Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Промежуточные воды Японского моря

ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Промежуточные воды Японского моря"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Дальневосточное отделение Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева

На правах рукописи

ТАРАНОВА Светлана Николаевна

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ВОДЫ ЯПОНСКОГО МОРЯ

Специальность 25.00.28 — океанология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Владивосток — 2006

Работа выполнена в Тихоокеанском океанологическом институте им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской Академии наук

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат географических наук И.А. Жабин

доктор географических наук, профессор Л.П. Якунин, Дальневосточный государственный университет, Институт

окружающей среды

кандидат физико-

математических наук В.И. Пономарев, Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева

Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр

Защита состоится «10» октября 2006 г. в «14» часов на заседании диссертационного совета Д 005.017.02 в Тихоокеанском океанологическом институте им. В.И. Ильичева по адресу: 690041, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева

Автореферат разослан «10» сентября 2006 г.

И. о. ученого секретаря диссертационного совета, доктор технических наук

В.И. Коренбаум

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Японское море относится к окраинным морям северо-западной части Тихого океана. Оно связано с Восточно-Китайским и Желтым морями Корейским проливом, с Тихим океаном — Сангарским проливом, с Охотским морем — проливами Лаперуза и Невельского. Все проливы являются мелководными, поэтому прямой водообмен промежуточными и глубинными водами между Японским морем и соседними акваториями отсутствует. Япономорские промежуточные, глубинные и донные воды формируются непосредственно в море. В настоящее время выделены промежуточные воды пониженной солености и промежуточные воды повышенной солености, определены их характеристики, но сделано это на основе данных разрозненных и фрагментарных съемок. До сих пор остается недостаточно изученным вопрос о процессах их формирования.

Известно, что в структуре вод Японского моря во второй половине XX столетия произошли изменения, связанные с уменьшением глубины вентиляции вод. Возможными причинами этих изменений могут быть антропогенное или природно-обусловленное воздействия. Очевидно, что промежуточные воды также должны быть затронуты региональным изменением климата.

Глобальное потепление климата оказывает влияние на процессы формирования, циркуляции и трансформации вод в Мировом океане. Процессы, определяющие структуру вод Японского моря (конвекция, осолонение при льдообразовании, субдукция), подобны процессам, происходящим в других районах Мирового океана. Поэтому Японское море можно рассматривать как естественную лабораторию, позволяющую исследовать изменчивость физических процессов, формирующих структуру вод Мирового океана.

Цель и задачи работы. Целью работы является исследование распространения и процессов формирования промежуточных вод Японского моря.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

1. На основе анализа высокоточных СГО-данных, полученных для моря в целом, выделить промежуточные воды. Рассмотреть пространственную изменчивость гидрологических и гидрохимических параметров в промежуточных слоях.

2. Исследовать зимние гидрометеорологические условия в северной части моря и их влияние на процессы формирования промежуточных вод.

3. Рассчитать скорость формирования вод с плотностью1 более 26,9 кг/м3 при средних (климатических) условиях и в период 1948—2002 гг. Установить взаимосвязь между скоростью формирования наиболее плотных вод (с плотностью больше 27,3 кг/м3) и изменениями региональных климатических условий.

Методы исследования. Для достижения поставленной в работе цели использовались стандартные способы представления данных, применяемые в физической океанографии: построение вертикальных профилей, разрезов, карт, диаграмм, временных рядов. При изучении структуры вод применялись метод «ядра» и изопикнический анализ. Для обработки результатов также использовались элементарные статистические методы (построение трендов, вычисление коэффициентов корреляции).

1 Условная плотность — ач, с^рэ,^-1 ООО, [кг/м3]

Научная новизна. На основе анализа высокоточных данных CTD-измерений рассмотрены характеристики промежуточных вод Японского моря. Впервые с использованием термодинамического подхода выполнены оценки скоростей формирования вод с плотностью более 26,9 кг/м3 по климатическим данным о температуре, солености и потоках тепла и пресной воды на поверхности моря. На основе данных реанализа NCEP/NCAR исследована межгодовая изменчивость скорости формирования вод с плотностью более 26,9 кг/м3 в период 1948—2002 гг. Показано, что за последние 50 лет в Японском море произошли значительные структурные изменения — увеличилась скорость формирования вод с плотностью 26,9— 27,3 кг/м3, из которых формируется промежуточный слой пониженной солености, и уменьшилась скорость формирования вод с плотностью более 27,3 кг/м3.

Теоретическая и практическая значимость полученных результатов. Расширены представления о формировании промежуточных вод пониженной и повышенной солености в Японском море. Оценки скорости формирования вод являются важными при исследовании региональных климатических изменений.

Научные результаты, изложенные в диссертации, получены при выполнении проекта «Вентиляционные процессы и водообмен в ДВ морях» ФЦП «Исследование природы Мирового океана» и проектов ДВО РАН в 2003—2005 гг.

Достоверность результатов исследования подтверждается исследованиями климатической изменчивости вентиляции промежуточных и глубинных вод {Kim et al., 2001). Полученные выводы не противоречат имеющимся представлениям о явлениях и процессах в Японском море.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Промежуточные воды пониженной солености формируются в области субарктического фронта, преимущественно в западном районе моря, где в зимний период в создаются благоприятные условия для формирования этих вод в результате субдукции, связанной с конвергенцией дрейфовых течений.

2. Промежуточные воды повышенной солености формируются в результате зимнего охлаждения и конвекции в области распространения соленых вод Цусимского течения в центральной части япономорской котловины (41,5—43° с.ш., 135—139° в.д.)

3. Во второй половине XX столетия в Японском море произошло увеличение скорости формирования вод с плотностью 26,9—27,3 кг/м3 и уменьшилась скорость формирования вод с плотностью более 27,3 кг/м3.

Личный вклад автора. Результаты, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно или на равных правах с соавторами. Все необходимые расчеты и оценки сделаны автором лично. Анализ и интерпретация полученных результатов проведены при непосредственном участии автора.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на конференции молодых ученых ТОЙ ДВО РАН (Владивосток, 2001 г.), научно-практической конференции «Функционирование геосистем» (Владивосток, 2002 г.), международном симпозиуме по океанографии Восточно-Азиатских окраинных морей [Исследование циркуляции Восточно-Азиатских окраинных морей] «Последние достижения в изучении физических и химических процессов, происходящих в Восточном / Японском море и их влияние на экосистему» (Сеул, 2002 г.), конференции «Информационные ресурсы об океане — актуальные проблемы

формирования, распространения и использования в научных исследованиях и в морской деятельности» (Обнинск, 2002 г.), Всемирной Конференции по изменению климата (Москва, 2003 г.), молодежной конференции по проблемам географических и геоэкологических исследований «Геоэкология и проблемы рационального природопользования на Дальнем Востоке» (Владивосток, 2003 г.), международной конференции «Научные мосты между Северной Америкой и Российским Дальним Востоком» (Владивосток, 2004 г.), на XIV ежегодной конференции PICES (Владивосток, 2005 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ.

Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, 5-ти глав, заключения и списка литературы, содержит 2 таблицы и 26 рисунков. Общий объем диссертации 101 страница. Список литературы включает 98 наименований, из которых 79 на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, отражена научная новизна, теоретическая и практическая значимость полученных результатов.

В главе 1 дается обзор современных представлений о структуре вод Японского моря.

В разделе 1.1. изложены общие сведения о водных массах. Приводятся сведения об основных процессах формирования водных масс — конвекции и субдукции.

Раздел 1.2. посвящен истории изучения структуры вод Японского моря; дается классификация водных масс Японского моря.

В разделе 1.3. приводятся сведения об изученности промежуточных вод Японского моря.

Глава 2 посвящена методике исследования промежуточных вод и характеристике использованных данных.

В разделе 2.1. рассмотрены используемые в работе методика изучения и критерии выделения промежуточных вод. Для исследования промежуточных вод Японского моря использовались стандартные методы изучения водных масс — метод «ядра» и изопикнический анализ. Основным критерием при выделении промежуточных вод являлось наличие экстремума в вертикальном распределении солености. Для промежуточных вод повышенной и пониженной солености были получены следующие характеристики: по данным наблюдений (вертикальным профилям солености) определена глубина залегания ядра и распределение характеристик (температура, соленость, содержание растворенного кислорода и силикатов) на этой глубине. Затем было получено распределение

этих же параметров на изопикнической поверхности соответствующей среднему значению потенциальной плотности в ядре этой водной массы.

В разделе 2.2. характеризуются данные, использованные для исследования промежуточных вод Японского моря. Это высокоточные CTD-данные (203-х станций), полученные летом 1999 г. и гидрологические данные, использованные для исследования зимних гидрометеорологических условий в северной части моря (данные 1086-и станций из базы ТОЙ ДВО РАН, дополненные данными CTD-зондирований и всплывающих дрейфующих буев PALACE).

В разделе 2.3. дана характеристика климатических индексов циркуляции атмосферы и океана, отражающих основные особенности динамики климата региона. Для изучения влияния климатической изменчивости на процесс вентиляции вод Японского моря использовались индексы Сибирского максимума, Арктического колебания, Тихоокеанского десятилетнего колебания и Северотихоокеанский индекс.

В разделе 2.4. изложен метод вычисления вертикальной составляющей вихря напряжения ветра (го/гт). В районах с отрицательными значениями rotz г происходит отток воды из экмановского слоя, вследствие чего возможно развитие субдукции. Вертикальная составляющая вихря напряжения ветра рассчитывалась по данным о касательном напряжении ветра, полученным в Саутгемптонском океанографическом центре, Великобритания (SOC).

В разделе 2.5. представлен метод расчета потенциала ускорения. Вычисление потенциала ускорения позволяет получить линии тока геострофической циркуляции на изопикнических поверхностях. Применение изопикнического анализа позволяет по распределению некоторых характеристик воды определить основные направления перемещения водных масс; в то же время данный метод не дает возможности определить скорость

движения вод и направления линий тока. По этой причине, в дополнение к изопикническому анализу, рассчитывают потенциал ускорения.

В разделе 2.6. подробно изложен метод вычисления скорости трансформации/формирования водных масс и дана характеристика использованных при расчетах данных.

Суть метода (Walin, 1982; Tziperman, 1986; Speer, Tzipermart, 1992) состоит в вычислении вертикального потока массы, обусловленного потоками тепла и пресной воды:

Е-Р — разность между испарением и осадками, кг-м"2-с"' —соленость воды на поверхности

Под воздействием потоков тепла, осадков и испарения изменяются значения температуры и солености на поверхности моря, что приводит к изменению плотности, то есть к трансформации поверхностной водной массы. Мы рассчитывали трансформацию на всей акватории моря в течение года, как функцию поверхностной плотности:

р 1--—

1000

где а— коэффициент термического расширения воды, а = —-i^, ос*1

р дТ

ß— коэффициент солёностного сжатия, ß = ——

Ср — удельная теплоемкость воды, Дж-кг' -°С Н— суммарный поток тепла, Дж-м"2-с"'

-1 ог<-1

нр)=—у; д'е мдар - р')

12

Трансформация Г(р) представляет собой поток через изопикну р в течение года. Величина Р(р), деленная на 1 год, называется скоростью

трансформации (измеряется в Свердрупах). Конвергенция, рассчитанной таким способом трансформации, соответствует формированию водной массы.

Расчет среднегодовой скорости трансформации водных масс в Японском море проводился на основе климатических данных о суммарном потоке тепла, испарении и осадках, рассчитанных по улучшенным методикам в Саутгемптонском океанографическом центре, Великобритания (SOC). Данные о распределении температуры и солености на поверхности моря (WOA 2001) были получены из Национального центра океанографических данных, США (NODC). Для исследования межгодовой изменчивости скорости формирования вод с плотностью, совпадающей с плотностью промежуточных водных масс, использованы среднемесячные данные о потоках из базы данных реанализа Национального центра прогнозов окружающей среды / Национального центра исследования атмосферы, США (NCEP/NCAR). Данные о потоках явного и скрытого тепла, потоках длинноволновой и коротковолновой радиации, об осадках и среднемесячных значениях температуры воды на поверхности моря (NOAA Extended Reconstructed SST) за период 1948—2002 гг. получены из Климатического диагностического центра, США (CDC).

Глава 3 посвящена исследованию промежуточных вод пониженной солености в южной части моря.

В разделе 3.1. по высокоточным CTD-данным определены характеристики промежуточных вод пониженной солености. Ядро слоя минимума солености залегает в южной части моря на глубинах от 100 до 300 м. Диапазоны изменения солености, потенциальной плотности, потенциальной температуры и содержания растворенного кислорода в ядре составляют: 34,00—34,065, 1,6—5,0 °С, 26,95—27,26 кг/м3 и 240—290 мкмоль/кг, соответственно. Выделено три подтипа промежуточных вод

пониженной солености, связанных с различными циркуляционными системами и структурными зонами.

В разделе 3.2. рассмотрена циркуляция вод в промежуточном слое пониженной солености (рисунок 1) и пространственное распределение гидрологических и гидрохимических характеристик.

Рисунок 1 — Распределение потенциала ускорения (Дж/кг) на изопикнической поверхности сте=27,12 кг/м3.

Расчеты выполнены по данным экспедиций НИС «Р. Ревелл» (24 июня — 17 июля 1999 г.) и «Профессор Хромов» (22 июля —11 августа 1999 г.)

На карте виден зональный поток в центральной части моря, в целом ориентированный вдоль субарктического фронта и соответствующий

фронтальному течению. Это течение огибает возвышенность Ямато в центральной части моря и затем следует по направлению к Сангарскому проливу. Часть этого потока отклоняется к югу в районе возвышенности Ямато и вовлекается в антициклонический круговорот юго-западной части моря, расположенный над Цусимской котловиной.

В разделе 3.3. на основе анализа среднемноголетних гидрометеорологических данных для зимнего периода обсуждается механизм образования и распространения промежуточных вод пониженной солености. Во фронтальной зоне холодные распресненные поверхностные воды северозападной части моря погружаются под относительно теплые и соленые воды южной части. В результате этого происходит формирование промежуточных вод пониженной солености. Установлено, что в западной части фронтальной зоны создаются благоприятные условия для формирования промежуточных вод пониженной солености в результате субдукции, вызванной конвергенцией поверхностных ветровых течений (рисунок 2). В этой области формируются наиболее распресненные промежуточные воды пониженной солености. В центральной части фронта в результате фронтальной субдукции формируются промежуточные воды с большей соленостью, чем в западной части фронта.

Источником промежуточных вод пониженной солености в южной части Японского моря являются холодные и распресненные поверхностные воды северо-западной части.

В главе 4 определены характеристики и выявлены основные закономерности образования и распространения промежуточных вод повышенной солености в северной части моря.

В разделе 4.1. по данным гидрологических наблюдений рассчитаны характеристики промежуточных вод повышенной солености. Эти воды распространены к северу от субарктического фронта в области япономорской

Рисунок 2 — Распределение вертикальной составляющей вихря напряжения ветра (10~8н/м3) в зимний период (январь—март)

глубоководной котловины (исключая зону влияния прибрежной ветви Цусимского течения). Максимум солености залегает между поверхностным распресненным слоем и менее солеными глубинными водами на глубинах от 150 до 600 м (среднее значение 365 м), слой заглубляется по мере приближения к субарктическому фронту и в антициклонических вихрях. Соленость в ядре изменяется в пределах 34,070—34,097, потенциальная температура — 0,5—1,5 °С, потенциальная плотность — 27,28—27,33 кг/м3. В северо-западной части моря промежуточный слой распреснён и максимум солености выражен слабее, поскольку этот район удален от основного источника высокосоленых вод. Слабый максимум солености существует

также к югу от основной фронтальной зоны между промежуточными водами пониженной солености и глубинными водами. Этот слой связан с промежуточными водами повышенной солености, которые формируются в северной части моря и его существование поддерживается адвекцией вод повышенной солености на промежуточных глубинах.

В разделе 4.2. представлено пространственное распределение гидрологических и гидрохимических характеристик в промежуточном слое повышенной солености. Анализ гидрологических и гидрохимических характеристик на изопикнической поверхности Сте=27,31 кг/м3, расположенной в средней части промежуточных вод повышенной солености, показал, что Цусимское течение непосредственно не определяет формирование промежуточных вод повышенной солености в северовосточной части моря — изопикническая соленость в области течения меньше, чем в центре циклонического круговорота, где вентилируется промежуточный слой.

В разделах 4.3. и 4.4 анализируется среднемноголетнее распределение температуры, солености и плотности на поверхности моря, выделен район формирования и рассмотрен процесс образования промежуточных вод повышенной солености. Установлено, наиболее благоприятные условия для формирования промежуточных вод повышенной солености существуют в центральной части япономорской глубоководной котловины (41,5°—43° с.ш., 135—139° в.д.), где значения поверхностной солености превышают 34,08 и плотность составляет 27,2—27,3 кг/м3.

Анализ среднемноголетнего массива данных позволил определить район, в котором наблюдалась конвекция до промежуточных глубин (толщина верхнего однородного слоя более 100 м) и выделить область, где плотность верхнего слоя совпадает с плотностью вод на промежуточных глубинах (сте>27,3 кг/м3). Сравнение положения выделенной зоны вентиляции промежуточного слоя со среднемноголетним распределением

солености на поверхности моря показывает, что промежуточные воды повышенной солености формируются только в северо-восточной части моря в результате зимней конвекции.

Основным источником промежуточных вод повышенной солености являются воды Цусимского течения, поступающие в циклонический круговорот северной части моря.

Глава 5 посвящена исследованию трансформации и формирования водных масс в Японском море.

В разделе 5.1. выполнена оценка роли вкладов потока тепла и потока пресной воды (испарения и осадков) в трансформацию/формирование водных масс в Японском море. Установлено, что трансформация/формирование водных масс происходит в основном за счет потока тепла, вклад разности испарения и осадков в этот процесс незначителен.

Раздел 5.2. посвящен исследованию межгодовой изменчивости скорости формирования вод с плотностью более 26,9 кг/м3. По результатам проведенных расчетов обнаружено, что Японском море во второй половине XX столетия произошли значительные структурные изменения — скорость формирования вод с плотностью 26,9—27,3 кг/м3 (воды, из которых формируется промежуточный слой пониженной солености) увеличилась, а скорость формирования вод с плотностью более 27,3 кг/м3 уменьшилась (рисунок 3).

В разделе 5.3. исследовано влияние климатической изменчивости на скорость формирования вод с плотностью более 27,3 кг/м3. Были рассчитаны коэффициенты корреляции между скоростью формирования вод с плотностью более 27,3 кг/м3 и климатическими индексами (индексом Сибирского максимума, Арктического колебания, Северотихоокеанским и

(а) л

1950

1960

1970

1980

1990

2000

(б) в

£ I

о о о. а. о з: * 2 О о. о

0.5

2 1.5 1

..... !-■"-' 1 ...... — г... 26.9«4<27.3 л! ч ; ; |\! » .......м...........................1' Ту-х/ТЧ '>> ■:/', ч ! >■• 1 '„¿ь-х/Г"*" Ч ! / ! ; /1 ; > : \ 1 1 : 1 : '1 1 1 1 ;' 1 и/, - >\.......:! х. «• я г ____>1 \Х 1 1 V, 1 \ 1: 1

11:1 I / 1; : . • 1 1:1 » ; 1 ; ' ||/ : ' : - ' (г ; : 1 г | :

1950

1960

1970

1980

1990

2000

(В)

т

а

о;

X

ё 2

о о а. о.

§ 1 1.5 о о.

о •в-

1

! а,>26.9| : : ^ : ^ ^ И1 | |

: : И' : л : 11, : • : 1 ! - \ -...... > ✓ 4 Г 1 : 1' * 1 1 /\:/ «- Ч'Т\7 : ' .. 'г : ' . ч : : : « III' '( : » II !" /Ла ( 1 .....«Л.....-» -¿Г! ■ -Тх- Ч \Л \ ~ I • / V : '/ : 1 1

1950

1960

1970 Год

1980

1990

2000

Рисунок 3 — Межгодовая изменчивость скорости формирования вод с плотностью (а) ст,>27,3 кг/м3, (б) 26,9<ст,<27,3 кг/м3 и (в) ст,>26,9 кг/м3 в Японском море в период 1948—-2002 гг., рассчитанная на основе данных КСЕР/ИСАИ. реанализа

индексом Тихоокеанского десятилетнего колебания). Коэффициенты корреляции и соответствующие им уровни значимости приведены в таблице. Результаты расчетов показывают, что уменьшение скорости формирования вод с плотностью больше 27,3 кг/м3 вызвано уменьшением зимнего

Таблица — Коэффициенты корреляции между скоростью формирования вод с плотностью более 27,3 кг/м3 и климатическими индексами

индекс Сибирского максимума ИСМ Арктическое колебание АК Северотихоокеанский индекс СТИ Тихоокеанское десятилетнее колебание тдк

Скорость формирования вод с плотностью более 27,3 кг/м3 0,34* -0,41** 0,30* -0,20

** Корреляция значима на уровне 0,01; * Корреляция значима на уровне 0,05.

Все коэффициенты корреляции рассчитаны для временного ряда 1951—2001 гг.

выхолаживания Японского моря в связи с ростом приземной температуры воздуха в зимний сезон. Положительная тенденция зимней температуры воздуха в северной части моря обусловлена снижением интенсивности Сибирского антициклона.

В заключительной части сформулированы основные результаты исследования:

1. По высокоточным СТВ-данным получены характеристики и определены особенности распространения промежуточных вод пониженной солености в южной части Японского моря. Ядро слоя минимума солености залегает на глубинах 100—300 дбар. Диапазоны изменения солености, потенциальной температуры, потенциальной плотности и содержания растворенного кислорода в ядре составляют 34,00—34,065, 1,6—5,0 °С, 26,95—27,26 кг/м3 и 240—290 мкмоль/кг, соответственно. Анализ среднемноголетних данных показал, что в западной части фронтальной зоны в зимний период создаются благоприятные условия для формирования

промежуточных вод пониженной солености в результате субдукции, вызванной конвергенцией дрейфовых течений.

2. По данным гидрологических наблюдений определены характеристики промежуточных вод повышенной солености в северной части Японского моря. Диапазоны изменения солености, потенциальной температуры, потенциальной плотности и глубины залегания ядра составляют 34,070—34,097, 0,5—1,5 °С и 27,28—27,33 кг/м3 и 150—600 дбар соответственно. На основе анализа среднемноголетних гидрометеорологических условий в зимний период показано, что промежуточные воды повышенной солености формируются в результате зимнего охлаждения и последующей конвекции трансформированных субтропических вод в центральной части япономорской котловины (41,5— 43° с.ш., 135—139° в .д.)

3. По данным реанализа NCEP/NCAR рассчитана скорость трансформации поверхностных вод в Японском море, сделаны оценки скорости формирования вод с плотностью более 26,9 кг/м3 в период 1948— 2002 гг. По результатам проведенных расчетов обнаружена тенденция увеличения скорости формирования вод с плотностью 26,9—27,3 кг/м3, из которых формируются промежуточные воды пониженной солености, а также тенденция уменьшения скорости формирования вод с плотностью более 27,3 кг/м3. Одной из причин уменьшения скорости формирования наиболее плотных вод в Японском море является ослабление Сибирского антициклона.

ЛИТЕРАТУРА

1. Kim К., Kim K.-R., Min D., Volkov Y., Yoon J.-H., Takematsu M. Warming and structural changes in the East Sea (Japan Sea): a clue to the future changes in Global Oceans? // Geophys. Res. Lett. 2001. Vol. 28, N 17. P. 32933296.

2. Speer К., Tziperman E. Rates of water mass formations in the North Atlantic Ocean // J. Phys. Oceanogr. 1992. Vol. 22. P. 93-104.

3. Tziperman E. On the role of interior mixing and air-sea fluxes in determining the stratification and circulation of the oceans // J. Phys. Oceanogr. 1986. Vol. 16. P. 680-693.

4. Walin G. On the relation between sea-surface heat flow and thermal circulation in the ocean // Tellus. 1982. Vol. 34. P. 187-195.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Таранова С.Н. Промежуточные воды повышенной солености в северо-восточной части Японского моря // Тез. докл. Функционирование геосистем, третья н-п конф. к Всемирным дням Воды и Метеорологии, 21-22 марта 2002 г., Владивосток. Владивосток: Изд-во Дальневост. Ун-та, 2002. С. 40—41.

2. Zhabin I.A., Talley L.D., Taranova S.N. Intermediate depth salinity maximum in the northern Japan/East Sea // Abstr. of CREAMS/PICES symp. 22— 23 August, Seoul, Korea. Seoul: Seul National University, 2002. P. 30.

3. Жабин И.А., Дмитриева E.B., Таранова С.Н. Средние условия формирования водных масс в Японском море // Тез. док. ОИР — 2002. С. 63.

4. Таранова С.Н. Промежуточные воды Японского моря // Океанологические исследования. Сб. ст. по материалам конф. молодых ученых ТОЙ ДВО РАН 27—30 ноября 2001 г., Владивосток. Владивосток: Дальнаука, 2003. С. 68—74.

5. Жабин И.А., Таранова С.Н., Талли Л.Д. Промежуточные воды повышенной солености в северной части Японского моря // Метеорология и гидрология. 2003. № 4. С. 63—72.

6. Таранова С.Н., Жабин И.А. Оценка влияния климатических факторов на трансформацию водных масс в Японском море // Метеорология и гидрология. 2004. № 7. С. 79—86.

7. Таранова С.Н. Трансформация водных масс в Японском море // Сб. док. второй мол. конф. по проблемам геогр. и геоэколог, исследований, 20—21 ноября 2003 г., Владивосток. Владивосток: ДВГУ, 2004. С. 65—68.

8. Taranova S.N.. Zhabin I.A. The water mass transformation in the Japan Sea // Proc. of International Conference of the Arctic and North Pacific "Bridges of science between North America and the Russian Far East: Past, present and future", September 14—16, 2004, Vladivostok, Russia. Vladivostok: Dalnauka, 2004. P. 36.

9. Taranova S.N.. Zhabin I.A. The water mass transformation in the Japan/East Sea // Abstr. of PICES XIV annual meeting, September 29 — October 9,2005, Vladivostok, Russia. Canada: PICES Press. P. 162.

10. Жабин И.А., Таранова C.H.. Талли Л.Д., Лобанов В.Б., Салюк А.Н. Характеристики промежуточных вод в южной части Японского моря // Метеорология и гидрология. 2006. № 6. С. 53—61.

Таранова Светлана Николаевна ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ВОДЫ ЯПОНСКОГО МОРЯ

Специальность 25.00.28 — океанология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Подписано к печати 24.07.2006 Формат 60X84/16

Печать офсетная. Уч.-изд. Л.1 Тираж 100 экз. Заказ 58

Отпечатано в ТОЙ ДВО РАН 690041, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Таранова, Светлана Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ГЛАВА 1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И

ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНЫХ МАСС ЯПОНСКОГО МОРЯ.

1.1. Общие сведения о водных массах.

1.2. Термохалинные характеристики, водные массы и структура вод Японского моря.

1.3. Существующие представления о промежуточных водах.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА

ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ДАННЫХ.

2.1. Методы изучения и критерии выделения промежуточных

2.2. Характеристика гидрологических данных.

2.3. Индексы, характеризующие состояние атмосферы и океана

2.4. Вычисление вертикальной составляющей вихря напряжения ветра.

2.5. Вычисление потенциала ускорения.

2.6. Вычисление скорости трансформации/формирования водных масс.

ГЛАВА 3. ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ВОДЫ ПОНИЖЕННОЙ СОЛЕНОСТИ В ЮЖНОЙ ЧАСТИ ЯПОНСКОГО МОРЯ.

3.1. Характеристики промежуточных вод пониженной солености.

3.2. Пространственное распределение гидрологических и гидрохимических характеристик в промежуточном слое пониженной солености.

3.3. Гидрометеорологические условия в зимний период и формирование промежуточных вод пониженной солености

ГЛАВА 4. ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ВОДЫ ПОВЫШЕННОЙ СОЛЕНОСТИ

В СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ЯПОНСКОГО МОРЯ.

4.1. Характеристики промежуточного максимума солености.

4.2. Распределение гидрологических и гидрохимических характеристик на изопикнической поверхности ае=27,31 кг/м3.

4.3. Среднемноголетнее распределение температуры, солености и плотности на поверхности моря.

4.4. Формирование промежуточных вод повышенной солености

ГЛАВА 5. ТРАНСФОРМАЦИЯ И ФОРМИРОВАНИЕ ВОДНЫХ МАСС

В ЯПОНСКОМ МОРЕ.

5.1. Оценка влияния климатических факторов на трансформацию водных масс.

5.2. Межгодовая изменчивость скорости формирования вод с плотностью более 26,9 кг/м3.

5.3. Влияние климатической изменчивости на скорость формирования вод с плотностью более 27,3 кг/м

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Промежуточные воды Японского моря"

Актуальность работы. Японское море относится к окраинным морям северо-западной части Тихого океана. Оно связано с Восточно-Китайским и Желтым морями Корейским проливом, с Тихим океаном — Сангарским проливом, с Охотским морем — проливами Лаперуза и Невельского. Все проливы являются мелководными, поэтому прямой водообмен промежуточными и глубинными водами между Японским морем и соседними акваториями отсутствует. Япономорские промежуточные, глубинные и донные воды формируются непосредственно в море. В настоящее время выделены промежуточные воды пониженной солености и промежуточные воды повышенной солености, определены их характеристики, но сделано это на основе данных разрозненных и фрагментарных съемок. До сих пор остается недостаточно изученным вопрос о процессах их формирования.

Известно, что в структуре вод Японского моря во второй половине XX столетия произошли изменения, связанные с уменьшением глубины вентиляции вод. Возможными причинами этих изменений могут быть антропогенное или природно-обусловленное воздействия. Очевидно, что промежуточные воды также должны быть затронуты региональным изменением климата.

Глобальное потепление климата оказывает влияние на процессы формирования, циркуляции и трансформации вод в Мировом океане. Процессы, определяющие структуру вод Японского моря (конвекция, осолонение при льдообразовании, субдукция), подобны процессам, происходящим в других районах Мирового океана. Поэтому Японское море можно рассматривать как естественную лабораторию, позволяющую исследовать изменчивость физических процессов, формирующих структуру вод Мирового океана.

Цели и задачи работы. Целью работы является исследование распространения и процессов формирования промежуточных вод Японского моря.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

1. На основе анализа высокоточных CTD-данных, полученных для моря в целом, выделить промежуточные воды. Рассмотреть пространственную изменчивость гидрологических и гидрохимических параметров в промежуточных слоях.

2. Исследовать зимние гидрометеорологические условия в северной части моря и их влияние на процессы формирования промежуточных вод.

3. Рассчитать скорость формирования вод с плотностью1 более 26,9 кг/м" при средних (климатических) условиях и в период 1948—2002 гг. Установить взаимосвязь между скоростью формирования наиболее л плотных вод (с плотностью больше 27,3 кг/м) и изменениями региональных климатических условий.

Методы исследования. Для достижения поставленной в работе цели использовались стандартные способы представления данных, применяемые в физической океанографии: построение вертикальных профилей, разрезов, карт, диаграмм, временных рядов. При изучении структуры вод применялись метод «ядра» и изопикнический анализ. Для обработки результатов также использовались элементарные статистические методы (построение трендов, вычисление коэффициентов корреляции).

1 Условная плотность — <rt, <Tt=ps,t,p-l ООО, [кг/м3]

Научная новизна. На основе анализа высокоточных данных CTD-измерений рассмотрены характеристики промежуточных вод Японского моря. Впервые с использованием термодинамического подхода выполнены оценки скоростей формирования вод с плотностью более 26,9 кг/м3 по климатическим данным о температуре, солености и потоках тепла и пресной воды на поверхности моря. На основе данных реанализа NCEP/NCAR исследована межгодовая изменчивость скорости формирования вод с плотностью более 26,9 кг/м3 в период 1948—2002 гг. Показано, что за последние 50 лет в Японском море произошли значительные структурные изменения — увеличилась скорость формирования вод с плотностью 26,9—27,3 кг/м3, из которых формируется промежуточный слой пониженной солености, и уменьшилась скорость формирования вод с плотностью более 27,3 кг/м3.

Теоретическая и практическая значимость полученных результатов. Расширены представления о формировании промежуточных вод пониженной и повышенной солености в Японском море. Оценки скорости формирования вод являются важными при исследовании региональных климатических изменений.

Научные результаты, изложенные в диссертации, получены при выполнении проекта «Вентиляционные процессы и водообмен в ДВ морях» ФЦП «Исследование природы Мирового океана» и проектов ДВО РАН в 2003—2005 гг.

Достоверность результатов исследования подтверждается исследованиями климатической изменчивости вентиляции промежуточных и глубинных вод [41]. Полученные выводы не противоречат имеющимся представлениям о явлениях и процессах в Японском море.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Промежуточные воды пониженной солености формируются в области субарктического фронта, преимущественно в западном районе моря, где в зимний период создаются благоприятные условия для формирования этих вод в результате субдукции, связанной с конвергенцией дрейфовых течений.

2. Промежуточные воды повышенной солености формируются в результате зимнего охлаждения и конвекции в области распространения соленых вод Цусимского течения в центральной части япономорской котловины (41,5—43° с.ш., 135—139° в.д.)

3. Во второй половине XX столетия в Японском море произошло увеличение скорости формирования вод с плотностью 26,9—27,3 кг/м3 и уменьшилась скорость формирования вод с плотностью более 27,3 кг/м3.

Личный вклад автора. Результаты, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно или на равных правах с соавторами. Все необходимые расчеты и оценки сделаны автором лично. Анализ и интерпретация полученных результатов проведены при непосредственном участии автора.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались на конференции молодых ученых ТОЙ ДВО РАН (Владивосток, 2001 г.), научно-практической конференции «Функционирование геосистем» (Владивосток, 2002 г.), международном симпозиуме по океанографии Восточно-Азиатских окраинных морей [Исследование циркуляции Восточно-Азиатских окраинных морей] «Последние достижения в изучении физических и химических процессов, происходящих в Восточном / Японском море и их влияние на экосистему» (Сеул, 2002 г.), конференции «Информационные ресурсы об океане — актуальные проблемы формирования, распространения и использования в научных исследованиях и в морской деятельности» (Обнинск, 2002 г.),

Всемирной Конференции по изменению климата (Москва, 2003 г.), молодежной конференции по проблемам географических и геоэкологических исследований «Геоэкология и проблемы рационального природопользования на Дальнем Востоке» (Владивосток, 2003 г.), международной конференции «Научные мосты между Северной Америкой и Российским Дальним Востоком» (Владивосток, 2004 г.), на XIV ежегодной конференции PICES (Владивосток, 2005 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ.

Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, 5-ти глав, заключения и списка литературы, содержит 2 таблицы и 26 рисунков. Общий объем диссертации 102 страницы. Список литературы включает 98 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Таранова, Светлана Николаевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований получены следующие результаты:

1. По высокоточным CTD-данным получены характеристики и определены особенности распространения промежуточных вод пониженной солености в южной части Японского моря. Ядро слоя минимума солености залегает на глубинах 100—300 дбар. Диапазоны изменения солености, потенциальной температуры, потенциальной плотности и содержания растворенного кислорода в ядре составляют 34,00—34,065, 1,6—5,0 °С, 26,95—27,26 кг/м3 и 240—290 мкмоль/кг, соответственно. Анализ среднемноголетних данных показал, что в западной части фронтальной зоны в зимний период создаются благоприятные условия для формирования промежуточных вод пониженной солености в результате субдукции, вызванной конвергенцией дрейфовых течений.

2. По данным гидрологических наблюдений определены характеристики промежуточных вод повышенной солености в северной части Японского моря. Диапазоны изменения солености, потенциальной температуры, потенциальной плотности и глубины залегания ядра составляют 34,070—34,097, 0,5—1,5 °С и 27,28—27,33 кг/м3 и 150—600 дбар соответственно. На основе анализа среднемноголетних гидрометеорологических условий в зимний период показано, что промежуточные воды повышенной солености формируются в результате зимнего охлаждения и последующей конвекции трансформированных субтропических вод в центральной части япономорской котловины (41,5— 43° с.ш., 135—139° в.д.)

3. По данным реанализа NCEP/NCAR рассчитана скорость трансформации поверхностных вод в Японском море, сделаны оценки скорости формирования вод с плотностью более 26,9 кг/м3 в период 1948— 2002 гг. По результатам проведенных расчетов обнаружена тенденция увеличения скорости формирования вод с плотностью 26,9—27,3 кг/м , из которых формируются промежуточные воды пониженной солености, а также тенденция уменьшения скорости формирования вод с плотностью более 27,3 кг/м3. Одной из причин уменьшения скорости формирования наиболее плотных вод в Японском море является ослабление Сибирского антициклона.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Таранова, Светлана Николаевна, Владивосток

1. Варламов С.М., Ким Е.С., Хан Е.Х. Современные изменения температуры в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке России // Метеорология и гидрология. 1998. № 1. С. 19-28.

2. Дашко Н.А., Варламов С.М. Метеорология и климат // Гидрометеорология и гидрохимия морей. С.-Пб. : Гидрометеоиздат, 2003. Т. 8 : Японское море, ч. 2. С. 18-102.

3. Добровольский А.Д. Об определении водных масс // Океанология. 1961. Т. 1, № 1.

4. Дубнов П.Ю. Обработка статистической информации с помощью SPSS. Москва : ACT, 2004. - 221 с.

5. Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики / ред. И.И. Елисеева. Москва : Финансы и статистика, 2004. - 656 с.

6. Зуенко Ю.И. Холодный подповерхностный слой в Японском море // Комплексные исследования морских гидробионтов и условий их обитания : сб. научн. тр. Владивосток: ТИНРО, 1994. С. 40-45.

7. Кукса В.И. Промежуточные воды Мирового океана. Л. : Гидрометеоиздат, 1983.-272 с.

8. Леонов А.К. Региональная океанология. Л. : Гидрометеоиздат, 1960.-764 с.

9. Мамаев О.И. Т,8-анализ вод Мирового Океана. Л. : Гидрометеоиздат, 1987. - 296 с.

10. Плис А.И., Сливина Н.А. Практикум по прикладной статистике в среде SPSS. Москва : Финансы и статистика, 2004. - 284 с.

11. Погодин А.Т., Шаталина Т.А. О сезонной и межгодовой изменчивости температуры воды в северной части Татарского пролива / ТИНРО. Владивосток, 1994. 78 с. - Деп. в ВНИЭРХ 10.03.94, № 1257.

12. Пономарев В.И. Тенденции изменений климата во второй половине XX века в Северо-Восточной Азии, на Аляске и северо-западе Тихого океана // Метеорология и гидрология. 2005. № 2. С. 15-26.

13. Шренк Л.И. Очерк физической географии Северо-Японского моря. С.-Пб.: Типография Импер. Академии Наук, 1869. - 254 с.

14. Шренк Л.И. О течениях Охотского, Японского и смежных с ними морей. С.-Пб.: Типография Импер. Академии Наук, 1874. - 112 с.

15. Штокман В.Б. Основы теории Т,8-кривых как метода изучения перемешивания и трансформации водных масс моря // Избранные труды по физике моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. С. 18-63.

16. Якунин Л.П. Распределение водного стока по фарватерам устья Амура // Тр. ДВНИГМИ. 1978. № 71. с. 162-166.

17. Яричин В.Г. Состояние изученности циркуляции вод Японского моря // Тр. ДВНИГМИ. 1980. № 80. С. 46-61.

18. Aubrey D.G., Danchenkov M.F., Riser S.C. Belt of salt water in the north-western Japan Sea // Proc. of CREAMS'2000 Int. Symp. "Oceanography of the Japan Sea", May 15-16, 2000, Vladivostok, Russia. Vladivostok, 2001. P. 11-20.

19. Bond N., Overland J., Soreide N. Some important research concepts used by scientists to study climate change // NOAA, 2005.-http://www.arctic.noaa.gov/essaybond.html.

20. Cho Y.-K., Kim K. Two modes of the salinity-minimum layer water in the Ulleung Basin // La Mer. 1994. Vol. 32. P. 271-278.

21. Chu P.C., Lan J., Fan C.W. Japan Sea thermohaline structure and circulation: Part 1. Climatology // Phys. Oceanogr. 2001. Vol. 3, N 1. P. 244271.

22. Climate Indices / The International Research Institute for Climate and Society. Climate Data Library. NY : Columbia University, 2005.-http://ingrid.ldeo.coIumbia.edu/dochelp/StatTutorial/Indices.

23. Danchenkov M.A., Lobanov V.B., Nikitin A.A. Mesoscale eddies in the Japan Sea, their role in circulation and heat transport // Proc. of CREAMS'97 Int. Symp., Janyary 28-30,1997, Fukuoka, Japan. Fukuoka, 1997. P. 81-84.

24. Danchenkov M.A., Aubrey D.G. Scheme of surface water circulation of the northern Japan Sea // Proc. of PICES Eighth Annual Meeting, October 817,1999, Vladivostok, Russia. Vladivostok : Dalnauka, 1999. P. 130.

25. Gamo Т., Horibe Y. Abyssal circulation in the Japan Sea // J. Oceanogr. Soc. Japan. 1983. Vol. 39, N 5. P. 220-230.

26. Gong D.-Y., Wang S.-W., Zhu J.-H. East Asian winter monsoon and Arctic Oscillation // Geophys. Res. Lett. 2001. Vol. 28, N 10. P. 2073-2076.

27. Gordon A.L., Giulivi C.F., Lee C.M., Furey H.H., Bower A., Talley L.D. Japan/East Sea intrathermocline eddies // J. Phys. Oceanogr. 2002. Vol. 32. P. 1960-1974.

28. Hirose N., Kim C.-H., Yoon J.H. Heat budget in the Japan Sea // J. Oceanogr. 1996. Vol. 52, N 5. P. 553-574.

29. Isobe A. On the origin of the Tsushima Warm Current and its seasonality //Cont. Shelf Res. 1999. Vol. 19. P. 117-133.

30. Isobe A., Ando M., Watanabe Т., Senjyu Т., Sugihara S., Manda A. Freshwater and temperature transports through the Tsushima-Korea Straits // J. Geophys. Res. 2002. Vol. 107, N C7. P. 3065.

31. Josey S.A., Kent E.C., Taylor P.K. The Southampton Oceanography Centre (SOC) Ocean Atmosphere Heat, Momentum and Freshwater Flux Atlas // Southampton Oceanography Centre Report. Southampton, 1998. P. 30.

32. Kajiura K., Tsuchiya M., Hidaka K. The analysis of oceanographical condition in the Japan Sea // Rep. Develop. Fisher. Resour. in the Tsushima Warm Current. 1958. Vol. 1. P. 158-170. (in Japanese).

33. Kessler W.S. Interannual variability of the subsurface high salinity tongue south of the equator at 165°E // J. Phys. Oceanogr. 1999. Vol. 29. P. 2038-2049.

34. Kim C.-H., Kim K. Characteristics and origin of the cold water mass along the east coast of Korea // J. of Oceanol. Soc. Korea. 1983. Vol. 18. P. 7383.

35. Kim C.-H., Lie H.-J., Chu K.-S. On the Intermediate Water in the southwestern East Sea (Sea of Japan) // Oceanography of Asian Marginal Seas, Elsevier Oceanography Series, 54. Amsterdam : Elsevier, 1991. P. 129-141.

36. Kim К., Chung J.-Y. On the salinity-minimum layer in the East Sea (Japan Sea) // Ocean hydrodynamics of the Japan and East China Seas. Tokyo : Elsevier, 1984. P. 55-65.

37. Kim K., Kim K.-R., Min D., Volkov Y., Yoon J.-H., Takematsu M. Warming and structural changes in the East Sea (Japan Sea): a clue to the future changes in Global Oceans? // Geophys. Res. Lett. 2001. Vol. 28, N 17. P. 32933296.

38. Kim Y.-G., Cho Y.-K., Takematsu M., Volkov Y. Basin-to-basin and year-to-year variation of temperature and salinity characteristics in the East Sea (Sea of Japan) // J. Oceanogr. 1999. Vol. 50. P. 103-109.

39. Kim Y.-G., Kim K. Intermediate waters in the East/Japan Sea // J. Oceanogr. 1999. Vol. 55. P. 123-132.

40. Lie H.-J., Cho C.-H., Lee J.-H., Lee S. Structure and eastward extension of the Changjiang River plume in the East China Sea // J. Geophys. Res. 2003. Vol. 108, NC3. P. 22.1-22.14.

41. Lobanov V.B., Ponomarev V.I., Tishenko P.Y., Talley L.D. Evolution of anticyclonic eddies in the northwestern Japan/East Sea // Proc. of PAMS/JECSS Symp., Cheju, Korea. Cheju : EOS, Trans. AGU, 2001. P. 37-40.

42. Luchin V.A., Mariko A.N. Climatic structure of the Japan (East) Sea water masses // Proc. of CREAMS'2000 Int. Symp. "Oceanography of the Japan Sea", May 15-16,2000, Vladivostok, Russia. Vladivostok, 2001. P. 137-144.

43. Mantua N.J., Hare S.R., Zhang Y., Wallace J.M., Francis R.C. A Pacific interdecadal climate oscillation with impacts on salmon production // Bull. Am. Meteorol. Soc. 1997. Vol. 78. P. 1069-1079.

44. Marimoto A., Yanagi Т., Kaneko A. Eddy field in the Japan Sea derived from satellite altimetric data // J. Oceanogr. 2000. Vol. 56. P. 449-462.

45. Marshall J., Jamous D., Nilsson J. Reconciling thermodynamic and dynamic methods of computation of water-mass transformation rates // Deep-Sea Res. Pt. 1. 1999. Vol. 46. P. 545-572.

46. Marshall J.C., Nurser A.J.G., Williams R.G. Inferring the subduction rate and period over the North Atlantic // J. Phys. Oceanogr. 1993. Vol. 23. P. 1315-1329.

47. Martin S., Munoz E., Drucker R. The effect of severe storms on the ice cover of the northen Tatarskiy Strait // J. Geophys. Res. 1992. Vol. 97. P. 17,753-17,764.

48. Minobe S., Sako A., Nakamura M. Interannual to interdecadal variability in the Japan Sea based on a new gridded upper water temperature dataset // J. Phys. Oceanogr. 2004. Vol. 34, N 11. P. 2382-2397.

49. Miyazaki M. The heat budget of the Japan Sea // Bull. Hokkaido Reg. Fisher. Res. Lab. 1952. Vol. 4. P. 1-54. (in Japanese with English abstract).

50. Miyazaki M. On the water masses of the Japan Sea // Bull. Hokkaido Reg. Fisher. Res. Lab. 1953. N 7. P. 1-65. (in Japanese with English abstract).

51. Montgomery R.B. A suggested method for representing gradient flow in isentropic surfaces // Bull. Am. Meteorol. Soc. 1937. N 18. P. 210-212.

52. Moriyasu S. The Tsushima Current // Kuroshio Its physical aspects. Tokyo : Univ. of Tokyo Press, 1972. P. 353-369.

53. Nitani H. Beginning of the Kuroshio // Kuroshio, its physical aspects. Tokyo : Univ. of Tokyo Press, 1972. P. 129-163.

54. Nitani H. On the deep and bottom waters in the Japan Sea // Researches in Hydrography and Oceanography / Tokyo Hydrogr. Dep. of JMSA, 1972. P. 151-201.

55. Ou H.W., Gordon A.L. Subduction along a midocean front and the generation of intrathermocline eddies: A theoretical study // J. Phys. Oceanogr. 2002. Vol. 32. P. 1975-1986.

56. Panagiotopoulos F., Shahgedanova M., Hannachi A., Stephenson D.B. Observed trends and teleconnections of the Siberian high: A recently declining center of action //J. Clim. 2005. Vol. 18. P. 1411-1422.

57. Ponomarev V.I., Salyuk A.N., Bychkov A.S. The Japan Sea water variability and ventilation processes // Proc. of 4th CREAMS workshop, February 12-13, 1996, Vladivostok, Russia. Vladivostok, 1996. P. 63-69.

58. Riser S.C., Warner M., Yurasov G.I. Circulation and mixing of water masses of Tatar Strait and northwestern boundary region of the Japan Sea // J. Oceanogr. 1999. Vol. 55. P. 133-156.

59. Senjyu Т., Sudo H. Water characteristics and circulation of the upper portion of the Japan Sea Proper Water // J. Mar. Syst. 1993. Vol. 4. P. 349-362.

60. Senjyu Т., Sudo H. The upper portion of the Japan Sea Proper Water: Its source and circulation as deduced from isopicnal analysis // J. Oceanogr. 1994. Vol. 50. P. 663-690.

61. Senjyu T. The Japan Sea intermediate water; Its characteristics and circulation//J. Oceanogr. 1999. Vol. 55. P. 111-122.

62. Senjyu Т., Shin H.-R., Yoon J.-H., Nagano Z., An H.-S., Byun S.-K., Lee C.-K. Deep flow field in the Japan/East Sea as deduced from direct current measurements // Deep Sea Research II. 2005. Vol. 52. P. 1726-1741.

63. Smith T.M., Reynolds R.W. Extended reconstruction of global sea surface temperatures based on CO ADS Data (1854-1997) // J. Clim. 2003. Vol. 16. P. 1495-1510.

64. Spall M.A. Frontogenesis, subduction and cross-frontal exchange at upper ocean fronts //J. Geophys. Res. 1995. Vol. 100. P. 2543-2557.

65. Speer K., Tziperman E. Rates of water mass formations in the North Atlantic Ocean // J. Phys. Oceanogr. 1992. Vol. 22. P. 93-104.

66. Stommel H.M. Determination of water mass properties of water pumped down from the Ekman layer to the geostrophyc flow below // Proc. of Nat. Acad. Sci., USA. USA, 1979. Vol. 76. P. 3051-3055.

67. Sudo H. A note on the Japan Sea Proper Water // Prog. Oceanogr. 1986. Vol. 17. P. 313-336.

68. Sverdrup H.U., Jonson M.W., Fleming R.N. The oceans: their physics, chemistry and general biology. Englewood, NJ Prentice-Hall, 1942. - 1087 p.

69. Takematsu M., Nagano Z., Ostrovskii A.G., Kim K., Volkov Y. Direct measurements of deep currentsin the northern Japan Sea // J. Oceanogr. 1999. Vol. 55. P. 207-216.

70. Takematsu M., Ostrovskii A.G., Nagano Z. Observations of eddies in the Japan Basin interior // J. Oceanogr. 1999. Vol. 55, N 237-246.

71. Talley L.D., Lobanov V.B., Ponomarev V.I., Salyuk A.N., Tishchenko P.Y., Zhabin I.A., Riser S.C. Deep convection and brine rejection in the Japan Sea//Geophys. Res. Lett. 2003. Vol. 30. P. 8.1-8.4.

72. Teague W.J., Jacobs G.A., Ко D.S., Tang T.Y., Chang K.-I., Suk M.S. Connectivity of the Taiwan, Cheju, and Korea straits // Cont. Shelf Res. 2003. Vol. 23. P. 63-77.

73. Thompson D.W.J., Wallace J.M. The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature field // Geophys. Res. Lett. 1998. Vol. 25. P. 1297-1300.

74. Toba Y., Tomizawa Y., Kurasawa Y., Hanawa K. Seasonal and year-to-year variability of the Tsushima-Tsugaru warm current system with its possible cause // LaMer. 1982. Vol. 20, Sp.N. P. 41-51.

75. Tomczak M. Some historical, theoretical and applied aspects of quantitative water mass analysis // J. Mar. Res. 1999. Vol. 57. P. 275-303.

76. Trenberth K.E., Hurrell J.W. Decadal atmosphere-ocean variations in the Pacific // Clim. Dynamics. 1994. N 9. P. 303-319.

77. Tsuchiya M. The origin of the Pacific equatorial 13°C water // J. Phys. Oceanogr. 1981. Vol. 11. P. 794-812.

78. Tsuchiya M., Lukas R., Fine R.A., Firing E., Lindstrom E. Source waters of the Pacific equatorial undercurrent // Prog. Oceanogr. 1989. Vol. 23. P. 101-147.

79. Tziperman E. On the role of interior mixing and air-sea fluxes in determining the stratification and circulation of the oceans // J. Phys. Oceanogr. 1986. Vol. 16. P. 680-693.

80. Tziperman E., Speer K. A study of water mass transformation in the Mediterranean Sea: analysis of climatological data and a simple three-box model // Dyn. Atmos. Oceans. 1994. Vol. 21. P. 53-82.

81. Uda M. The results of simultaneous oceanographical investigations in the Japan Sea and its adjacent waters in May and June, 1932 // J. Imperial Fisheries Experimental Station. 1934. Vol. 5. P. 57-190. (in Japanese with English abstract).

82. Walin G. On the relation between sea-surface heat flow and thermal circulation in the ocean // Tellus. 1982. Vol. 34. P. 187-195.

83. Watanabe Т., Hirai M., Yamada H. High-salinity intermediate water of the Japan Sea // J. Geophys. Res. 2001. Vol. 106, NC6. P. 11437-11450.

84. Williams R.G. Ocean subduction // Encyclopedia of Ocean Sciences. London : Academic Press, 2001. P. 1982-1993.

85. Wu В., Wang J. Winter Arctic Oscillation, Siberian High and East Asian Winter Monsoon // Geophys. Res. Lett. 2002. Vol. 29, N 19. P. 3,1- 3,4.

86. Yakunin L.P. Influence of ice production on the deep water formation in the Japan Sea // Proc. of the Workshop on the Okhotsk Sea and adjacent areas. PICES scientific report N. 6, June, 1995, Vladivostok, Russia. Vladivostok, 1996. P. 215-217.

87. Yi S.U. Seasonal and secular variations of the water volume transport across the Korea Strait // J. of Oceanol. Soc. Korea. 1966. Vol. 1, N 1-2. P. 713.

88. Yoon J.-H., Kawamura H. The formation and circulation of the intermediate water in the Japan Sea // J. Oceanogr. 2002. Vol. 58. P. 197-211.

89. Yoshikawa Y., Awaji Т., Akimoto K. Formation and circulation processes of intermediate water in the Japan Sea // Phys. Oceanogr. 1999. Vol. 29, N8. P. 1701-1722.

90. Zhang Y., Wallace J.M., Battisti D.S. ENSO-like interdecadal variability: 1900-93 //J. Clim. 1997. Vol. 10. P. 1004-1020.