пингвинов до кромки льда по [Irvine et al., 2000]. n периода, распространение льда резко увеличилось (удаление кромки до 170 км от колонии), что привело к массовой гибели птенцов.

Возможно относительной стабильностью положения кромки, обеспечивающей благоприятные условия для откорма птенцов, и можно объяснить само существование данной популяции пингвинов Адели, даже вопреки возможным катастрофическим событиям, связанным с колебаниями распространения льда. При этом годы Эль-Ниньо сопровождаются, как правило, оптимальным распространением льда, в другие годы оно увеличивает расстояние от колонии, что приводит к снижению репродуктивного успеха популяции о-ва Бешервез. Увеличение распространения льда, связанное с усилением ветров южных румбов и вообще усилением меридионального переноса с юга на север, должно сопровождаться соответствующим выносом криля от материкового склона на север. Следовательно, можно предположить, что в 1995 г. произошел активный вынос криля за пределы его доступности для пингвинов.

Вообще колебания размера данной популяции в 1991-1999 гг. можно охарактеризовать, как крайне неравномерные, с резкими перепадами и отсутствием выраженной тенденции.

Иная картина наблюдается в колебаниях размера популяции пингвинов Адели моря Росса. Как показано в работе [СгохаП е1 а1., 2002], размер этой популяции колеблется, как и популяции о-ва Бешервез, с обратным знаком по отношению к распространению льда. Долговременнные колебания размера популяции пингвинов Адели моря Росса демонстрируют хорошо выраженный тренд к его росту, начиная со второй половины 70-х годов (рис.84а). Вообще можно полагать, что долгопериодная связь кежду показателями популяции пингвинов и показателями климатических изменений должна быть более

5 5-0

I 58

О 0) о ч 6 X л> =

0) (1) I ~

0 03 ! гз

1 1}

1 I

Ш X •< а

Б I ш ь ® ГО 5 8 ■§» ш > тз X о 8 ы г а> х а» X х тз

О) ы г со ■о а> э о э с

5 X

Э X 3

X О а £

§ г о ■о

Кол-во пар пингвиноа Адели м м и о>

Кол-во пар пингвинов Адели

Аномалии летнего индекса ЮК

Аномалии летнего индекса ААК

Аномалии давления в класт.17 и> ю л очевидной, чем связь в масштабе межгодовых колебаний. Так, линейные тренды изменчивости числа размножающихся пар пингвинов Адели в районе моря Росса и изменчивости давления в высокоширотном кластере 17 демонстрируют расхождение (рис. 84а). Это указывает на то, что с ростом индекса ААК (ход которого противоположен изменению давления в кластере 17) происходит увеличение числа размножающихся пар пингвинов (рис. 84 б). То есть переход в конце 70-х годов к эпохе обострения контрастов, увеличения изменчивости в Антарктике оказался благоприятным фактором, вызвавшим популяционный рост пингвинов Адели в море Росса. Эпоха повышенных величин индекса ААК - это эпоха развития зонально-волнового типа атмосферной циркуляции, характеризующегося в данной области (ЗТ на рис. 66) меридиональной направленностью переноса с севера на юг (при высоких индексах ААК), т.е. ослабления распространения льда на север. Это согласуется с выводами, сделанными для района моря Росса в работе [СгохаН е1 а1., 2002] относительно местной популяции пингвинов Адели. Можно заметить, что после 1978 г., т.е. в эпоху, характеризующуюся, в частности, большей повторяемостью отрицательных аномалий летнего индекса ЮК (рис. 84в), рост количества размножающихся пар пингвинов стал особенно выраженным, увеличившись к настоящему времени более, чем в 3 раза по сравнению с 60-ми годами. В предыдущую эпоху этот показатель можно считать стабильным в 60-х годах с небольшим ростом в течение 70-х годов.

Существенно отличается характер колебаний размера размножающейся популяции пингвинов Адели в районе Антарктического п-ова и Ю. Шетландских о-вов. Уменьшение размера популяции о-ва Анверс (архипелаг Палмера, западное побережье Антарктического п-ова) с 70-х годов прошлого столетия и по настоящее время, по-видимому связано с известным потеплением в районе западного побережья Антарктического п-ова и соответствующим сокращением зимнего и весеннего льда, столь необходимого пингвинам Адели для их существования. В результате в последнее десятилетие заметно снижение количества размножающихся пар на фоне ослабления ледового покрова. Вообще за последние 30 лет здесь произошли очень существенные популяционные изменения трех видов местных пингвинов. Популяция пингвинов Адели сократилась на 53%, а популяции Полицейских и Папуасских пингвинов (видов, ассоциирующихся со свободными ото льда антарктическими и субантарктическими водами) возросли практически в 5 раз, сопровождаясь заметным смещением на юг [Fraser, 2002]. В межгодовом плане реакция данной популяции пингвинов Адели на распространение льда оказывается противоположной ее реакции при нормальных условиях, т.е. увеличение ледового покрова становится благоприятным фактором [Croxall et al., 2002]. Тем самым это противоречит реакции, которую демонстрирует популяция пингвинов Адели в море Росса.

Итак, основная закономерность воздействия ледового покрова на колебания размера популяции пингвинов Адели в целом заключается в том, что большое количество льда ведет к увеличению продолжительности ходок за кормом, иногда к снижению обилия пищи, что, в конечном итоге, не удовлетворяет пищевым потребностям быстро растущих птенцов. В то же время зимний и особенно весенний ледовый покров необходим взрослым пингвинам для тех же самых целей, собственного питания и добычи пищи для птенцов. По-видимому, все это свойственно популяциям пингвинов Адели вообще, независимо от их географического положения. Таким образом, можно заключить, что для них, вероятно, существует определенное оптимальное количество льда на разных этапах жизненного цикла. Колебания распространения льда как в сторону его сильного увеличения, так и в сторону сильного уменьшения ледового покрова приводят к отрицательному воздействию как на воспроизводство (прежде всего на выживаемость на ранних стадиях развития), так и на выживаемость взросльгх особей. В рамках оптимального распространения льда (свой оптимум для каждой из колоний) его сокращение ведет к снижению энергетических затрат на поиск пищи, т.е. является благоприятным фактором. Увеличение распространения льда, соответственно, ведет к обратному результату.

Можно полагать, что оптимальное распространение льда, по-видимому, соответствует его многолетней норме. Таким образом, наиболее благоприятные условия формируются в период развития зонально-симметрично типа атмосферной циркуляции (см. рис.66). Можно высказать предположение о том, что предполагаемое близкое завершение эпохи контрастов, высокой интенсивности атмосферных процессов (в том числе и явлений Эль-Ниньо) приведет к ослаблению интенсивности потока вод АЦТ в тихоокеанском секторе Антарктики, к ослаблению влияния теплых глубинных вод на склоновые и шельфовые районы западного побережья Антарктического п-ова, к снижению температуры воды там и к восстановлению оптимального зимнего и весеннего ледового покрова, что, в свою очередь должно положительно сказаться на росте местной популяции пингвинов Адели.

Столь противоречивое влияние распространения льда на популяции пингвинов Адели подталкивает к поиску других, более однозначных показателей. Конечно, главным из них является обилие пищи, т.е., прежде всего, обилие антарктического криля и его доступность для пингвинов. Однако таких более или менее длительных рядов данных, к сожалению, практически нет. Сопоставление колебаний размера популяции пингвинов Адели залива Адмиралти (о-в Кинг-Джордж, Ю. Шетландские о-ва) с общим выловом криля в районе Ю. Шетландских о-вов показывает неплохую положительную связь (рис. 85а), т.е. рост обилия взрослого криля сопровождается, как правило, увеличением размера популяции пингвинов. Это служит дополнительным косвенным подтверждением вывода, сделанного в работе [Trivelpiece W., Trivelpiece S., 1995], о росте популяции пингвинов после зим с интенсивным распространением льда и ее уменьшении после зим со слабым распространением. В первом случае, как было показано выше, в популяцию криля вливается успешное пополнение (за счет наличия мощного пищевого ресурса в виде криофильного фитопланктона подо льдом, способствующего повышению выживаемости и взрослых особей криля, и, главное, его личинок [Hamner et al., 1983; Marschall, 1988; Daly, 1990; Daly, 2002; Kawaguchi, Satake, 1994; Fraser, Trivelpiece, 1995; Siegel, Loeb, 1995]) и происходит рост обилия криля, основной пищи пингвинов Адели. Зимы со слабым распространением льда имеют отрицательное воздействие и на криль, и на местную популяцию пингвинов. Сопоставление с ледовыми данными, естественно, демонстрирует высокую коррелятивную связь (до +0.81) между количеством пар размножающихся пингвинов Адели залива Адмиралти и распространением льда предшествующей зимой (рис. 85 б,в).

Отмечаемое многими авторами смещение волны аномалий распространения льда с запада на восток [Fraser, Trivelpiece, 1995; Murphy et al., 1995; White, Peterson, 1996] в данном случае получает неплохое подтверждение. Выражается, оно в высокой положительной связи распространения льда на 80-100° з.д. (т.е. в море Беллинсгаузена) при временном

Рис. 85 Сопоставление количества пар размножающихся пингвинов Адели в заливе Адмиралти (о-в Кинг-Джордж,

Ю. Шетландские о-ва) по [W. Trivelpiece, S. Trivelpiece, 1995] с выловом криля у Ю. Шетландских о-вов, годовым ледовым индексом для того же района по [Hewitt, 1997] и аномалиями зимнего распространения льда на разных меридианах (с временными сдвигами). ы

U) о сдвиге на +2 года, а на 50-70° з.д. при сдвиге на +1 год с колебаниями размера популяции пингвинов Адели залива Адмиралти (рис. 85г). Это предполагает возможность прогностических разработок, связанных с предсказанием колебаний популяции пингвинов с 2-годичной заблаговременностью по данным о распространении зимнего льда в районе моря Беллинсгаузена или (с еще большей оправдываемостью, но меньшей заблаговременностью) по распространению льда прошлой зимой в районе непосредственно у Ю. Шетландских о-вов.

Императорские пингвины демонстрируют совершенно уникальные способности к выживаемости в самых критических условиях высоких широт. Они выводят птенцов зимой на прибрежном льду. Самцы высиживают отложенные самками яйца, практически не питаясь в это время. Самки откармливаются мелкой рыбой, кальмарами и крилем вдали от колоний в полыньях, на временных участках открытой воды и у кромки льда. При этом нужно отметить, что полыньи, даже расположенные близко к колонии, далеко не всегда используются пингвинами для добычи пищи. Обычно они предпочитают весьма удаленные районы кромки льда [Croxall et al., 2002]. Ответ напрашивается сам, т.е. в первом случае кормовых объектов нет или их мало, во втором они, напротив, обильны. Полыньи, в большинстве своем связаны с дивергентными движениями и, тем самым, с подъемом вод. Это неблагоприятный фактор для концентрирования макропланктона.

После появления на свет птенцов их дальнейшее существование в огромной степени зависит от снабжения пищей родителями. Это, в свою очередь, определяется, наряду с обилием пищи вообще, также и сроками взламывания льда, после чего уже оперенные птенцы получают непосредственный доступ к пище. С другой стороны, лед необходим взрослым Императорским пингвинам в период линьки (3-4 недели), наступающий сразу после завершения периода размножения (когда оперившиеся птенцы переходят к самостоятельному питанию), т.е. в январе-феврале [СгохаИ е1 а1., 2002]. Так что колебания ледовых условий, как видим, также играют большую роль в изменениях выживаемости пингвинов и успехе их размножения, в конечном итоге в колебаниях размера популяции.

Как показано в работе [СгохаИ еЬ а1., 2002], в 1975-81 гг. в районе Земли Адели, где размещается одна из популяций Императорских пингвинов, наблюдалось практически непрерывное сокращение расстояния между кромкой льда (ее зимним положением) и колониями пингвинов ( с 420 км до 200 км). Это означает, что в этот период здесь превалировал перенос в направлении с севера на юг, который должен был сопровождаться повышением температуры и сокращением ледового покрова. Происходило это в период смены климатических эпох и формирования известного режимного сдвига 1977-78 гг (с учетом локальных особенностей в разных пунктах Антарктики 1976-81 гг.). В течение этого периода размер местной популяции пингвинов уменьшался столь же интенсивно и к 1982 г. количество размножающихся пар снизилось почти в 3 раза по сравнению с 1962-1975 гг. (рис. 86). Остается неясным, каков механизм столь резкого снижения размера популяции Императорских пингвинов, причем снижения столь существенного, что вплоть до 1999 г. никаких признаков его восстановления не было заметно, хотя распространение льда уже через два года, в 1983 г. достигло прежних величин. Одним из объяснений может быть отсутствие или малое количество неразрушенного льда, необходимого пингвинам в период линьки. В то же время, следуя канве рассуждений данной работы, можно предположить, что тут вступил в силу характерный для нового климатического

Рис. 86 Сопоставление изменений во времени размеров популяций Императорских пингвинов Земли Адели по [СгохаИ е1 а!., 2002] и пингвинов Адели моря Росса по [СгохаИ е1 а1., 2002] (а), размера популяции Императорских пингвинов и зимнего индекса ААК (б), размера популяции Императорских пингвинов и количества родившихся щенков южных тюленей на о-ве Макуори по [БИаидИпеззу, СоЮэжэгШу, 1993]. режима, наступившего после 1977 г., фактор, а именно, высокая изменчивость * межгодовых колебаний (в том числе и распространения льда), не позволяющая стабилизировать ситуацию и способствовать росту популяции, в силу того, что успешные пополнения могут чередоваться с их провалами. В предыдущую эпоху колебания льда, можно полагать, не были столь велики, что должно было благоприятно отразиться на популяционных показателях. Таким образом, предполагаемая смена существующей эпохи, возможно, может вывести популяцию из кризиса и восстановить ее численность. Одним из показателей таких изменений является понижение индекса ААК. Эпоха, когда превалировали его отрицательные аномалии, что наблюдалось до 1978 г. (рис. 86 б), характеризовалась стабильно высокими величинами размера популяции Императорских пингвинов.

Конечно, главным фактором жизнеспособности популяции пингвинов V остается наличие и обилие пищи, а также ее доступность. Для Императорских пингвинов это не только криль, но также рыбы и кальмары. Кормовые поля связаны с шельфовой и, главным образом, склоновой зонами. Поэтому слишком слабое распространение льда, т.е. смещение кромки на юг относительно нормы, может лишить пингвинов, пожалуй, самого важного участка добычи пищи -материкового склона. Эти предположения нуждаются в проверке.

Итак, на основании вышесказанного можно прийти к следующим заключениям. Реакция популяций пингвинов (как Адели, так и Императорских) на распространение льда весьма противоречива, она меняется на разных этапах жизненного цикла пингвинов и в разных районах Антарктики. В любом случае главной причиной колебаний размера популяций пингвинов служит обилие пищи ^ как для взрослых особей, так и, по-видимому, в большей степени, в процессе выкармливания появившихся на свет птенцов. Именно выживаемость птенцов, как представляется, является главным регулятором размера популяции. Различия в сроках размножения, расположения кормовых полей и доступности пищи для разных видов пингвинов, конечно, определяют соответствующие различия в их реакции на изменения условий среды, в конечном итоге различия в долгопериодных колебаниях размеров популяций. Они оказались весьма разительными (рис. 86а) с высокой отрицательной корреляционной связью (г = -0.82). Причем наиболее резкие изменения в обоих случаях происходили во второй половине 70-х годов, согласуясь с известным климатическим режимным сдвигом, наблюдавшимся и впервые обнаруженным в северном полушарии [Miller et al., 1994], но затем отмеченным и в южном полушарии [Ainley et al., 2002], в частности, в многочисленных примерах и выводах настоящей работы. В этой же связи, можно полагать, не случайно во второй половине 70-х годов началось увеличение с каждым годом пополнения популяции южных тюленей (Arctocephalus) на о-ве Макуори [Shaughnessy, Goldsworthy, 1993] (рис.86в). О-в Макуори расположен севернее ЮПФЗ, т.е. в субантарктических водах. Тюлений промысел еще в 19-м веке практически уничтожил популяцию. После этого первые родившиеся единичные щенки были зафиксированы лишь в 1954 г. Так продолжалось вплоть до середины 70-х годов (от 1 до 7 щенков), а после 1.978 г. начался ежегодный рост пополнения, и в 1990 г. родились уже 68 щенков. Возможно, это связано с питанием, появлением большого количества пелагических миктофовых рыб, которыми преимущественно питаются местные южные тюлени. Воможны и другие причины. Но, как бы то ни было, достаточно велика в данном случае вероятность воздействия климатического режимного сдвига, произошедшего во второй половине 70-х годов, и перехода к новой климатической эпохе, продолжающейся по настоящее время (хотя есть предпосылки ее смены в 2002-2003 гг.). Ее вполне можно назвать эпохой контрастов, как пространственных, так и временных. Развитие преимущественно зонально-волнового типа циркуляции в атомосфере способствует внедрениям (иногда довольно глубоким) контрастных воздушных масс (умеренных и полярных) в пределы антарктического океанического пояса, что, в свою очередь, приводит к пространственным различиям в знаке колебаний и к их сильной межгодовой изменчивости. Выводы из раздела VI.4.6:

1. Пингвины Адели (Pygoscelis adeliae), и Императорский пингвин

Aptenodytes forsteri) тесно связаны со льдом в процессе всей жизни и особенно в период размножения.

2. Долговременные колебания размера популяции пингвинов Адели моря Росса демонстрируют хорошо выраженный тренд к его росту. Начиная со второй половины 70-х годов рост количества размножающихся пар пингвинов стал особенно выраженным, увеличившись к настоящему времени более, чем в 3 раза по сравнению с 60-ми годами. В предыдущую эпоху этот показатель можно считать стабильным в 60-х годах с небольшим ростом в течение 70-х годов. Эпоха повышенных величин индекса ААК — это эпоха развития зонально-волнового типа атмосферной циркуляции, характеризующегося в данной области (ЗТ), большей частью, меридиональной направленностью переноса с севера на юг, т.е. ослаблением распространения льда на север.

3. В районе западного побережья Антарктического п-ова, напротив, произошло сильное уменьшение размера популяции пингвинов Адели. Это связано, по-видимому, с известным потеплением и соответствующим сокращением зимнего и весеннего льда, столь необходимого пингвинам Адели для их зимнего существования. Популяция пингвинов Адели сократилась на 53%, а популяции пингвинов чинстреп (Pygoscelis Antarctica) и пингвинов папуа (Pygoscelisрариа) (видов, ассоциирующихся со свободными ото льда антарктическими и субантарктическими водами) возросли практически в 5 раз, сопровождаясь заметным смещением на юг.

4. Для пингвинов Адели, вероятно, существует определенное оптимальное количество льда на разных этапах жизненного цикла. Колебания его распространения как в сторону сильного увеличения, так и в сторону сильного уменьшения приводят к отрицательному воздействию как на воспроизводство (прежде всего на выживаемость на ранних стадиях развития), так и на выживаемость взрослых особей.

5. Рост обилия взрослого криля в районе Ю. Шетландских о-вов сопровождается, как правило, увеличением размера популяции пингвинов Адели залива Адмиралти (о-в Кинг-Джордж, Ю. Шетландские о-ва). Соответственно, сопоставление с ледовыми данными демонстрирует высокую коррелятивную связь (до +0.81) между количеством пар размножающихся пингвинов Адели залива Адмиралти и распространением льда предшествующей зимой.

6. В течение 1975-1981 гг. на фоне непрерывного сокращения (с 420 км до 200 км) расстояния между кромкой льда и колониями императорских пингвинов в районе Земли Адели размер их местной популяции уменьшался столь же интенсивно и к 1982 г. количество размножающихся пар снизилось почти в 3 раза по сравнению с 1962-1975 гг.

7. Особенности биологии пингвинов Адели и Императорских пингвинов предопределили разную реакцию в близко расположенных популяциях на изменения условий среды. Это выразилось в противоположном ходе кривых, характеризующих колебания размера популяций (г = -0.82). При этом наиболее резкие изменения в обоих случаях происходили во второй половине 70-х годов, согласуясь с известным климатическим режимным сдвигом.

Заключение.

Низкоантарктической (НАПС), проявляются шесть климатических областей, колебания в которых происходят с меняющимся знаком направленности процессов. Эти климатические области (по две в каждом из секторов, тихоокеанском, атлантическом и индоокеанском, с противоположным знаком) связаны с существованием так называемой стоячей волны колебаний, амплитуда которой меняется во времени. При этом волна либо сглаживается (зонально-симметричный тип атмосферной циркуляции), либо, напротив, усиливается (зонально-волновой тип) [Mo, "White, 1985]. Согласно этим колебаниям меняется интенсивность воздействия волны на соответствующие климатические области. В первом случае амплитуда межгодовых колебаний давления на уровне моря, приземной температуры воздуха и поверхностной температуры воды уменьшается. Во втором случае амплитуда колебаний, напротив, возрастает в результате воздействия внедрений контрастных масс воздуха. Климатические колебания в Антарктике, естественно, тесно связаны с глобальными колебаниями, главными показателями которых служат индексы Эль-Ниньо - Южного Колебания (ЭНЮК) и Антарктического Колебания (ААК). Зонально-симметричный тип атмосферной циркуляции сопровождается, как правило, пониженным индексом ААК. Зонально-волновой тип, соответственно, формируется при повышенном индексе ААК. Снижение индекса ААК, т.е. общее повышение давления в высокоширотном поясе низкого давления и его понижение в поясе высокого давления в умеренных широтах (в конечном счете сглаживание контраста между этими альтернативными поясами), указывает на развитие в экваториальной тихоокеанской зоне процесса Эль-Ниньо, и сопровождается ростом температуры воды там. В эти годы в Антарктике формируется область положительных аномалий поверхностной температуры воды с характерными очагами» в разных секторах. Наиболее ярко такое повышение температуры воды проявляется в центральной и восточной частях тихоокеанского сектора Антарктики. Высокие величины ААК, которые характеризуют обратный процесс, т.е. снижение давления в Антарктике и его рост в умеренных широтах (обострение горизонтального градиента давления между альтернативными поясами) сопровождаются, как правило, развитием явления, противоположного по знаку Эль-Ниньо (Ля-Нинья) с понижением температуры воды в экваториальной зоне Тихого океана. При этом в пределах НАПС наблюдается общее понижение температуры воды, что соответствует противоположной (относительно упомянутых выше теплых лет) фазе стоячей волны колебаний.

Обнаружены периоды продолжительностью около 19 лет, характеризующиеся положительными трендами в ходе индекса ААК (и атмосферного давления в умеренных широтах) и отрицательными в изменениях давления в Антарктике. Между этими периодами наблюдались режимные климатические сдвиги, происходившие в годы развития Эль-Ниньо 1963/64 гг. и 1982/83 гг. и демонстрирующие падение величины индекса (и аномалий давления в умеренных широтах) и рост аномалий давления в Антарктике.

Итак, можно сделать вывод, что последние два десятилетия в Антарктике сопровождаются пространственно-временной контрастностью распределения характеристик, увеличением их межгодовой изменчивости. В предыдущую климатическую эпоху наблюдался иной тип циркуляции (зонально-симметричный) с соответствующим ему ослаблением внедрений контрастных масс воздуха, более сглаженной пространственной картиной распределения характеристик, ослабленной межгодовой изменчивостью. Соответственно, разные климатические эпохи приводят к отличающейся реакции отдельных популяций животных в Антарктике. Современная эпоха, эпоха контрастов, естественно, -способствовала резким колебаниям популяционных показателей некоторых видов животных. Наравне с показателями, свидетельствующими о росте некоторых популяций пингвинов (пингвины Адели в .море Росса, популяции Полицейских и Папуасских пингвинов в районе западного побережья Антарктического п-ова), существуют факты резкого сокращения размера популяций (пингвины Адели в районе Антарктического п-ова, в районе о-ва Ватерлоо - Кинг-Джордж, Императорские пингвины в районе Земли Адели) или сильной межгодовой изменчивости выживаемости птенцов пингвинов Адели в районе о-ва Бешервез (море Содружества), включающей одну из самых сильных популяционных катастроф 1994/1995 гг., когда погибло почти все поколение народившихся птенцов. Характерно, что наиболее резкие количественные изменения крупных популяций Адели моря Росса и Императорских пингвинов Земли Адели произошли в период известного климатического режимного сдвига 1977/1978 гг.

Наиболее важным звеном в пищевой цепи морской экосистемы Антарктики является антарктический криль-. Локальные количественные колебания криля (или его доступность) регулируют популяционные изменения многих его потребителей, включая рыб, пингвинов, летающих птиц, тюленей. Колебания обилия криля также демонстрируют пространственные контрасты согласно географическому положению скоплений и возможному воздействию меридиональных сдвигов северного или южного направлений. Подобные сдвиги в большой степени характерны для текущей климатической эпохи. Отсюда резкие колебания пополнений криля, связанные с соответствующими колебаниями плодовитости (зависящей от количества скапливающихся на нерестилищах зрелых рачков) и выживаемости личинок (в большой степени определяемой развитием ледового покрова зимой через обеспеченность пищей в виде криофильного фитопланктона). Для высокоширотной части гиперпопуляции криля, располагающейся, главным образом, в узкой присклоновой зоне, более благоприятен период, наблюдавшийся до 1977/78 гг., прежде всего, в силу своей стабильности, отсутствия сильных меридиональных сдвигов в атмосфере и в океане. Вероятно то же самое можно сказать и об участках, где криль выносится далеко на север, т.е. районах Ю. Шетландских о-вов и о-ва Ю. Георгия. Однако там очень благоприятные ситуации могут складываться и в климатическую эпоху, которая развивается после 1977/78 гг. и характеризуется сильными меридиональными смещениями. Можно полагать, что в годы развития Эль-Ниньо высокой интенсивности (как в 1982/83 гг.) происходят процессы, оказывающие очень неблагоприятное воздействие на крилевую популяцию в северных нерестовых зонах (районы Ю. Шетландских о-вов и о-ва Ю. Георгия) и даже в высокоширотных присклоновых районах, но только там, где сказывается действие меридионального смещения переноса в направлении с юга на север.

Можно сказать, что в эпоху до 1977/78 гг. (в «спокойную» эпоху) большую роль в распределении криля играет его перенос в зональном направлении, обмен особями между разными группировками. Меридиональные воздействия ослаблены. Осуществляется более естественный процесс крупномасштабного дрейфа криля и снабжения (поддержания) одних циклических группировок особями смежных группировок. Обилие криля в результате становится более равномерным по акватории его основы араеала. В противоположную эпоху после 1977/78 гг. (эпоха «контрастов») это обилие более дифференцировано, разорвано на отдельные участки, более изменчиво.

Понятно, что высказанные положения, хотя и в большинстве своем логично вытекающие из анализа пространственно-временной структуры климатических колебаний в Антарктике, все же требуют дальнейших исследований. Прежде всего, это касается формирования достаточно длительных и репрезентативных рядов биологических данных. Необходимо более детальное изучение реакции каждой из локальных группировок криля на изменения условий среды. Мы пока далеки от решения поставленных проблем. В то же время, ориентируясь на логические связи между физическими и биологическими показателями, мы постепенно приближаемся к их пониманию. А если они подтверждаются цепочкой таких сопоставлений, то и к пониманию некой системы связей и, в конце концов, действия и реализации отдельных природных систем вцелом. И все же нужно помнить о границах исследовательских возможностей на данном этапе, зависящих, прежде всего, от репрезентативности данных и продолжительности их рядов.

В изучении морской экосистемы Антарктики представляется перспективным уделить особое внимание изучению теплых глубинных вод, их распространения, трансформации, формирования локальных модификаций и, конечно, их временной изменчивости. Как было отмечено в работе, климатическая роль глубинных вод в Антарктике, по-видимому, исключительно велика. Эта водная масса, как некий аккумулятор тепла, при разных климатических условиях может выступать в качестве регулятора теплового состояния поверхностной водной массы с далеко идущими климатическими последствиями. Отмечена также ее несомненная биологическая роль, прежде всего, в распределении, переносе, использовании глубинных вод в сезонных проявлениях жизненного цикла отдельных представителей планктонного сообщества Антарктики (в частности, антарктического криля).

На фоне современной тенденции к общему потеплению земной атмосферы Антарктику пока можно считать районом, наименее затронутым этим процессом. Огромная масса холодных вод Южного океана является важнейшим естественным регулятором наличия в атмосфере одного из главных «тепличных газов» - двуокиси углерода (СОг). Происходит это в силу повышения его растворимости в холодной воде и дальнейшего участия в процессах фотосинтеза, потребления и последующего перехода с фекальными частицами в форму донных осадков. Конечно, трудно сейчас оценить возможные климатические последствия в Антарктике в случае продолжения тенденции к глобальному потеплению. В этой связи нужно отметить некоторые факторы, которые могут способствовать сглаживанию реакции высокоширотных атмосферы и гидросферы на глобальные изменения. Это, прежде всего, связано с выявленной пространственной неравномерностью колебаний в Южном океане, с формированием крупных климатических областей, характеризующихся противоположным знаком направленности процессов (в том числе и сменой знака аномалий температуры воздуха и воды). Кроме того, предполагаемая смена существующей климатической эпохи (эпоха «контрастов» при повышеных величинах индекса ААК) на более спокойную эпоху (снижение индекса ААК) должна сопровождаться ослаблением внедрений контрастных масс воздуха и, соответственно, ослаблением межгодовой изменчивости колебаний и общим фоновым похолоданием в Антарктике. Аналогичные «меры защиты», соответственно, обнаружены и у популяций разных видов животных. Прежде всего, это относится к антарктическому крилю, циркумполярное распределение которого предопределяет ту же пространственную неравномерность реакции на воздействия различных климатических показателей. В настоящий момент серьезное беспокойство может вызывать лишь район западного побережья Антарктического п-ова, где происходят очень существенные изменения многих компонентов местной экосистемы (атмосфера — поверхностный слой океана -глубинные воды - шельфовые ледники - морской лед — планктонное сообщество - криль - пингвины Адели - папуасские и полицейские пингвины - киты). По существу этот район может служить своеобразным полигоном, демонстрирующим возможные направления развития антарктических экосистем под влиянием явного потепления климата.

Несмотря на кажущуюся простоту и логичность полученных пространственных связей и выявленных режимов колебаний, нужно помнить о сложности, а порой и противоречивости во взаимодействиях между разными * компонентами экосистемы. Поэтому проверка выдвинутых положений на основе данных более высокого качества и большей продолжительности позволит в дальнейшем уточнить характер сопряженности гидрометеорологических процессов в Антарктике с другими климатическими областями, а также периодичности режимных показателей и сроков их смены.

В заключение хочется сказать, что при подготовке данной монографии были использованы материалы и данные, в получении которых принимали участие ученые ВНИРО разных специальностей. На работы многих из них есть ссылки. Большой вклад в изучение океанологии Антарктики внесли такие «киты» промысловой океанологии как кгн Е.В. Солянкин, кгн М.А. Богданов, дгн

A.А.Елизаров, кгн В.В. Попков, дфмн В.Н. Зырянов, кгн С.С.Парфенович. Огромный материал был собран в экспедициях Н.В. Хвацким, A.B. Сусловым,

B.В. Крюковым, кгн Д.В. Богдановым, С.А. Зозулей, В.Е. Полонским. Современное состояние изученности гидрохимии Антарктики во многом обязано исследованиям кбн Н.В.Аржановой, кбн И.А. Налетовой, кхн Н.В. Мордасовой, дхн С.Г. Орадовского, кгн М.А. Буркальцевой, кгн В.В. Волковинского,

Ю.А. Михайловского, В.Л. Зубаревича, А.И. Бондаренко. Геологические исследования проводили дгмн Д.Е. Гершанович, кгмн И.К. Авилов, И.П. Зарихин, кгмн А.И. Дмитриенко. Конечно, все эти исследования велись совместно с биологами и, главным образом, планктонологами ВНИРО, среди которых работали кбн P.P. Макаров, кбн Е.В. Владимирская, кбн В.А. Спиридонов, кбн Л.Л. Меньшенина, В.В. Шевцов, А. Вагин, кбн O.A. Мовчан, кбн И.П. Канаева, кбн В.Я. Павлов, дбн Б.Г. Иванов и, конечно, дбн Т.Г. Любимова и дби К.В. Шуст, занимавшиеся обобщением биологических данных в экосистемных исследованиях. Столь же объемен вклад ученых АтлантНИРО, АзЧерНИРО, ТИНРО.

Наряду с научными работниками, участниками морских экспедиций в Антарктику, мы всегда с теплом вспоминаем наших многочисленных друзей, членов экипажа НПС «Академик Книпович». Благодаря им в исключительно суровых погодных и навигационных условиях были совершены около 20 рейсов в Антарктику. В условиях одиночного плавания, с одной машиной, без ледового пояса в сильнейшие и частые шторма, в окружении десятков, а то и сотен айсбергов, именно эти люди позволили получать данные даже в почти недоступных местах. Все это благодаря наличию и сохранению почти неизменного «костяка» экипажа с начала истории судна в 1964 г. Перечислю некоторых из них: капитаны А.Г. Петухов, С.И. Петрик, Г.М. Ильгов, 1-е помощники капитана К.И. Круглов, А. Кучеренко, штурманы Ю.И. Павлов,

A.M. Сацюк, А. Концедалов, С. В. Тицкий, П.Л. Климов, акустик В.Н. Кочетков, представители механической службы Ю. Шквара, В.Н. Фоменко,

B. Зусмановский, И.С. Васильев, К. Романенко, В. Николаев, Г.В. Захаров, Ю.А. Евдокимов, Ю.Г. Стогний, C.B. Филатов, А. Денисюк, Э.В. Захаров, А. Мантров, И. Лепский, технолог А.П. Борисенко, представители палубной команды боцманы В.П. Селихов, А. Витвицкий, матросы А. Душко, А. Михайлов, И. Безмен, Д. Острогляд, представители траловой команды Ю.М. Руднев,

И. Дригоза, В. Черепнин, Н. Сяткин.

Хочу выразить особую благодарность сотрудникам ВНИРО кгн М.А. Богданову, A.C. Кровнину, дгн A.A. Елизарову, дбн К.В. Шусту за ценные советы при обсуждении работы, Г.П. Мурому за составление некоторых компьютерных программ для расчетов, А.К. Грузевичу за советы при компьютерном изготовлении рисунков, дгмн Д.Е. Гершановичу за общие наставления при написании работы. Также хочу выразить благодарность за ценные замечания и советы дбн Н.М. Ворониной (ИОРАН), дфмн В.Н. Зырянову (ИВПАН) и дгн С.Н. Родионову (PMEL/NOAA, Seattle, USA).

Список сокращений в тексте и некоторые терминологические пояснения.

ВНИРО — Всероссийский научно-исследовательский ин-т рыбного хозяйства и океанографии (Москва).

АтлантНИРО - Атлантический научно-исследовательский ин-т рыбного хозяйства и океанографии (Калининград).

АзЧерНИРО - Азово-Черноморский научно-исследовательский ин-т рыбного хозяйства и океанографии (Керчь).

ТИНРО - Тихоокеанский научно-исследовательский ин-т рыбного хозяйства и океанографии (Владивосток).

ААНИИ - Научно-исследовательский ин-т Арктики и Антарктики (Госкомгидромет, Санкт-Петербург).

ИОРАН - Институт океанологии Российской Академии Наук (Москва).

CCAMLR - Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources (Комиссия по сохранению морских живых ресурсов Антарктики).

CDC NOAA CIRES - Climate Diagnostics Center - National Oceanic and Atmospheric Administration - Coopérative Institute for Research in Environmental Sciences (Центр диагностики климата - Национальная администрация по изучению океана и атмосферы - Объединенный институт по изучению наук о среде).

WOCE - World Océan Circulation Experiment (Программа по изучению циркуляции Мирового океана).

НИС - научно-исследовательское судно.

РТМС - рыболовный морозильный супер-траулер.

НПС - научно-промысловое судно.

НЭС - научно-экспедиционное судно:

ЮК - Южное Колебание.

ААК - Антарктическое Колебание.

ЭНЮК - Эль-Ниньо - Южное Колебание

ТДК — Тихоокеанское Декадное Колебание.

ЭН - Эль-Ниньо.

ТПО - Температура поверхности океана.

Н500 - геопотенциальная высота поверхности 500 гПа.

PCR - Per Capita Recruitment (пополнение на единицу особи).

АПВ - Антарктическая Поверхностная водная масса. ЦГВ — Циркумполярная Глубинная водная масса. мЦГВ - модифицированная ЦГВ. В ЦГВ - Верхняя ЦГВ. НЦГВ - Нижняя ЦГВ.

САГВ - Северо-Атлантическая Глубинная водная масса.

ГВКУ - Глубинная вода Круговорота Уэдделла.

ЦПКУВ - Центральная промежуточная вода Круговорота Уэдделла.

УГВ - Уэдделловоморская Глубинная вода. •

ГВКР - Глубинная вода Круговорота Росса.

АДВ — Антарктическая Донная водная масса.

АПрВ - Антарктическая Промежуточная водная масса.

АТТТВ - Антарктическая Шельфовая вода.

ШВНС — Шельфовая вода низкой солености.

ШВВС - Шельфовая вода высокой солености.

ВШЛ — Вода шельфовых ледников.

АШПВ - Антарктическая Шельфовая Поверхностная вода.

ЮПФЗ — Южная Полярная Фронтальная Зона.

ПФ - Полярный Фронт.

САФ - Субантарктический Фронт.

ВФЗА - Вторичная фронтальная зона Антарктики.

ЮАЦТФ - Южный Фронт Антарктического Циркумполярного Течения.

АД - Антарктическая Дивергенция.

ВПШФ - Высокоширотный Пришельфовый Фронт.

СФ - Склоновый фронт.

Бмакс - ядро глубинного максимума солености. Тмакс - ядро глубинного максимума температуры. Огмин — ядро глубинного минимума кислорода. Тмин - ядро подповерхностного минимума температуры.

АЦТ — Антарктическое циркумполярное течение.

КУ - Круговорот Уэдделла.

КР - Круговорот Росса.

АПТ - Антарктическое Прибрежное течение.

ЗСТ - Западное Склоновое течение.

ПСТ — Полярное Склоновое течение.

АЦВ - Антарктическая Циркумполярная Волна. ВАПС - Высокоантарктическая природная система. НАПС - Низкоантарктическая природная система. ЗТ - Западно-тихоокеанская климатическая область. ВТ - Восточно-тихоокеанская климатическая область. ЗА - Западно-атлантическая климатическая область. ВА - Восточно-атлантическая климатическая область. ЗИ - Западно-индоокеанская климатическая область. ВИ - Восточно-индоокеанская климатическая область.

Явление Эль-Ниньо - аномальное потепление вод у побережий Перу и Эквадора. По определению Тренберта [Trenberth, 1997] к Эль-Ниньо относятся явления, когда аномалии поверхностной температуры воды, превышающие 0.4°, в районе ЭН3.4 (см. ниже) наблюдаются по крайней мере в течение пяти последовательных месяцев. Явление периодическое, происходит с -периодичностью, большей частью, 2-7 лет. Связано с колебаниями пассатных ветров, накоплением тепла в западной экваториальной части Тихого океана и последующим его распространением на восток с внутренней экваториальной волной Кельвина. В результате наблюдается прекращение апвеллинга у побережья Южной Америки и иногда катастрофический рост температуры воды. При этом местные популяции рыб и птиц резко сокращают свою численность, погибая из-за отсутствия пищи. Огромное количество избыточного тепла поглощается атмосферой в процессе развития Эль-Ниньо. Это ведет к глобальной перестройке атмосферной циркуляции. Меняется режим ветров и погоды на всей планете. В связи с этим обостряются аномальные явления, приводящие к засухам, наводнениям, резким похолоданиям и потеплениям. При сильных явлениях Эль-Ниньо неустойчивость в атмосфере и нарушения в системе взаимодействия ее с океаном могут сохраняться длительное время, иногда на протяжении нескольких лет.

Явление Ля-Нинья - альтернативное явлению Эль-Ниньо, характеризует холодную фазу колебаний температуры воды в районе Перу и Эквадора.

ЭН 1.2, 3, 4, 3.4 - условное разделение экваториального пояса на участки, поверхностная температура которых характеризует определенные этапы развития Эль-Ниньо. ЭН1.2 - 0°-10° ю.ш., 80°-90° з.д.; ЭНЗ

5° с.ш.-5° ю.ш., 90° з.д.-150° з.д.; ЭН4 - 5° с.ш.-5° ю.ш., 150° з.д.-165° в.д.; ЭНЗ.4 - 5° с.ш.-5° ю.ш., 120° з.д.-170° з.д.

Интенсивность Эль-Ниньо - характеризуется средней величиной наиболее высоких аномалий поверхностной температуры воды в течение трех последовательных месяцев в районе ЭНЗ.4.

Диаграмма Ховмоллера - представляет пространственно-временной характер колебаний. В данном случае представляет межгодовую изменчивость летних аномалий поверхностной температуры воды и атмосферного давления на всем протяжении меридиана 120° з.д.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора географических наук, Масленников, Вячеслав Вячеславович, Москва

1. Авилов И.К., Д.Е. Гершанович. Рельеф дна моря Скоша.// Тр. ВНИРО. 1969. 66. С.34-62.

2. Алексеев Г.В. О формировании аномалий среднемесячной температуры воды в

3. Аржанова Н.В. Гидрохимия моря Скоша. М.: ВНИРО. 1974. С.63.

4. Аржанова Н.В. Условия минерального питания фитопланктона в водах

5. Антарктики.// Комплексные рыбохозяйственные исследования ВНИРО в Мировом океане. 1987. М.:ВНИРО. С. 65-79.

6. Аржанова Н.В., Михайловский Ю.А. Гидрохимические условия в районах промысловых скоплений криля в южной части моря Скоша и в тихоокеанском секторе Антарктики.// Труды ВНИРО «Биологические ресурсы антарктического криля». 1980. С. 73-88.

7. Астапенко П. Д. Атмосферные процессы в высоких широтах Южного полушария. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 282 с.

8. Афанасьев Б.В., Масленников В.В. Океанологические условия летом 1982 г. вюжной части моря Скоша северной части моря Уэдделла.// Москва. Изд. ВНИРО. 1983. С. 38.

9. Багрянцев Н.В., Саруханян Э.И. Полынья Уэдделла как следствиегидрофизических процессов в круговороте Уэдделла.// ДАН СССР.' 1984. Т. 276. № 5.С. 1238-1242.

10. Баскаков Г.А., А.О. Шпайхер. Современные исследования гидрологическогорежима Южного океана (обзор работ 1961-1975 гг.). Инф. бюлл. САЭ. 1977. № 94. С.63-68.

11. Беклемишев К.В. Экология и биогеография пелагиали.//М. Наука. 1969. С.291.

12. Белкин И.М. Гидрологические фронты индоокеанской Субантарктики.// Антарктика. М.: Наука. 1990. Вып.29. С. 119-127.

13. Белкин И.М., В.А. Бубнов, С.Е. Навроцкая. Гидрологические фронты

14. Мегаполигона 87».// Эксперимент «Мегаполигон». 1992. М., Наука. С. 96-111.

15. Беренбейм Д.Я. Влияние температуры воды на сроки нереста морскихпромысловых рыб.//М.: Пищевая промышленность. 1971. 152 с.

16. Бибик В.А., В.В. Масленников, А.С. Пелевин, В.Е. Полонский, Е.В. Солянкин.

17. Система течений и распространение вод разных модификаций в морях Содружества и Космонавтов. // Сб. «Комплексные исследования экосистемы пелагиали в морях Содружества и Космонавтов». М.: ВНИРО. 1988. С. 16-43.

18. Богданов М.А., Орадовский С.Г., Солянкин Е.В., Хвацкий Н.В. О фронтальной зоне в море Скоша.// Океанология. 1969. Т.Х1. Вып.6. С. 966-974.

19. Богданов М.А., Ржонсницкий В.Б. Межгодовое изменение некоторых влияющих на океанографические условия астрономических факторов в конце XX столетия// Долгопериодная изменчивость условий природной среды и

20. H.H., A.B. Клепиков. Циклонические круговорты окраинных морей Восточной Антарктиды.// Арктика и Антарктика. 2003. 36(2). С. 126148.

21. H.H., Масленников В.В., Прямиков С.М. Положение и структура Полярной фронтальной зоны в западной части тихоокеанского сектора Южного океана.// Биолого-океанографические исследования тихоокеанского сектора Антарктики. М.: ВНИРО-ТИНРО. 1987. С. 1932.

22. Богданов М.А., Солянкин Е.В., Масленников В.В., Попков В.В., Родионов С.Н.

23. Изменчивость океанологических условий и некоторые закономерности распределения криля в районе западного побережья Антарктического полуострова.// Труды ВНИРО «Биологические ресурсы антарктического криля». 1980. С. 55-72.

24. Ботников В.Н. Нулевая поверхность и циркуляция вод в проливе Дрейка в летний период.// Проблемы Арктики и Антарктики. 1969. Вып.32. С.5-13.

25. Бурков В.А. Новые черты гидрологии Южного океана. // В сб. «Пелагические экосистемы Южного океана». 1993. М.: Наука. С. 5-19.

26. Владимирская Е.В., Полонский В.Е., Попков В.В., Спиридонов В.А.

27. Распределение и сезонные особенности планктона в связи с гидрологическими условиями в северной части моря Амундсена осенью 1982 г. //Антарктика. М.: Наука. 1985. Вып.24. С. 143-157.

28. Вайновский П.А., Малинин В.Н. Методы обработки и анализа океанологической информации. Ч. 2. 1992. СПБ. РГМУ.

29. Волковинский B.C. Степень потребления биогенных элементов фитопланктоном в фотическом слое вод центральной и южной Атлантики.// Океанология. 1974. Т. 14. № 1. С. 88-90.

30. Воронина Н.М. К экологии и биогеографии планктона Южного океана.// Труды ИОАН. 1975. Т.103. С.60-87.

31. Воронина Н.М. Экосистемы пелагиали Южного океана. // М.: Наука. 1984. 206 с.

32. Воронина Н.М. Гидробиологические исследования в Антарктике на современном этапе.// В кн.: Биологические основы промыслового освоения открытых районов океана. 1985. М.: Наука. С. 80-90.

33. Воронина Н.М. Исследования антарктической пелагиали: некоторые итоги иосновные задачи.// В сб. «Пелагические экосистемы Южного океана». М.: Наука. 1993. С. 260-265.

34. Воронина Н.М., Масленников В.В. Планктон как индикатор переноса вод в Антарктике // Океанология. 1993. Т. 33. № 5. С.717-720.

35. Воскресенский А.И., А.Н. Любарский, В.В.Субботин. Основные тенденции многолетних изменений термического режима Антарктиды.// Метеорологические исследования в Антарктике. 1986. Гидрометеоиздат. Ленинград. С. 33-39.

36. Гершанович Д.Е., А.И. Дмитриенко. Новые данные о геоморфологии моря Скоша.//Геоморфология. 1972. № 3. С. 57-64.

37. Гершанович Д.Е., A.A. Елизаров, В.В. Сапожников. Биопродуктивность океана.// М.: Агропромиздат. 1990. 237 с.

38. Гершанович Д.Е., Муромцев А.М. Океанологические основы биологической продуктивности Мирового океана.// Л.: Гидрометеоиздат. 1982. 320 с.

39. Гире A.A. Многолетние колебания атмосферной циркуляции и долгосрочные гидрометеорологические прогнозы.// Гидрометеоиздат. 1971. 280 с.

40. Григорьев Ю.А. Циркуляция вод севернее моря Амундсена.// ИБСАЭ. 1967. № 60. С. 36-40.

41. Григорьев Ю.А. Циркуляция поверхностных вод в заливе Прюдс. // ИБСАЭ. 1968. № 68. С.44-48.

42. Турецкий В.В., Данилов А.И., Малек В.Н. Климатическая структура круговорота Уэдделла. // Сб. «Исследования Уэдделловского круговорота. Океанографические условия и особенности развития планктонных сообществ». 1990. М.: ВНИРО. С. 4-31.

43. Давыдова Н.Г. К вопросам о распределении и основных путях движения циклонов и антициклонов в южном полушарии.// Тр. ГОИН. 1964. Вып.72. С. 4656.

44. Добромыслов В.Н., В.В. Масленников. О межгодовой и многолетнейизменчивости распространения льда в атлантическом секторе Антарктики.//Антарктика. М.: Наука.1979. Вып. 18. С. 113-117.

45. Долженков В.Н., Р.Р.Макаров, Е.В.Солянкин, В.В.Шевцов. Биологическиеособенности и распределение Euphausia superba в высокоширотной части ареала (на примере Восточной Антарктики).// Биологические ресурсы Арктики и Антарктики. 1987. М.: Наука. С. 374-391.

46. Дриц A.B., А.Ф. Пастернак. Питание массовых видов антарктическогозоопланктона в летний период.// В сб. «Пелагические экосистемы Южного океана». М.: Наука. 1993. С. 250-259.

47. Елизаров A.A. Особенности динамики вод в местах массовых скоплений криля (Euphausia superba Dana // Труды ВНИРО. 1971. T.LXXDC С.31-40.

48. Елизаров A.A., В.Н. Кочиков, В.Б. Ржонсницкий. Океанологические основы рыболовства. Л.: Изд-во ЛГУ. 1983. 224 с.

49. Ескин Л.И. К изучению водного и теплового баланса пролива Дрейка. // Бюлл. САЭ. 1959. № 12. С. 28-32.

50. Ефимов В.В., Прусов A.B., Шокуров М.В. Крупномасштабная структурамежгодовой изменчивости атмосферной циркуляции и явление Эль-Ниньо// Известия АН. Физика атмосферы и океана. 1995. Т. 31. № 2. С. 233-244.

51. Живаго A.B. Структура и рельеф дна Южного океана.// Атлас Антарктики. 1969. Т. И. Л.

52. Зарихин И.П. Основные геоморфологические особенности море Космонавтов и Содружества.// Комплексные исследования экосистемы пелагиали в морях Содружества и Космонавтов. 1988. М.: ВНИРО. С. 6-16.

53. Зверев A.A. Некоторые результаты гидрологических исследований в море Дейвиса.//ИБСАЭ. 1959. № 4. С.49-53.

54. Земский В.А. Киты Южного полушария: биология и морфология.// Тр. АтлантНИРО. 1970. Вып. 29. С. 234.

55. Зозуля С.А., Мандыч А.Т., Масленников В.В., Полонский В.Е., Суслов A.B.

56. Изменчивость океанологических условий в районе ЮПФЗ севернее острова Южная Георгия.// Электрона Карлсберга в Южной Полярной фронтальной зоне. Том I. М.: ВНИРО. 1990. С. 39-78.

57. Зозуля С.А., Масленников В.В., Полонский В.Е. Пространственная структура

58. Южной Полярной фронтальной зоны севернее о-ва Южная Георгия.// Антарктика. М.: Наука.1993. Вып. 31. С. 128-140.

59. Зырянов В.Н., В.В. Масленников, Г.П. Гордиенко. Градиентные течения в море Скоша.//Океанология. 1976. Т. XVI. Вып.5. С. 768-775.

60. Зырянов В.Н., Северов Д.Н. Циркуляция вод Фолклендско-Патагонского района и ее сезонная изменчивость.// Океанология. 1979. Т. 19. Вып. 5. С. 782791.

61. Иванов Ю.А. Положение и сезонная изменчивость фронтальных зон в Антарктике.// ДАН СССР. 1959. Вып. 129. № 4. С.771-780.

62. Ижевский Г.К. Океанографические основы формирования промысловой продуктивности морей.//М.: Пищепромиздат. 1961. 216 с.

63. Ижевский Г.К. Системная основа прогнозирования океанологических условий и воспроизводства промысловых рыб. М., ВНИРО. 1964. С. 165.

64. Каменкович В.М. К теории Антарктического кругового течения.// Тр. ИОАН. 1962. Т.56. С.241-293.

65. Клепиков В.В., Григорьев Ю.А. Циркуляция водных масс моря Росса.// ИБСАЭ. 1966. №56. С.37-41.

66. Клепиков A.B., А.И. Данилов, В.М. Катцов, В.Е. Лагун, Е.И. Александров.

67. Современные изменения в климатической системе Антарктики и сценарии будущих изменений. // Тезисы докладов научной конференции «Исследования и охрана окружающей среды Антарктики». 2002. С.-Петербург. ГНЦ РФ-ААНИИ. С. 48-49.

68. Кляусов A.B., Ланин В.И. Положение и некоторые особенности структурыпришельфовой фронтальной зоны в море Содружества.// Океанология. 1987. Т.27. № 3. С. 384-390.

69. Книпович Н.М. Гидрология морей и солоноватых вод.// М.-Л.: Пищепромиздат. 1938. 510 с.

70. Кондратович К.В. О прогнозе климата регионов// Долгопериодная изменчивость условий природной среды и некоторые вопросы рыбопромыслового прогнозирования. Сб. научных трудов ВНИРО. 1989. М: ВНИРО. С. 50-58

71. Корт В.Г. К гидрологии пролива Дрейка. // Океанологические исследования. 1966. № 15. С. 28-43.

72. Кошляков М.Н. Гидрологические исследования в тихоокеанской Антарктике. // Океанология. 1993. Т. 33. № 4. С. 627-631.

73. Лаппо С.С., С.К. Гулев, А.Е. Рождественский. Крупномасштабное тепловое взаимодействие в системе океан — атмосфера и энергоактивные области Мирового океана.// Ленинград. Гидрометеоиздат. 1990. 336 с.

74. Латогурский В.И. Выделение независимых популяций антарктического криля.// Рыб. хоз-во. 1979. № 10. С.12-14.

75. Леденев В.Г. Структура и циркуляция вод залива Алашеева (в море Космонавтов).//ИБСАЭ. 1965. № 53. С.24-26.

76. Ломакина Н.Б. Фауна евфаузиид (Euphausiacea) антарктической и нотальной областей // Исследования фауны морей. Зоологич. ин-т АН СССР. 1964. № 2(10). С.254-334.

77. Ломакина Н.Б. Эуфаузииды Мирового океана (Euphausiacea). Л-д Наука. 1978. 223 с.

78. Любимова Т.Г. Основные закономерности пространственного и количественного распределения биоресурсов Антарктики.// Биологические ресурсы Арктики и Антарктики. 1987. М.: Наука. С. 239-258.

79. Любимова Т.Г., Шуст K.B. Оценка уровня потребления антарктического криля основными группами консументов.// Труды ВНИРО «Биологические ресурсы антарктического криля». 1980. С. 203-224.

80. Любимова Т.Г., К.В. Шуст, В.В. Попков. Особенности экологиимезопелагических рыб семейства Myctophidae Южного океана.// Биологические ресурсы Арктики и Антарктики. 1987. М.: Наука. С. 320-337.

81. Любимова Т.Г., К.В. Шуст, Ф.М. Трояновский, А.Б. Семенов. Экология массовых видов миктофид атлантического сектора Антарктики.// Антарктика. М.: Наука. 1983. Вып.22. С. 99-106.

82. Макаров P.P. О раздельном существовании возрастных групп антарктического криля // Информационный бюллетень Советской антарктической экспедиции. 1970. № 77. С.123-128.

83. Макаров P.P. Некоторые данные о составе популяции и размножении Euphausia superba Dana.// Океанология. 1971. 11. 1. С.90-98.

84. Макаров P.P. Жизненный цикл и особенности распределения Euphausia superba Dana. // Труды ВНИРО. 1972. Т.77. С.85-92.

85. Макаров P.P. Размерный состав и условия существования Euphausia superba Dana (Crustacea: Euphausiidae) (в восточной части тихоокеанского сектора Южного океана) // Океанология. 1979. Т. 19. Вып.5. С.578-584.

86. Макаров P.P. Изучение состава популяций Euphausia superba Dana//

87. Биологические ресурсы антарктического криля. М.: ОНТИ. ВНИРО. 1980. С.89-113.

88. Макаров P.P. Некоторые данные о численности и возрастном составе массовых копепод и личинок эвфаузиид в прибрежных водах Антарктики.// Антарктика. М.: Наука. 1995. Вып.ЗЗ. С.88-106.

89. Макаров P.P., Масленников В.В., Меньшенина Л.Л. Фронтальные зоны как экологические границы в водах Антарктики. // Исследования Уэдделловского круговорота. М.: ВНИРО. 1990. С.90-125.

90. Макаров P.P., Масленников В.В., Мовчан O.A., Солянкин Е.В.

91. Океанографические условия и региональные особенности сезонных сукцессий в планктоне прибрежных вод Антарктического полуострова. //Антарктика. М.: Наука. 1982. Вып.21. С. 110-117.

92. Макаров P.P., Масленников В.В., Солянкин Е.В. Исследования гидрологических особенностей вод Антарктики в связи с проблемой формирования их биопродуктивности// Труды ВНИРО. Комплексныерыбохозяйственные исследования ВНИРО в Мировом океане. 1987. С.43-65.

93. Макаров P.P., Меньшенина JI.JI. Общие черты распределения личинок эуфаузиид в водах Антарктики // Океанология. 1989. 29. Вып.5. С.825-831.

94. Макаров P.P., Меньшенина JI.JI., Латогурский В.И. Промыселантарктическогокриля (Euphausia superba Dana) и проблемы рационального использования его ресурсов.// Антарктика. М.: Наука. 1993. Вып.32. С. И1-124.

95. Макаров P.P., Спиридонов В.А. Жизненный цикл и распределение антарктического криля: некоторые итоги исследований и проблематика.// Пелагические экосистемы Южного океана. М.: Наука. 1993. С.158-168.

96. Максимов И.В. К изучению западного прибрежного антарктического течения.// ИБСАЭ. 1958. № 2. С.31-35.

97. Максимов И.В. Течения в море Беллинсгаузена.//ИБСАЭ. 1960. № 14. С. 19-23.С. 447

98. Максимов И.В. Геофизические силы и воды океана// Л: Гидрометеоиздат. 1970. С. 447.

99. Марта Ю.Ю., Мартинсен Г.В. Проблемы формирования и использованиябиологической продукции Атлантического океана.//М.-Л.: Пищевая промышленность. 1969. 267 с.

100. Масленников В.В. О влиянии динамики вод на распределение Euphausia superba Dana в районе о. Южная Георгия.// Труды ВНИРО. 1972. Т. LXXV. Вып. I. С. 107-117.

101. Масленников В.В. Дрейфовые течения в море Скоша.// Тр. ВНИРО. 1974. Т.98. С.43-50.

102. Масленников В.В. Региональные особенности Антарктической поверхностной водной массы в юго-западной части атлантического сектора. // Антарктика. М.: Наука. 1979А. Вып. 18. С. 134-139.

103. Масленников В.В. Особенности многолетней изменчивостигидрометеорологических характеристик в юго-западной части атлантического сектора Антарктики.//Труды ВНИРО. 1979Б. Т. 136. С. 50-56.

104. Масленников В.В. Особенности горизонтальной циркуляции вод в районе острова Южная Георгия.//Антарктика. М.: Наука. 1979В. Вып.18. С.140-143.

105. Масленников В.В. Современные представления о крупномасштабной циркуляции вод Антарктики и пути массового дрейфа криля.// Тр. ВНИРО «Биологические ресурсы антарктического криля». 1980. С.8-27.

106. Масленников В.В. Вторичные фронтальные разделы в западной частитихоокеанского сектора Антарктики.// Биолого-океанографические исследования тихоокеанского сектора Антарктики. 1987. М.: ВНИРО. С. 32-41.

107. Масленников В.В. Дифференциация вод Антарктики с учетом их воздействия на распределение некоторых видов планктона и рыб. // Антарктика. М.: Наука. 1995. Вып.ЗЗ. С.43-54.

108. Масленников В.В. Пространственная структура колебаний приземногоатмосферного давления в Антарктике. // Арктика и Антарктика. 2002А. 35(1). С.109-127.

109. Масленников В.В. Пространственная структура климатических колебаний поверхностной температуры воды в Антарктике.// Арктика и Антарктика. 2002Б. 35(1). С. 128-149.

110. Масленников В.В. Временная структура климатических колебаний в высокихширотах Южного полушария. // Тезисы докладов XII Международной Конференции по промысловой океанологии. 2002В. Светлогорск. Сентябрь 2002 г. С. 154-155.

111. Масленников В.В. О роли климатических колебаний в распределенииантарктического криля (Euphausia superba Dana).// Тезисы докладов научной коференции «Исследование и охрана окружающей среды Антарктики». 2002Г. Санкт-Петербург. С. 75-77.

112. Масленников В.В. Климатические колебания и морская экосистема Антарктики.// М.: Изд-во ВНИРО. 2003. 295 с.

113. Масленников В.В. О роли климатических колебаний в распределении антарктического криля (Euphausia superba Dana) и изменчивости популяций некоторых его основных потребителей.// Проблемы Арктики и Антарктики. 2003. Т. 74. С. 103-129.

114. Масленников В.В. О временной структуре климатических колебаний в высокоширотной области Южного полушария.// Арктика и Антарктика. 2004. 37(3). В печати.

115. Масленников В.В., В.П. Гаврилов. О вертикальной составляющей скорости градиентно-конвекционного течения в море Скоша.// Тр. ВНИРО. 1971. Т. 87. С. 7-14.

116. Масленников В.В., С.С. Парфенович, Е.В. Солянкин. Исследованияповерхностных течений в море Скоша.//Тр. ВНИРО. 1971. Т. 79. С.41-49.

117. Масленников В.В., Попков В.В. Положение зоны взаимодействия антарктических вод разных модификаций как показатель северной границы массового дрейфа антарктического криля.// Антарктика. М.: Наука. 1988. Вып.27. С.134-142.

118. Масленников В.В., Солянкин Е.В. О межгодовых смещениях зоны взаимодействия вод моря Уэдделла и Антарктического циркумполярного течения.//Антарктика. М.: Наука. 1979. Вып. 18. С. 118-122.

119. Масленников В.В., Солянкин Е.В. Роль динамики вод в поддержании популяции Euphausia superba Dana моря Уэдделла// Океанология. 1980. Т.20. Вып.2. С.295-299.

120. Масленников ВВ., Солянкин Е.В. Океанологические фронты в Южном океане как основные места массовых скоплений миктофид и криля // Антарктика. М.: Наука. 1993. Вып.32. С.86-93.

121. Масленников В.В., Хомутов Е.В. Использование спутниковой информации при исследовании структуры океанических фронтов в Юго-Западной

122. Атлантике.// Электорна Карлсберга в Южной Полярной фронтальной зоне. Том I. М.: ВНИРО. 1990. С. 122-141.

123. Масленников В.В., Солянкин Е.В., Спиридонов В.А., Сысоева М.В. Кисследованию происхождения особей Euphausia superba Dana, встречающихся в водах о-ва Южная Георгия.// Антарктический криль. Особенности распределения и среда. М.: Лег. и пищ. пром-ть. 1983.

124. Меньшенина Л. Л. Ранний онтогенез и экология личинок антарктических эвфаузиид // Диссерт. канд. биол. наук. М. 1988. С. 149.

125. Месяцев И.И. Материалы к зоогеографии русских северных морей.// Труды Плавморнина. 1923. Вып. 13. С. 1-26.

126. Микаэлян A.C., Л.В. Георгиева, Л.Г. Сеничкина. Структура фитопланктонных сообществ атлантического сектора Антарктики. // Пелагические экосистемы Южного океана. Сборник научных трудов. 1993. М.: Наука. С. 116-124.

127. Моисеев П. А. Биологические ресурсы Мирового океана.// М.: Пищевая промышленность. 1969. 339 с.

128. Моисеев П. А., Сапожников В.В. Некоторые аспекты биопродукционных процессов в океанической пелагиали.// М. 1985. 85 с.

129. Павлов В.Я. Питание криля и некоторые особенности его поведения.// Труды ВНИРО. 1969. Т.66. С.207-222.

130. Парфенович С.С. Некоторые особенности пространственного размещенияскоплений антарктического криля//Океанология. 1982. Т.22. Вып.З. С.480-485.

131. Пахомов Е.А. Распределение макропланктона в центральной части Индийского сектора Южного океана в летние сезоны 1984-1986 гг.//Антаркгика. 1989. Вып. 28. М: Наука. С. 145-158.

132. Пахомов Е.А. Фаунистические комплексы макропланктона в море Содружества. // Антарктика. 1993. Вып. 32. М: Наука. С.94-110.

133. Пермитин Ю.Е. Зоогеография антарктической ихтиофауны.// Видовой составвысокоширотной ихтиофауны Южного океана и выделение наиболее массовых видов. 1982. М.: ОНТИ. ВНИРО. С. 3-13.

134. Петров Л.С., Любарский А.Н. Многолетняя изменчивость термобарических иледовых условий в районе Южных Оркнейских о-вов. // Исследования климата Антарктики. 1980. Гидрометеоиздат. Ленинград. С. 59-65.

135. Попков В.В. Особенности океанологических условий в тихоокеанском секторе Антарктики.// Тр. ВНИРО. 1980. Т. 140. С. 65-69.

136. Попов Л. А. Ресурсы ледовых форм тюленей Антарктики.// Биологические ресурсы Арктики и Антарктики. 1987. М.: Наука. С. 429-440.

137. Ржонсницкий В.Б. Приливные движения//Л.: Гидрометеоиздат. 1979. С. 244.

138. Родионов С.Н. Недавние климатические изменения в бассейне Каспийского моря//М. Гидрометеоиздат. 1989. С. 124.

139. Родионов С.Н., Кровнин A.C. Влияние термических условий на численностьминтая в восточной части Берингова моря// Рыбное хозяйство. 1991. № 3. С. 21-26.

140. Романов A.A. Ледовые условия плавания в водах Антарктики.// Тр. ААНИИ. 1976. Т. 335. 159 с.

141. Русин Р.П. Метеорологический и радиационный режим Антарктиды.// 1961. JI. Гидрометеоиздат. 355 с.

142. Самышев Э.З. Бактериопланктон и его продукция в антарктических водах.//В кн.: Всесоюз. науч. конф. «Сырьевые ресурсы антарктической зоны океана и проблемы их рационального использования». М. 1983. С. 132-133.

143. Самышев Э.З. Функциональная структура ареала антарктического криля

144. Euphausia superba Dana).// Пелагические экосистемы Южного океана. М.: Наука. 1993. С. 168-171.

145. Саруханян Э.И., Смирнов Н.П. Водные массы и циркуляция Южного океана. JL: Гидрометеоиздат. 1986. С. 228.

146. Сидоренков Н.С. Механизмы межгодовой изменчивости атмосферы и океана // Труды Гидрометцентра России. 2000. Вып. 335. С.26-41.

147. Солянкин Е.В. О соотношении зональной и меридиональной составляющих циркуляции атмосферы над океанами южного полушария.// Океанология. 1966. Т.VI. Вып.1. С. 15-25.

148. Солянкин Е.В. Об изменчивости положения фронтальной зоны в море Скоша.// Междунар. Рыболовство. 1969. № 11. С.42-48.

149. Солянкин Е.В. Региональные особенности формирования биопродуктивностиантарктических вод.// Антарктика. 1993. Вып. 31. М: Наука. С. 141-158.

150. Солянкин Е.В., Спиридонов В.А. Качественные аспекты распределения Euphausia superba Dana в районе Антарктического полуострова.// Биолого -океанографические исследования тихоокеанского сектора Антарктики. 1987. М.: ВНИРО. С. 151-176.

151. Сорокин П.Ю. Планктонные инфузории в водах атлантического сектора южного океана.// В сб. «Пелагические экосистемы Южного океана». М.: Наука. 1993. С. 141-146.

152. Сорокин Ю.И., Т.И. Мамаева. Первичная продукция фитопланктона в водах

153. Антарктики.// В сб. «Пелагические экосистемы Южного океана». М.: Наука. 1993. С. 231-240.

154. Спиридонов В.А., E.H. Грузов, А.Ф. Пушкин. Исследования стай антарктической Euphausia superba подо льдом.// Зоол. журн. 1985. Т.64. № 11. С. 16551660.

155. Трешников А.Ф. Морфологический очерк окраинных морей Антарктики.// Труды САЭ. 1963. Т.17. С. 10-21.

156. Филиппова Ю.А., В.Л. Юхов. Видовой состав и распределение головоногихмоллюсков в мезо- и батипелагиали антарктических вод.// Антарктика. 1979. М.: Наука. Вып.18. С.175-188.

157. Шевцов В.В., Макаров P.P. К биологии антарктического криля. // Труды ВНИРО. 1969. Т.66. С. 176-205.

158. Шубников Д. А., Ю.Е. Пермитин, С.П. Возняк. Материалы по биологии путассу (Micromesistius australis Norman).// Труды ВНИРО. 1969. Т. 66. С. 299-306.

159. Шунтов В.П., А.Ф. Волков, О.С. Темных, Е.П. Дулепова. Минтай в экосистемах дальневосточных морей.// Вл-к. Изд-во ТИНРО. 1993. 426 с.

160. Шуст К.В. Распределение и основные черты биологии массовых нотооеноидных рыб Антарктики.// Биологические ресурсы Арктики и Антарктики. 1987. М.: Наука. С. 296-320.

161. Шуст К.В. Рыбы и рыбные ресурсы Антарктики.// М.: Изд-во ВНИРО. 1998. 163 с.

162. Яковлев В Н. Гидрометеорологическое обеспечение океанического рыболовства.// М.: Пищевая промышленность. 1976. 230 с.

163. Ярогов Б.А. О физико-географических условиях ареала.// Труды ВНИРО. 1969. Т.66. С.85-101.

164. Ainley D.G., K.R. Arrigo, W.R. Fraser, P.R. Wilson. Decadal changes in the biota of the Southern Ocean: Evidence supporting a climatic regime shift.// Second GLOBEC Open Science Meeting. Programme and abstracts. 2002. P. 91-92.

165. Ainley D.G., Fraser W.R., Daly K.L. Effects of pack ice on the composition ofmicronektonic communities in the Weddell Sea // Antarctic Ocean and resources variability (ed. by D. Sahrhage). 1988. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. P. 140-146.

166. Ainley D.G., Jacobs S.S. Sea-bird affinities for ocean and ice boundaries in the Antarctic.//Deep-Sea Res. 1981. Vol.28A. N.10. P. 1173-1185.

167. Amos A.F. AMLR program: Interannual variability in the Elephant Island surfacewaters in the austral summer.// Antarctic Journal of the US. 1993. 28(5).

168. Antezana, Т., N. Aguirre, R. Bustamante. Nuevo limito septeprional para el krill

169. Antarctic Euphausia superba Dana en el Pacific.// Ser. Cien. Inst. Antarct. Chileno. 1976. 4. P.47-51.

170. Aoki S., Yoritaka M., Masuyama A. Multidecadal warming of subsurface temperature in the Indian sector of the Southern Ocean.// Journal of Geophysical Research. 2003. Vol.108. No. C4. P.8081.

171. Bagriantsev N.V., A.L. Gordon, B.A. Huber. Weddell Gyre: temperature maximum stratum.// Journal of Geophysical Research. 1989. 94. P. 8331-8334.

172. Bargmann H.E. The development and life-history of adolescent and adult krill, Euphausia superba// Discovery Rep. 1945. Vol.23. P. 103-176.

173. Cai W., Baines P.G., Gordon H.B. Southern mid- to high-latitude variability, a zonal wavenumber-3 pattern, and the Antarctic Circumpolar Wave in the CSIRO Coupled Model//Journal of Climate. 1999. Vol.12, n.10. P.3087-3104.

174. Callahan J.E. The structure and circulation of deep water in the Antarctic.// Deep-Sea Res. 1972. 19. P. 563-575.

175. Cardinale M., F. Arrhenius. The relationship between stock and recruitment: are the assumptions valid? // Mar Ecol Prog Ser. 2000. Vol.196. P. 305-309.

176. Carletone A.M. Sea ice atmosphere signal of the Southern Oscillation in the Weddell

177. Sea, Antarctica//!. Clim. Vol.1. 1988. P. 379-388.

178. Carleton R. Population ecology of antarctic seals.// In: Antarctic Ecology. Volume 1. 1970. Ed. by M.W.Holdgate. P. 398-414.

179. Carmack E.C. Water characteristic of the Southern Ocean south of the Polar Front.// In "A Voyage of Discovery". Deep-Sea Res. suppl. To Vol. 24. 1977. P. 1542.

180. CCAMLR. Statistical Bulletin. Vol. 1 (1970-1979). 1990. CCAMLR. Hobart. Australia.

181. CCAMLR. Statistical Bulletin. Vol. 2 (1980-1989). 1990. CCAMLR. Hobart. Australia.

182. CCAMLR. Statistical Bulletin. Vol. 12 (1990-1999). 2000. CCAMLR. Hobart. Australia.

183. CCAMLR Statistical Bulletin. Vol. 14 (2000-2001). 2002. CCAMLR. Hobart. Australia.

184. Christoph M., Barnett T.P., Roeckner E. The Antarctic Circumpolar Wave in a coupled ocean atmosphere GCM // J. Clim. 1998. Vol.11. N.7. P.1659-1672.

185. Clowes A.J. Hydrology of the Bransfield Streit.//Discovery Rep. 1934. 9. P. 1-64.

186. Clowes A.J. Phosphate and silicate in the Southern Ocean.// Discovery Rep. 1938. 19. P. 1-120.

187. Comiso J.C. Variability and trends in antarctic surface temperatures from in situ andsatellite infrared measurements// J. Clim. 2000. Vol.13. N.10. P. 1674-1696.

188. Croxall J.P., Reid K., Prince P.A. Diet, provisioning and productivity responses ofpredators to differences in availability of Antarctic krill. // Mar. Ecol. Progr. Ser. 1999. 177. P. 115-131.

189. Croxall J.P., P.N. Trathan, E.J. Murphy. Environmental change and Antarctic seabird populations. // Science. 2002. V. 297. P. 1510-1514.

190. Daly K.L. Overwintering development, growth and feeding of larval Euphausia superba in the Antarctic marginal ice zone.// Limnological Oceanography. 1990. 35. P. 1564-1567.

191. Daly K.L. Southern Ocean krill growth and recruitment: an interannual comparisonunder varying environmental conditions.// Second GLOBEC Open Science Meeting. Programme and abstracts. 2002. P. 100.

192. Daly K.L., Macaulay M.C. Abundance and distribution of krill in the ice edge zone of the Weddell Sea, austral spring 1983 // Deep-Sea Res. 1988. 35. P. 21-41.

193. Deacon G.E.R. A general account of the hydrology of the South Atlantic Ocean.// Discovery Rep. 1933. 7. P. 171-238.

194. Deacon G.E.R. The hydrology of the Southern Ocean.// Discovery Rep. 1937. 15. P. 3152.

195. Deacon G.E.R Physical and biological zonation in the Southern Ocean.// Deep-Sea Res. 1982. Vol. 29. No.lA. P. 1-15.

196. Dolzhenkov V.N., Timonin V.P. Krill (Euphausia superba Dana) resources anddistribution in the Wilkes Land area in the seasons 1986 to 1989. // Selected Scientific Papers. 1990. CCAMLR. Hobart. Australia.

197. Edwards R.J., Emery W.J. Australasian Southern Ocean frontal structure duringsummer 1976-77.// Austral. J. Mar. And Freshwater. Res. 1982. Vol.33. No.l. P.3-22.

198. Everson I. The living resources of the Southern Ocean,// Fish. Surv. Progr. FAO. 1977. P. 1-156.

199. Everson I., C. Goss. Krill fishing activity in the southwest Atlantic.// Ant. Sci. 1991. N.3. P.351-358.

200. Fandry C., Pillsbury R.D. On the estimation of absolute geostrophic volume transport applied to the Antarctic circumpolar current.// J. Phys. Oceanogr. 1979. Vol.9. N.3. P.449-455.

201. Fedulov, P.P., E.J. Murphy and K.E. Shulgovsky. Environment-krill relations in the South Georgia marine ecosystem.// CCAMLR Science. 1996. 3. P.13-30.

202. Foldvik A., T. Gammelsrod, T. Torresen. Circulation and water masses on the southern Weddell sea shelf.// Oceanology of the Antarctic Continental Shelf.

203. V4 Antarctic Research Series. 1985. 43. P. 5-20.

204. Foster, T.D. and E.C. Carmack. Frontal zone mixing and Antarctic bottom waterformation in the southern Weddell Sea.// Deep-Sea Res. 1976. 23. 301-317.

205. Fraser F.G. On the development and distribution of the young stages of krill (Euphausia superba)//Discovery Rep. 1936. 14. P. 1-192.

206. Fraser W.R The effects of climate wanning on the species composition and abundance of pygoscelid penguins near Palmer station, Western Antarctic Peninsula.// Second GLOBEC Open Science Meeting. Programme and abstracts. 2002. P. 46.

207. Frazer W.R., W.Z. Trivelpiece. Variability in sea ice coverage and long-term change in the diets of Adelie penguins: implications for Southern Ocean ecosystem studies.// WG-EMM-95/64. 1995. 26 p.

208. Fraser, W.R., Trivelpiece, W.Z., Ainley, D.G. and Trivelpiece, S.G. Increases in

209. Antarctic penguin populations: reduced competition with whales or a loss of sea ice due to environmental warming. // Polar Biol. 1992. 11. P. 525-531.

210. Garrison D.L., Buck K.R, Silver M.W. Ice algal communities in the Weddell Sea// Antarctic Journal US. 1982. Vol. 17. N 5. P.157-159.

211. General Circulation of the Southern Ocean; Status and Recommendations for Research. // A Report from SCOR Working Group 74. 1984. P. 1-41.

212. Gershunov A., Barnett T. Interdecadal modulation of ENSO teleconnections// Bulletin of the American Meteorological Society. 1998. N 79. P. 2715-2725.

213. Gill, A.E. Circulation and bottom water formation in the Weddell Sea.// Deep-Sea Res. 1973. 20. P. 111-140.1. El-Sayed1. El-Sayed " El-Sayed1. El-Sayed

214. Gloersen P., W.J. Campbell, D.J. Cavalieri, J.C. Comiso, C.L. Parkinson, H.J.Zwally. Arctic and Antarctic Sea Ice, 1978-1987: Satellite Passive-Microwave Observations and Analysis. 1992. NASA. Washington.

215. Gong D., Wang S. Definition of Antarctic oscillation index// Geophis. Res. Ltrs. 1999. Vol. 26, No.4. P. 459-462.

216. Gordon A.L. Structure of Antarctic waters between 20°W and 170°W.// Antarctic Map Folio Series. 1967. Fol. 6. Ed. Amer. Geograph. Soc. New York.

217. Gordon A.L. Oceanography of Antarctic waters.// Antarctic oceanography I: Antarctic research series. Ed. by J.L. Reid. 1971A. Vol.15. P. 169-203.

218. Gordon A.L. Antarctic polar front zone.// In: Antarctic Oceanology. 1. Antarctic Res.Ser. 1971B. Vol.15. P. 205-221.

219. Gordon A.L. Spatial and temporal variability within the Southern Ocean.// In: Antarctic Ocean and Resources Variability (ed. by D. Sahrhage). 1988. P. 41-56.

220. Gordon A.L., E. Molinelli, T. Baker. Large-scale dynamic topography of the Southern Ocean. // Journal of Geophysical Research. 1978. 83(C6). P. 3023-3032.

221. Gordon A.L., Taylor H.W., Georgie D.T. Antarctic oceanographic zonation.// In: Polar oceans (Ed. by Dunbar M.J.). 1977. Proc. Polar oceans conf. Arct. Inst. North Am. Calgary. Alberta. P. 45-76.

222. Gyldenfeldt A.-B., Fahrbach E., Garcia M.A., Schreder M. Flow variability at the tip of the Antarctic Peninsula.// Deep Sea Res. Part II. 2002. Vol.49. Issue 21. P. 4743-4766.

223. Haarsma R.J., Selten F.M., Opsteegh J.D. On the mechanism of the Antarctic Circumpolar Wave // J. Clim. 2000. Vol.13. N.9. P. 1461-1480.

224. Hamner W.M., P.P. Hamner, S.W. Strand, R.W. Gilmer. Behavior of Antarctic krill, Euphausia superba: chemoreception, feeding, schooling and molting.// Science. 1983. 220. P. 433-435.

225. Hardy A.C., Gunther E.R The plankton of the South Georgia whaling grounds and adjacent waters // Discovery Rep. 1936. Vol. 11. P. 1-456.

226. Hare, S.R., Mantua, N.J. Empirical evidence for North Pacific regime shifts in 1977 and 1989// Progress in Oceanography. 2000. Vol. 47. N 1-4. P. 103-145

227. Hart T.J. On the phytoplankton of the south-west Atlantic and the Bellingshausen Sea, 1929-1931.//Discovery Rep. 1934. Vol. 8. P. 1-268.

228. Hart T.J. Phytoplankton periodicity in Antarctic surface waters.// Discovery Rep. 1942. Vol. XXI. P. 261-356.

229. Heezen B.C., Tharp M., Bentley Ch. Morphology of the earth in the Antarctic and sub-Antarctic.// Antarctic Map Folio Ser. 1972. Folio 16. New York.

230. Hempel G. Antarctic marine research in winter: the Winter Weddell Sea Project 1986.// Polar Record. 1988. 24. P. 43-48.

231. Hempel G. Antarctic marine food webs.// Antarctic nutrient cycles and food webs. B.: Springer, 1985, P.260-270.

232. Hewitt, R. Areal and seasonal extent of sea-ice cover off the northwestern side of the

233. Antarctic Peninsula: 1979 to 1996 // CCAMLR Science. 1997. Vol.4. P.65-73.

234. Hewitt, R. An index of per capita recruitment. // CCAMLR Science. 2000. Vol.7. P. 179-196.

235. Heywood, R.B., I. Everson, J. Priddle. The absence of krill from the South Georgia zone, winter 1983.// Deep-Sea Res. 1985. 32 (3). P.369-378.

236. Hofmann E.E., J.M. Klinck. Hydrography and circulation of the Antarctic continental shelf: 150°E to the Greenwich meridian. // The Sea. (ed. by A.R. Robinson and K.H. Brink). 1998A. Vol. 11. P. 997-1042.

237. Hofmann E.E., J.M. Klinck, RC. Beardsley. Seasonal and interannual variations in hydrographic distributions in Marguerite Bay and environs.// Second GLOBEC Open Science Meeting. Programme and abstracts. 2002. P. 109.

238. Hofmann E.E., J.M. Klinck, R.A. Locarnini, B. Fach, E. Murphy. Krill transport in the Scotia Sea and environs.//Antarctic Science. 1998. 10 (4). P. 406-415.

239. Hollowed A.B., S.R. Hare, W.S. Wooster. Pacific Basin climate variability and patterns of Northeast Pacific marine fish production// Progress in Oceanography. 2001. Vol. 49. N 1-4. P. 257-282

240. Jacobs S.S. On the nature and significance of the Antarctic Slope Front.// Marine Chemistry. 1991. 35. P.9-24.

241. Jacobs S.S., A.F. Amos, P.M. Bruchhausen. Ross Sea oceanography and antarctic bottom water formation.// Deep-Sea Res. 1970. 17 (5). P. 935-962.

242. Jacobs S.S., J. Comiso. Sea ice and oceanic processes on the Ross Sea Continental Shelf.// J. Geophys. Res. 1989. 94(C12). P. 18195-18211.

243. Jacobs G.A., Mitchell J.L. Ocean circulation variations associated with the Antarctic Circumpolar Wave // Geophys. Res. Ltrs. 1996. Vol. 23. N. 21. P. 2947.

244. Kalnay, E. and Coauthors. The NCEP/NCAR Reanalysis 40-year Project// Bull. Amer. Meteor. Soc. 1996. N 77. P. 437-471.

245. Kanda K., K. Takagi, Y. Seki. Movement of the larger swarms of Antarctic krill

246. Euphausia superba population off Enderby Land during 1976-1977 season.// J. Tokyo Univ. Fish. 1982. 68. P. 25-42.

247. Karoly D. J. Southern hemisphere circulation features associated with El Nino-Southern Oscillation events // J. Clim. 1989. Vol.2. P.1239-1252.

248. Kawaguchi, S., M. Satake. Relationship between recruitment of the Antarctic krill and the degree of ice cover near the South Shetland Islands. // Fish. Sci. 1994. 60. P. 123-124.

249. Kawamura, A. Has marine Antarctic ecosystem changed? A tentative comparison of present and past macrozooplankton abundances.// Mem. Nat. Inst. Polar , Res., Spec. Issue. 1986. 40. P. 197-211.

250. Kawamura, A. Two series of macrozooplankton catches with the N70V net in the Indian sector of the Antarctic Ocean.// Proc.NIPR Symp. Polar Biol. 1987. 1. P.S4-89.

251. Kemp S., Bennett A.G. On the distribution and movements of whales on the South

252. Georgia and South Shetland whaling grounds.// Discovery Rep. 1932. 6. P. 165-190.

253. Kerry K., J. Clarke, H. Gardner, R Murphy, F. Hume, P. Hodum. Adelie penguin chick deaths investigated.//Document WG-EMM-95/33. 1995. CCAMLR. 12 p.

254. Killworth P.D. Mixing on the Weddell Sea continental slope.// Deep-Sea Res. 1977. 24. P. 427-448.

255. Killworth P.D. Deep convection in the World Ocean.// Reviews of Geophys. And Space Phys. 1983.21(1). P. 1-26.

256. King J.C. Recent climate variability in the vicinity of the Antarctic Peninsula // Int. J. Climatol. 1994. N14. P.357- 369.

257. Klein, S.A., B.J. Soden, Lau N-C. Remote sea surface temperature variations during

258. ENSO: evidence for a tropical atmospheric bridge// Journal of Climate. 1999. Vol. 12. N. 4. P. 917-932.

259. Knox G.A. Antarctic marine ecosystems.// In: Antarctic Ecology. Volume 1. 1970. Ed. by M.W.Holdgate. P. 69-96.

260. Kwock, R, Comiso, J.C. Southern ocean climate and sea ice anomalies associated with the Southern Oscillation.// Journal of Climate. 2002. Vol.15. N.5. P. 487501.

261. Macaulay, M.C., Daly, K.L., Mathisen O.A. Acoustic assessment of the distributionand abundance of micronecton and necton in the Scotia Sea, March 1984.// Antarct.J.U.S. 1984. 19(5). P. 141-143.

262. Mackintosh N.A. Distribution of the macroplankton in the'Atlantic // Discovery Rep. 1934. Vol. 9. P.65-160.

263. Mackintosh N.A. A survey of Antarctic biology up to 1945.// In "Biologie Antarctique" (R. Carrick, M. Holdgate and J. Prevost, ads) 1964. Hermann. Paris.

264. Mackintosh N.A. Whales and krill in the twentieth century.// In: Antarctic Ecology. Volume 1. 1970. Ed. by M.W.Holdgate. P. 195-212.

265. Mackintosh N.A. Life cycle of Antarctic krill in relation to ice and water condition// Discovery Rep. 1972. Vol. 36. P. 1-94.

266. Mackintosh N.A. Distribution of post-larval krill in the Antarctic // Discovery Rep. 1973. Vol. 36. P.95-156.

267. Mackintosh N.A., J.F. Wheeler. Southern Blue end Fin Whales. // Discovery Reports. 1929. V. I. P. 257-540.

268. Makarov, R.R, Maslennikov, V.V., Solyankin, E.V., Spiridonov, V.A. and

269. Yakovlev, V.N. Variability of population density of Antarctic krill in the Western Scotia Sea in relation to hydrological conditions. // In: Antarctic Ocean and Resources Variability. D. Sahrhage (ed.). 1988. Berlin: Springer-Verlag. P. 231-236.

270. Mandelli E.F., Burkholder P.R. Primary productivity in the Gerlache and Bransfield -Straits of Antarctica.// J. Mar. Res. 1966. 24. P. 15-27.

271. Mangel, M. Analysis and modelling of the Soviet southern ocean krill fleet.// In:

272. Selected Scientific Papers. (SC-CAMLR-SSP/5). Part I. 1988. P. 127-236.

273. Marques R.F.C., V. Brahmananda Rao. A diagnosis of a long-lasting blocking eventover the Southeast Pacific ocean // Monthly Weather Rev. 1999. Vol.127. N 8. P.1761-1776.

274. Marr J.W.S. The natural history and geography of the Antarctic krill (Euphausia superba Dana) // Discovery Rep. 1962. Vol. 32. P. 33-464.

275. Marschall H.P. The overwintering strategy of Antarctic krill under the pack ice of the Weddell Sea.//Polar Biology. 1988. 9. P. 129-135.

276. Miller, A.J., Cayan, D.R, Barnett, T.P., Graham, N.E., Oberhuber, J.M. The 1976 77 climate shift of the Pacific Ocean// Oceanography. 1994. N 7. P. 21-26.

277. Minobe, S. Resonance in bidecadal and pentadecadal climate oscillations over the North Pacific: role of climatic regime shifts// Geophis. Res. Let. 1999. N 26. P. 855858

278. Mo, K.C. Relationships between low-frequency variability in the Southern Hemisphere and sea surface temperature anomalies// Journal of Climate. 2000. Vol. 13. N. 20. P. 3599-3610.

279. Mo K.C., White G.N. Teleconnections in the Southern Hemisphere // Monthly Weather Rev. 1985. Vol.113. P.22-37.

280. Moloney C.L., P.G. Ryan. Antarctic marine food webs.// Encyclopedia of Environmental Biology. 1995. Vol. 1. P. 53-69.

281. Murphy E.J., A. Clarke, C. Symon, J. Priddle. Temporal variation in Antarctic sea-ice: analysis of long term fast-ice record from the South Orkney Island.// Deep-SeaRes. 1995. 42. P. 1045-1062.

282. Murphy E.J., D.J. Morris, J.L. Watkins, J. Priddle. Scales of interaction between antarctic krill and the environment.// In: Antarctic ocean and resources variability. D. Sahrhage (ed.). Berlin:Springer-Verlag. 1988. P. 120-130.

283. Nast F., K.-H. Kock, D. Sahrhage, M. Stein, J.E. Tiedtke. Hydrography, krill and fish and their possible relationships around Elephant Island.// In: Antarctic ocean and resources variability. D. Sahrhage (ed.). Berlin:Springer-Verlag. 1988. P. 183-198.

284. Nemoto T., M. Okiyama, N. Iwasaki, T. Kikuchi. Squid as predators on krill (Euphausia superba) and prey for sperm whales in the Southern Ocean.// In: Antarctic ocean and resources variability. D. Sahrhage (ed.). Berlin:Springer-Verlag. 1988. P. 292-296.

285. Nevitt G. Olfactory foraging in Antarctic seabirds: a species specific attraction to krill odors.// Mar. Ecol. Prog. Ser. 1999. Vol. 177. P. 23 5-241.

286. Niiler, P., J. Illeman, J.-H. Hu. RACER: Lagrangian drifter observations of surfacecirculation in the Gerlache and Bransfield Straits.// Antarctic Journal of the United States. 1990. 25. P. 134-137.

287. Nowlin W.D., M. Clifford. The kinematic and thermohaline zonation of the Antarctic Circumpolar Current at Drake Passage.// J.Mar.Res. 1982. 40 (Suppl.). P. 481-507.

288. Nowlin W.D., Klinck J.M. The physics of the Antarctic Circumpolar Current.// Rev. Geophys. 1986. Vol.24. No.3. P. 469-492.

289. Nowlin W.D., W. Zenk. Westward bottom currents along the margin of the South Shetland Island Arc.// Deep-Sea Res. 1988. 35. P. 269-301.

290. Oritsland T. Biology and population dynamics of antarctic seals.// In: Antarctic Ecology. Volume 1. 1970. Ed. by M.W.Holdgate. P. 361-366.

291. Orsi, A.H., W.D. Nowlin, T. Whitworth III. On the circulation and stratification of the Weddell Gyre.//Deep-Sea Reserch I. 1993. 40. P. 169-203.

292. Orsi, A.H., Whitworth III, T., Nowlin Jr, W.D. On the meridional extent and fronts of the Antarctic Circumpolar Current Deep-Sea Res. 1995. Part 1. 42. P. 641673.

293. Patterson S.L., Sievers H.A. The Weddell-Scotia Confluence. // J.of Physical Oceanogr. 1980. Vol.10. No.10. P.1584-1609.

294. Permitin Yu.E. The consumption of krill by antarctic fishes.// In: Antarctic Ecology. Volume 1. 1970. Ed. by M.W.Holdgate. P. 177-182.

295. Peterson R.G., White W.B. Slow oceanic teleconnections linking the Antarctic

296. Circumpolar Wave with the tropical El Nino Southern Oscillation // J. Geophis. Res. 1998. Vol. 103. N. Cll. P. 24,573-24,583.

297. Potter J.R. and J.G.Paren. Interaction between ice shelf and ocean in George VI Sound, Antarctica.// In "Oceanology of the Antarctic continental shelf'. 1985. Ed. S.S. Jacobs. Vol.43. P. 35-58.

298. Prezelin B.B., Hofmann E.E., Mengelt C. Klinck J.M. The linkage between Upper

299. Circumpolar Deep Water (UCDW) and phytoplankton assemblages on the west Antarctic Peninsula continental shelf.// Journal of Marine Research. 2000. 58. P. 165-202.

300. Qiu B., Jin F.F. Antarctic circumpolar waves: An indication of ocean-atmospherecoupling in the extratropics // Geophys. Res. Ltrs. 1997. Vol.24. N 21. P. 2585.

301. Quetin L.B., R.M. Ross. Behavioral and physiological characteristics of the Antarctickrill, Euphausia superba. // American Zoologist. 1991. 31. P. 49-63.

302. Read J.F., R.T. Pollard, A.I. Morrison, C. Symoti. On the southerly extent of the

303. Antarctic Circumpolar Current in the southeast Pacific // Deep-Sea Research II. 1995. Vol.42. No.4-5. P.933-954.

304. Reid J.L. On the total geostrophic circulation of the South Pacific Ocean: flow patterns, tracers and transports.//Progress in Oceanography. 1986. 16. P. 1-61.

305. Reid J.L., W.D. Nowlin, Jr. and W.C. Patzert. On the characteristics and circulation of the southwestern Atlantic Ocean.// J. Phys. Oceanogr. 1977. 7. P. 62-91.

306. Renwick J. A. ENSO-related variability in the frequency of South Pacific blocking // Monthly Weather Rev. 1998. Vol.126. N.12. P.3117-3123.

307. Renwick, J. A., M. J. Revell. Blocking over the South Pacific and Rossby wavepropagation//Monthly Weather Review. 1999. Vol. 127. N. 10. P. 22332247.

308. Reynolds RW. SST anomalies in the North Pacific ocean II Tellus. 1978. Vol.30. N.2. P. 97-103.

309. Rodionov, S.N., A.S. Krovnin. The 1980s in the context of climatic changes in the North Atlantic region// ICES mar. Sci. Symp. 1992. N.195. P. 93-102.

310. Rosenberg, A. A., Beddington, J.R., Basson, M. Growth and longevity of krill during the first decade of pelaging whaling.// Nature. 1986. 324. P. 152-154.

311. Royer, T.C. High latitude oceanic variability associated with the 18.6 year nodal tide // Journal of Geophysical Research. 1993. N. 98. P.4639-4644

312. Ruud J.T. On the biology of Southern Euphausiidae//Hvalrad. Scr. 1932. N. 2. P. 1105.

313. Sahrhage D. Some indications for environmental and krill resources variability in the Southern Ocean.// Antarctic Ocean and resources variability (ed. by D. Sahrhage). 1988A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. P.33-40.

314. Sahrhage D. Summary and conclusions. // Antarctic Ocean and resources variability (ed. byD. Sahrhage). 1988B. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. P.297-300.

315. Shaughnessy P., S. Goldsworthy. Feeding ecology of southern fur seals (Arctocephalus spp.) and their management at Heard and Macquarie islands. // Proc. NIPR Symp. Polar Biol. 1993. 6. P. 173-175.

316. Shuman C. A., Stearns C.R. Decadal-length composite inland West Antarctic temperature records// J.Clim. 2001. Vol. 14. N.9. P. 1977-1988.

317. Siegel, V. Age and growth of Antarctic Euphausiacea (Crustacea) under natural conditions.//Mar. Biol. 1987. 4. P. 483-495.

318. Siegel, V., B. Bergstrom, J.O. Stromberg, P.H. Schalk. Distribution, sex frequencies and maturity stages of krill, Euphausia superba, in relation to sea-ice in the northern Weddell Sea.//Polar Biology. 1990. 10. P.549-557.

319. Siegel V., Loeb V. Recruitment of Antarctic krill Euphausia superba and possible causes for its variability// Mar. Ecol. Prog. Ser. 1995. 123. P. 45-56.

320. Sievers H. A., Emery W.J. Variability of the Antarctic Polar Frontal Zone in the Drake Passage Summer 1976-1977.//J: Geophys. Res. 1978. 83 (C6). P. 30103022.

321. Sievers H.A., Nowlin W.D. The stratification and water masses at Drake Passage.// J.Geophys.Res. 1984. 89 (C6). P. 10489-10514.

322. Simmonds I., Jacka T.H. Relationships between the interannual variability of Antarctic sea ice and the Southern Oscillation // J. Clim. 1995. Vol.8. P. 637-647.

323. Smith, N.R., D. Zhao Qian, K.R. Kerry and S.Wright. Water masses and circulation in the region of Prydz Bay, Antarctica.// Deep-Sea Res. 1984. 31. P. 1121-1147.

324. Smith D.A., E.E. Hofmann, J.M. Klinck, C.M. Lascara. Hydrography and circulation of the

325. West Antarctic Peninsula continental shelf. // Deep-Sea Research I. 1999. 46. P. 925949.

326. Spiridonov V. A. A scenario of the Late-Pleistocene-Holocene changes in thedistributional range of Antarctic krill (Euphausia superba).// Marine Ecology. 1996. 17(1-3). P.519-541.

327. Stein M. Thermal structure of the Weddell-Scotia confluence during February 1981.// Meeresforschung. 1981. 29(1). P. 47-52.

328. Stein M. Variation of geostrophic circulation off the Antarctic Peninsula and in the southwest Scotia Sea, 1975-1985.// In: Antarctic Ocean and Resources Variability. D. Sahrhage (ed.).1988. Berlin: Springer Verlag. P.81-91.

329. Stein M. Variability of local upwelling off the Antarctic Peninsula, 1986-1990.// Arch. Fischereiwiss. 1992. 41. P. 131-158.

330. Stonehouse B. Adaptation in polar and subpolar penquins (Spheniscidae).// In: Antarctic Ecology. Volume 1. 1970. Ed. by M.W.Holdgate. P. 526-542.

331. Taljaard J. J., van Loon H. Cyclogenesis, cyclones and anticyclones in the Southern Hemisphere during summer 1957- 1958//Notos. 1963. N 12. P. 37-50.

332. Tchernia P. Observation of the Antarctic East wind drift current by using tabular icebergs tracked by satellite.// Antarct. J. US. 1980. Vol.15. No.5. P.83.

333. Thiele D. International Whaling Commission Southern Ocean GLOBECcollaboration. Update from the Western Antarctic Peninsula. // GLOBEC International Newsletter. 2002. Vol.8. No. 2. P.7-9.

334. Thompson D.W.J., Wallace J.M. Annular modes in the extratropical circulation. Part I: month-to-month variability//J. Clim. 2000. Vol. 13. N 5. P.1000-1016.

335. Trenberth K.E. General characteristics of El Nino-Southern Oscillation// In:

336. Teleconnections linking worldwide climate anomalies. 1991. Ed. By M. Glantz, R. Katz, N. Nicholls. Cambridge. P. 535.

337. Trenberth, K.E. The definition of El-Nino// Bull.of the Am.Met.Soc. 1997. N. 78. P. 2771-2777.

338. Trivelpiece W.Z., S.G. Trivelpiece. Changes in Adelie penguin recruitment: correlations to krill biomass estimates and implications for fisheries management in the Southern Ocean.//WG-EMM-95/63. 1995.

339. Vaughan D.G., Doake C.S.M. Recent atmospheric warming and retreat of ice shelves on the Antarctic Peninsula // Nature. 1996. N 379. P.328-331.

340. Vaz RA.N. and G.W. Lennon. Physical oceanography of the Prydz Bay region of Antarctic waters.// Deep-Sea Res. I. 1996. Vol.43. No.5. P. 603-641.

341. Voronina N.M. The comparison of abundance of different groups of suspension-feeding plankton in the trophic web of the Antarctic pelagic community (the Pacific sector).//Russian Journal of Aquatic Ecology. 1994. 3(2). P. 127-135.

342. Wallace J.M., Gutzler D.S. Teleconnections in the geopotential height field during the

343. Northern Hemisphere winter // Monthly Weather Rev. 1981. Vol. 109. P. 784812.

344. Ward J. H. Hierarchical grouping to optimize an objective function // J. American Statist. Assoc. 1963. Vol.58. P.236-244.

345. Watkins J.L., A.W.A. Murray, H.I. Daly. Variation in the distribution of Antarctic krill Euphausia superba around South Georgia. // Mar Ecol Prog Ser. 1999. Vol.188. P. 149-160.

346. White W.B., Peterson R.G. An Antarctic circumpolar wave in surface pressure, wind, temperature and sea-ice extent // Nature. 1996. Vol.380. P.699-702.

347. Whitworth III. Monitoring the transport of the Antarctic circumpolar current at Drake passage.//J. Phys. Oceanogr. 1983. Vol.13. N. 11. P.2045-2057.

348. Whitworth III, T., W.D. Nowlin Jr. Water masses and currents of the Southern Ocean at the Greenwich meridian.//J. Geophys. Res. 1987. 92. P. 6462-6476.

349. Whitworth III, T., W.D. Nowlin Jr, A H. Orsi, RA. Locaraini, S.G. Smith. Weddell sea shelf water in the Bransfield strait and Weddell-Scotia Confluence.// Deep-Sea Res. 1994. Vol. 41. No.4. P. 629-641.

350. Witek Z., Kalinowski J., Grelowski A., Wolnomiewski N. Studies of aggregations of krill (Euphausia superba).//Meeresforschung. 1981. 28. N.4. P. 228-243.

351. Yanez E., M.A. Barbieri, C. Silva, K. Nieto, F. Espindola. Climate variability andpelagic fisheries in northern Chile// Progress in Oceanography. 2001. Vol. 49. N. 1-4. P. 581-596

352. Zwally H.J., J.C. Comiso, A.L. Gordon. Antarctic offshore leads and polynyas andoceanographic effects.// In 'Oceanology of the Antarctic Continental Shelf'. 1985. Ed. by S.S. Jacobs. Antarctic Research Series. Vol.43. P. 202-226.

Информация о работе

Масленников, Вячеслав Вячеславович
доктора географических наук
Москва, 2004
ВАК 25.00.28

Диссертация

Климатические колебания и морская экосистема Антарктики - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы