Реконструкция ледовых условий Охотского моря в позднем плейстоцене и голоцене

Василенко, Юрий Павлович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Реконструкция ледовых условий Охотского моря в позднем плейстоцене и голоцене
ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Реконструкция ледовых условий Охотского моря в позднем плейстоцене и голоцене"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Дальневосточное отделение Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева

На правах рукописи

Василенко Юрий Павлович

РЕКОНСТРУКЦИЯ ЛЕДОВЫХ УСЛОВИЙ ОХОТСКОГО МОРЯ в ПОЗДНЕМ ПЛЕЙСТОЦЕНЕ И ГОЛОЦЕНЕ

Специальность 25.00.28 — океанология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата географических наук

6 к:о;! /013

Владивосток — 2013

005061066

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Тихоокеанском океанологическом институте им. В.И. Ильичёва (ТОЙ) ДВО РАН

Научный руководитель: Горбаренко Сергей Александрович

доктор геолого-минералогических наук, в.н.с.

Официальные оппоненты: Плотников Владимир Владимирович

доктор географических наук. (ТОЙ ДВО РАН)

Ражигаева Надежда Глебовна

доктор географических наук. (ТИГ ДВО РАН)

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук

Защита составиться 28 июня 2013 года в 16°" часов на заседании Диссертационного совета 005.017.02 в ТОЙ ДВО РАН по адресу: 690041, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТОЙ ДВО РАН.

Отзывы просим присылать в 2-х экземплярах с заверенной подписью по адресу: 690041, г. Владивосток, ул. Балтийская. 43, ТОЙ ДВО РАН.

Автореферат разослан 27 мая 2013 г.

Учёный секретарь Диссертационного совета к г.н.

Храпченков Фёдор Фомич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Исследование Охотского моря играет важную роль в понимании климатических изменений происходящих в Дальневосточном регионе и в определении тенденций их развития. Ледяной покров Охотского моря является важным звеном механизма взаимодействия атмосферы и моря, неотъемлемой составляющей гидрологического режима не только самого моря, но и северо-западной части Тихого океана. Изучение изменений ледовых условий Охотского моря во времени, выявление прямых и обратных связей между ними, атмосферной циркуляцией и гидрологическим режимом северотихоокеанского региона является ключевым для понимания как региональной, так и глобальной климатической системы (ТаИеу, 1991; Хен, 1997; Ке1^т, 1998; Глебова, 2002,2006; Горбаренко и др.., 2003; и др.).

Таким образом, изучение ледовых условий Охотского моря - одного из ключевых звеньев в региональной климатической системе и гидрологическом режиме моря и северозападного сектора Тихого океана является составной частью фундаментальной задачи изучения глобальных изменений климата.

Изучение ледяного покрова Охотского моря необходимо для построения климатических прогнозов на будущее для всего Дальневосточного региона. Для решения этой задачи и использования этого решения на практике знаний о настоящих условиях среды и её недавнем прошлом не достаточно. Необходимо как можно глубже понять изменения и колебания климата региона, происходившие на протяжении последних десятков и сотен тысяч лет. Соответственно, необходимо более полное понимание изменений и колебаний состояния ледяного покрова Охотского моря в прошлом.

Объект исследования: Охотское море.

Предмет исследование: ледовые условия Охотского моря в позднем плейстоцене -голоцене.

Цель и задачи исследования

Цель работы — реконструировать изменения состояния ледяного покрова Охотского моря в позднечетвертичное время и проследить их взаимосвязь с глобальными и региональными колебаниями климата орбитального и тысячелетнего масштаба, основываясь на изучении ледовой седиментации.

Для достижения поставленной цели были определены две основные задачи: выбор метода анализа ледовых условий Охотского моря в прошлом; проведение оценки ледовых палеоусловий Охотского моря при изменениях климата орбитального и тысячелетнего масштабов. Для конкретизации и упрощения решения основные задачи были разделены на ряд частных задач:

1) Выбрать метод реконструкции ледовых условий Охотского моря для позднего плейстоцена и голоцена на основе исследования глубоководных морских осадков и провести проверку полученных им данных.

2) Определить концентрацию материала ледового разноса (МЛР) в донных осадках 17 колонок.

3) Рассчитать скорость аккумуляции материала ледового разноса исходя из данных по концентрации, скорости седиментации и плотности донного осадка.

4) Составить картосхемы распределения скоростей аккумуляции МЛР по акватории Охотского моря для В временных интервалов, включающих 6 изотопно-кислородных стадий (ИКС).

5) Провести оценку влияния орбитальных циклов изменения климата на ледовые условия Охотского моря за последние 190 тысяч лет, включающих ИКС 1-6.

6) Рассмотреть изменения ледовых условий Охотского моря при переходе от максимума последнего оледенения к голоцену.

7) Оценить реакцию ледовых условий Охотского моря на тысячелетние осцилляции климата.

Научная новизна и результаты работы

Обосновано применение анализа скоростей аккумуляции MJIP (число терригенных зёрен в осадке, накопившихся за тысячу лет на единице площади) для реконструкции ледовых условий Охотского моря.

Для шести последних ИКС (последние 189 тыс. лет) были проведены реконструкции ледовых условий в глубоководной области Охотского моря по В временным срезам (189130, 130-117, 117-74, 74-59, 59-28, 28-14,7, 14,7-6 и 6-0 тыс. лет назад). Для периода 189-28 тыс. лет назад данные реконструкции выполнены впервые, а имеющиеся данные для последних 28 тыс. лет были существенно дополнены и уточнены.

Вышеозначенные реконструкции носят площадной характер и выполнены на большом фактическом материале (16 колонок донных осадков). Они позволили достоверно показать взаимосвязь изменений ледяного покрова Охотского моря с колебаниями климата орбитального масштаба. В частности, было установлено, что даже во время наиболее холодных периодов в изученном регионе моря не существовало круглогодичного ледяного покрова, а ледовые условия во время ИКС 3 (59-28 тыс. лет назад) имели промежуточный характер между холодными и тёплыми ИКС.

Был детально рассмотрен характер изменения ледовых условий Охотского моря при переходе от максимума последнего оледенения к голоцену. Предложен механизм реакции ледовых условий Охотского моря на колебания климата тысячелетнего масштаба.

Теоретическая и практическая значимость работы

Приведённые в данной работе результаты вносят вклад в фундаментальные знания о палеосреде Охотского моря, Дальневосточного региона и северной части Тихого океана. Полученные результаты могут стать основой для дальнейшего более глубокого и детального изучения изменения палеоусловий Охотского моря. Они могут быть использованы при построении палеоокеанологических и палеогеографических реконструкций Дальневосточного региона и северной части Тихого океана.

Результаты данной работы могут быть применены при моделировании климатических изменений в будущем.

Защищаемые положения:

1) Методика анализа скоростей аккумуляции MJIP достоверно отражает интенсивность формирования и характер распространения морского льда по акватории Охотского моря в прошлом.

2) За последние 189 тыс. лет интенсивность формирования льда и его распространение по акватории Охотского моря изменялись в соответствии с орбитальными вариациями глобального климата, увеличиваясь в холодные ИКС (максимум отмечается в ИКС 2) и уменьшаясь в тёплые (минимум - во время ИКС 5е).

3) Изменения ледовых условий при тысячелетних колебаниях климата в Охотском море проявляются неоднозначно, что обусловлено сложным характером ледовой седиментации. В восточной части моря изменения ледовых условий проявляются наиболее отчётливо, что связано с изменением интенсивности полярной циркуляции атмосферы и её влиянии на формирование морского льда в восточной части моря.

Фактический материал и личный вклад автора

Автор данной работы принимал участие в одной из научных экспедиций (НИС «Mirai», 2006 г.), в ходе которой был получен исходный материал. Активно участвовал в пробоотборе образцов донных осадков и последующей аналитической обработке исследуемого материала. Им был осуществлён подсчёт MJIP в колонках LV28-34-2, LV28-42-5, LV28-44-4 и MD01-2415 (1 154 определений из 3 401 анализируемых) и анализ компонентного состава для колонки LV28-42-5 (65 определений). Автором, в составе

руководимых им групп, выполнено определение относительной влажности осадка (961 определений) и аналш весового процента фракции 0,063-2 мм (931 определение) для колонки MR06-04 PC-07R.

Все расчёты сделаны автором лично. Интерпретация полученных результатов выполнялась автором, либо при непосредственном его участии.

Апробация работы

Материалы диссертации были представлены на российских и международных совещаниях, симпозиумах и конференциях, в том числе: на пятом российско-германском симпозиуме «Russian-German Cooperation in the Okhotsk Sea - Kurile Island Arc System» (r. Владивосток, 2004 г.); VII международном междисциплинарном научном симпозиуме IGCP-476 «Regularities of the structure and evolution of geospheres» ( г. Владивосток, 2005 г.); 21, 22 и 23 международных симпозиумах «The Okhotsk Sea & sea ice» (г. Момбецу, Япония, 2006, 2007 и 2008 гг., соответственно); XVII международной научной конференции (школе) по морской геологии «Геология морей и океанов» (г. Москва, 2007); семинаре Геофизической обсерватории «Борок» (г. Борок, 2007 г.); 3 и 4 конференциях молодых учёных ТОЙ ДВО РАН «Океанологические исследования» (г. Владивосток, 2008, 2009 гг., соответственно); 2 региональной конференции молодых учёных «Современные проблемы геологии, геохимии и геоэкологии Дальнего Востока России» (г. Владивосток, 2008 г.); международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Д.Г. Панова «Геология, география и экология океана» (г. Ростов-на-Дону, 2009 г.); международной научной конференции «Environment Development of East Asia in Pleistocene - Holocene (boundaries, factors, stage of human mastering)» ( г. Владивосток, 2009 г.); 1 и 2 китайско-российском симпозиуме по морским наукам «Marine Environment and Resources in 21st Century» (г. Циндао, КНР, 2009 г., г. Владивосток, 2012 г. соответственно); XI молодёжной конференции с элементами научной школы «Географические и геоэкологические исследования на Дальнем Востоке» (г. Владивосток, 2012 г.); международной конференции «Regional environmental response to global change: North-Eastern and Central Asia» (г. Иркутск, 2012 г.).

Публикация результатов

Результаты работы представлены в 28 публикациях, из которых 1 опубликована в коллективной монографии, 6 - в российских и международных научных журналах, включённых в перечень ВАК и систему цитирования «Web of Science», и 21 - в материалах, трудах и тезисах докладов российских и международных конференций, симпозиумов и школ.

Благодарности

Автор работы выражает глубокую и искрению благодарность за неоценимую помощь и понимание своему научному руководителю д.г.-м.н. С.А. Горбаренко. Диссертант выражает признательность за ценные совет и поддержку на всех этапах выполнения работы сотрудникам лаборатории палеоокеанологии: к.г.-м.н. A.B. Артёмовой, к.г.н. A.A. Босину, Т.Э. Варнело, Т.В. Матюниной, О.Ю. Пшенёвой, М.П. Савенко, С.И. Тороповой, Е.А. Янченко. Автор глубоко признателен д.г.-м.н. А.Н. Деркачёву, д.г.-м.н. Л.А. Изосову, к.г.н. Л.И. Мезенцевой, д.г.н. В.В. Плотникову, М.С. Обрезковой и Л.Н. Василенко за критические замечания и консультации.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 148 страницах, состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы (159 источника, в том числе 107 на русском и 52 на английском языке), приложения и иллюстрирована в тексте 20 рисунком и 5 таблицами.

Исследования были выполнены при финансовой поддержке ФЦП «Мировой океан», грантов РФФИ № 06-05-915576 ЯФ-а, № 07-05-00655-а, № 10-05-00160-а, грантов ДВО РАН № 12-III-B-07-118, 13-III-B-07-136.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цели и задачи, отражена научная новизна и практическая значимость, полученных результатов, сформулированы защищаемые положения, выносимые на защиту.

Глава 1. Факторы окружающей среды, обуславливающие современные ледовые условия Охотского моря

В разделе 1.1 «Физико-географический очерк» представлены сведения о физико-географических условиях Охотского моря и его гидрологическом режиме, а также об атмосферной циркуляции и метеорологических условия района исследования. Данные параметры среды являются климатообразующими факторами, а их взаимодействие приводит к тому, что климат Охотского моря схож с климатом полярных морей (Леонов, 1960).

В разделе 1.2 «Особенности развития ледяного покрова Охотского моря» отражены ледовые условия Охотского моря и их изменчивость в зависимости от условий среды (отражена его роль как индикатора климатических изменений). Показано, что взаимодействие алеутского циклона и азиатского антициклона, и характер водообмена с Тихим океаном являются основными процессами, определяющими ледовые условия Охотского моря и их изменения. В свою очередь, ледовые условия оказывают непосредственное влияние на природную среду моря. Объемы формирования льда, определяют объём образования плотных шельфовых вод Охотского моря, и, как следствие, вентиляции его промежуточных вод и промежуточных вод Тихого океана (Тalley, 1991; Gladyshev et al., 2000).

Глава 2. Современное осадкообразование и лнтостратнграфия позднечетвертнчных отложении Охотского моря

В разделе 2.1 «Современное осадкообразование» рассмотрена роль различных источников осадочного материала (твёрдый сток рек, абразия побережья и подводных уступов, извержение вулканов, биогенная и ледовая седиментация) в седиментации в Охотском море. При этом детально рассмотрена ледовая седиментация. Приводится обзор её изучения в Охотском море. На основе данного обзора показано, что распределение переносимого льдами обломочного материала в донных осадках подчиняется строгим закономерностям, в частности, согласуется с основными путями дрейфа льда (Лисицын, 19516, 1955), а также показало исключительное значение морских льдов в переносе грубозернистого и крупнозернистого обломочного материала. По нашим оценкам поставка такого материала в центральную часть моря составляет 1,9 млн. \Г или 2,27-3,4 млн. тонн в год.

В разделе 2.2 «Лнтостратнграфия позднечетвертичного отложений» описаны история изучения и современные представления о литостратнграфии позднечетвертичной осадочной толши Охотского моря, знания о которой необходимы для реконструкции ледовых условий Охотского моря.

Глава 3. Материалы н методы исследования

В разделе 3.1 «Используемый материал и его первичное исследование» даны сведения о местоположении станций отбора материала и его исследованиях, проводимых на борту научно-исследовательских судов.

В основу работы положены материалы изучения 17 колонок морских донных осадков, отобранных в различных частях глубоководной области Охотского моря (рис. 1). Колонки осадков получены в ходе 34 рейса НИС «Вулканолог» (1992 г.), 25 репса НИС «Академик А. Несмеянов» (1993 г.), в рамках российско-германского проектов GREGORY и К.ОМЕХ на НИС «Академик М.А. Лаврентьев» (27 рейс, 1996 г.; 28 репс, 1998 г.) и ГС «Маршал Геловани» (10 рейс, 1999 г.), международного проекта WEPAMA на НИС

60'

55°

50°

45°

LV27-5-3

î (

фЕ №-3(1-3 й

гП LV28-34-2

Ц* !

• V LV28-41-5

я * А

! « LV28-40-5 ®

1С 936

'Ô* ' ~ ~

\ LV28-2-4 л

( GE99-10-3

MD01-2415 \ i s

LV28-42-5 ¿V2S-4«"

î 5# ÄLV28-43-5 » LV27-8-I V1R06-04 PC-U7R .

V34-9D

«Marion Dufresne» (24 рейс, 2001 г.) и российско-японского проекта на НИС «Mirai» (4 рейс, 2006 г.). На борту НИС производилось первичное литологическое описание и измерение ряда физических свойств осадка (плотности влажного осадка, его пористости, магнитной восприимчивости и т.п.).

с 1,1 ' В разделе 3.2 «Изучение материала

ледового разноса» приводиться определение материала ледового разноса (MJIP). Согласно А.П. Лисицыну (1994) MJ1P представляет собой вещество, захватываемое льдами в береговой зоне при их формировании и дрейфе, впоследствии осаждаемое при таянии этих льдов. Следовательно, МЛР включает практически весь диапазон гранулометрических размерностей.

Автор настоящей работы при изучении донных осадков за MJIP принимал две размерности частиц. Для проведения площадных реконструкций (когда особенно важна погрешность, вносимая латеральным сносом осадочного вещества во время его осаждения, и, следовательно, значительную роль играет скорость осаждения) за размерность МЛР принималась фракции 0,15-2 мм, а за МЛР - количество терригенных частиц в этой фракции. Верхний предел размерности МЛР обусловлен тем, что при относительно низком содержании частиц более 2 мм в глубоководных донных осадках, вес этих частиц может вносить большую погрешность в определение концентрации МЛР. При этом концентрация МЛР определялась согласно формуле:

пхх

амлр - —-;

шсух.осадка

где аМлр - концентрация МЛР в сухом осадке, [частщмлр!г\", п -количество терригенных зёрен в доле пробы фракции 0,15-2 мм; х - доля пробы, безразмерный коэффициент, выраженный в обыкновенных дробях; ш - вес сухого осадка после вычета веса фракции >2 мм, [г]. Такой анализ содержания МЛР был проведён для 16 колонок донных осадков.

Когда изменения содержания МЛР в одной колонке донных осадков приравниваются к изменениям содержания МЛР в осадках относительно большого района (следовательно, снос обломочного материала при осаждении имеет меньшее значение) появляется возможность использования экспресс метода определения МЛР. В таком случае за размерность МЛР может быть принята фракция 0,063-2 мм. При этом содержание МЛР рассчитывается как процент веса фракции 0,063-2 мм от веса сухого осадка (из веса сухого осадка предварительно вычитается вес фракции >2 мм):

а„/0 = Шфра,ци'' X 100;

тсух.осадка

где а% - концентрация МЛР, выраженная в проценте веса фракции 0,063-2 мм от общего веса сухого осадка (после удаления фракции >2 мм); тфракции - вес фракции либо 0,063-2 мм, либо 0,15-2 мм, [г]; тсухосадка - вес сухого осадка (после удаления фракции >2 мм), [г]. Таким способом рассчитано содержание МЛР в одной колонке донных осадков.

Раздел 3.3 «Потоки МЛР». Содержание (концентрация) МЛР в донных осадках является относительной величиной и отражает качественную сторону ледовой седиментации. Конкретные количественные оценки этого процесса (а значит и ледовых условий) дают определение потока МЛР. То, что терригенный материал >0,15 мм не

145° 150° 155° в.д.

Рисунок 1 - Местоположение станций отбора.

претерпевает каких-либо серьёзных изменений при осаждении и последующем захоронении до начала цементации осадка, позволяет считать скорость аккумуляции терригенного материала фракции >0,15 мм (скорости аккумуляции МЛР=САМЛР) для верхнечетвертичных неконсолидированных осадков считать равной потоку MJ1P. Соответственно, далее «поток MJ1P» и «CAMJIP» автором считается тождественными понятиями. Для подсчёта САМЛР использовалась формула расчёта скоростей аккумуляции MJIP (Лесков, Горбаренко, 2003), которая является немного изменённой формулой для расчёта абсолютных масс, предложенной Н.М. Страховым (1993):

САМЛР = аМЛР X V х р; где САМЛР - скорость аккумуляции равная осаждению некоторого количества частиц МЛР на единицу площади за единицу времени [частицилр х см'2 х тыс. лет'}, амлр -концентрация МЛР в сухом осадке, выраженная количеством частиц МЛР в грамме сухого осадка [частицмлр/г]; V - линейная скорость осадконакопления, отражающая за какое время накопится определённый осадочный горизонт и, соответственно, выраженная в единицах длины за единицу времени [см/тыс. лет); р - плотность сухого осадка [г/см3}.

Используя данную формулу, автором бьии рассчитаны САМЛР для 8 временных интервалов (включающих 6 изотопно-кислородных стадий (ИКС)). Для этих временных интервалов были построены картосхемы распределения САМЛР. Кроме того, были рассчитаны САМЛР для 9 периодов, продолжительностью 1-2 тыс. лет охватывающих время с конца ИКС 2 по ИКС 1 включительно. На основе изучения содержания МЛР, автором также были рассмотрены изменения ледовых условий во время тысячелетних колебаний климата.

В разделе «Реконструкция ледовых условий Охотского моря на основании метода САМЛР» приводятся 7 принципов (логических следствий), на основе которых должна осуществляется реконструкция ледовых условий по данным распределения САМЛР:

1. Высокие САМЛР в донных осадках на всей площади дна моря указывают на благоприятные условия для загрузки терригенным материалом прибрежного льда и/или на формирование больших объёмов льда. Низкие САМЛР, соответственно, указывают на противоположную ситуацию;

2. Увеличение/снижение САМЛР в конкретной точке или области, указывает на смещение зоны разгрузи МЛР, что может происходить, например, вследствие изменения направления дрейфа льда;

3. Нулевые САМЛР в конкретной точке или области говорят об отсутствии здесь разгрузки МЛР. Такое может происходить в двух случаях: либо когда лёд, загруженный терригенным материалом, не достигает этой точки/области, либо когда над данной точкой/областью не происходит таяния льда, т.е. существует постоянный ледяной покров. Второе предположение становится очевидным, когда точка/область нулевых САМЛР лежит между районами загрузки и разгрузки МЛР;

4. Изолинии САМЛР отражают характер дрейфа льда. Резкие перегибы изолиний САМЛР указывают на направление дрейфа льда, перемещающегося от района загрузки;

5. При реконструкции дрейфа льда необходимо учитывать основной характер циркуляции поверхностных вод;

6. Изолинии САМЛР указывают на положение зон разгрузки МЛР, т.е. являются индикатором осреднённого за исследуемый период положения кромки льда во время таяния ледяного покрова;

7. Изолинию САМЛР со значением 1 частицшр*см~г*тыс. лет"1 НО"3, расположенную межу зоной разгрузки и чистой водой, с большой долей допущения можно принять за среднюю многолетнюю границу распространения льда для рассматриваемого периода времени.

В этом разделе для подтверждения репрезентативности метода реконструкций ледовых условий на основе распределения САМЛР проводится сравнение полученной

Рисунок 2 - Слева показана схема путей миграции

каменного материала для Охотского моря А. П. Лисицына (1994). Толстыми тёмно-фиолетовыми

стрелками показаны главные пути миграции, фиолетовыми стрелками - второстепенные пути

миграции, светло-фиолетовыми стрелками -предполагаемые пути миграции. Справа показана схема распределения САМЛР для ИКС 1.1 (6-0 тыс. лег назад). Значения изолиний САМЛР обозначены

цифрами [частицмлрхсм'1 *тыс. лет ■'хЮ"3]. Пунктиром показаны изолинии значений САМЛР, толстыми тёмно-фиолетовыми стрелками — вероятные направления дрейфа льда.

автором схемы распределения САМЛР для ИКС 11 со схемой путей миграции каменного материала для Охотского моря (Лисицын, 1994) (рис. 2). При сравнении этих двух схем (несмотря на некоторые отличия), становится очевидной их близость. Следовательно, сопоставление полученной

автором схемы распределения САМЛР для ИКС 1.1 со схемой путей миграции каменного материала для Охотского моря (Лисицын, 1994) подтверждает надёжность и достоверность выбранного метода

реконструкций ледовых условий Охотского моря.

Глава 4. Связь изменений ледовых условий Охотского моря с циклами колебания климата орбитального и тысячелетнего масштабов

Раздел 4.1 «Изменения ледовых условий за последние 189 тыс. лет (,последние шесть изотопно-кислородных стадий)». Принцип актуализма позволяет

при объяснении состояния системы в прошлом использовать современные её аналоги. Следовательно, данных об изменчивости ледовых условий Охотского моря, происходящих в настоящее время, и о факторах, определяющих суровые или мягкие ледовые условия и принципы реконструкции ледовых условий позволяют с достаточной надёжностью выполнить реконструкции ледовых условий для последних шести ИКС.

САМЛР и их изолинии во время ИКС 1.1 (6-0 тыс. лет назад*), в целом, указывают на то, что направление дрейфа льда и его распространение по акватории моря были близкими к зимам с мягкими ледовыми условиями настоящего времени (рис. 3). Таким образом, можно предполагать, что в течение последних 6 тыс. лет в холодный период года атмосферные процессы, преобладавшие над акваторией моря, и гидрологические параметры схожи с теми, которые свойственны современным мягким зимам.

Период ИКС 1.2 охватывает период с 14,7 по 6 тыс. лет назад. Очертание изолиний САМЛР в сочетании с максимальными значениями САМЛР на севере и западе (рис. 3) свидетельствуют о том, что основной объём льда и пути его перемещения располагались в этих частях моря. Так же очертания изолиний САМЛР говорят о том, что явно прослеживается роль Срединного течения, как блокатора перемещения льда из районов севера в центральную область моря. Это свойственно годам с мягкими и умеренными ледовыми условиями.

Более высокие САМЛР по сравнению с САМЛР ИКС 1.1 объясняются тем, что во время максимума последнего оледенения (ИКС 2) в результате морской значительной

Здесь и далее значения возраста приведено в календарных (калиброванных) годах.

регрессии ^¡сМаН й а1., 2003; Агг е1 а!., 2007) осушалась существенная часть территории современного шельфа, где аккумулировались продукты мерзлотного выветривания. При последующей морской трансгрессии этот терригенный материал, а также терригенный материал, выносимый реками, поставка которого должна была значительно возрасти вследствие деградации горных ледников, захватывался морскими льдами, выносился в зону разгрузки, и осаждался там.

Таким образом, можно заключить, что во время ИКС 1.2 зимы с суровыми ледовыми условиями были более частым явлением, чем в ИКС 1.1. Можно отметить, что в ИКС 1.2 входит поздний Дриас — период с суровыми климатическими условиями (ОогЬагспко е1 а1., 2010). Тем не менее, во время ИКС 1.2 всё же преобладали зимы с мягкими и умеренными ледовыми условиями.

ИКС 2 (28-14,7 тыс. лет назад) — последний этап ледниковой эпохи позднеплейстоценового оледенения (Развитие..., 1993; Борисова, 2008, Палеоклиматы..., 2009). САМЛР и очертание их изолиний во время ИКС 2 (рис. 3) указывают на характер дрейфа льда (из района севера в центральную область и далее на юг), интенсивность формирования и распространение льда, а также продолжительность его экспозиции, свойственные для крайне суровых ледовых условий Охотского моря. Следовательно, на протяжении ИКС 2 господствовали атмосферные процессы, сходные с наблюдаемыми во время современных суровых зим.

Следствием образования больших объёмов льда должно было стать интенсивное формирование плотных шельфовых вод на северном шельфе Охотского моря. В результате чего происходило усиление вентиляции промежуточных водных масс Охотского моря и северо-запада Тихого океана.

ИКС 3 - 59-28 тыс. лет назад - мегаинтерстадиал с умеренными климатическими условиям (Развитие..., 1993; Борисова, 2008). САМЛР и конфигурация их изолиний (рис. 3) свидетельствует о том, что на протяжении ИКС 3 проявляются факторы, которые характерны в настоящее время как для зим с мягкими ледовыми условиями, так и для зим с суровыми ледовыми условиями. Тем не менее, доминирование зим с суровыми ледовыми условиями отчётливо выражено. Следовательно, над акваторией моря во время ИКС 3 преобладали атмосферные процессы свойственные современным, проявляющимся в зимы с суровыми ледовыми условиями. Однако, на протяжении ИКС 3 существенное значение имели и атмосферные процессы, схожие с современными, отмечаемыми в зимы с мягкими условиями. Тем самым можно отметить, что по характеру ледовых условий ИКС 3 занимает промежуточное положение между ИКС 1.1 и ИКС 2.

ИКС 4 - период 74-59 тыс. лет назад, является ранним этапом ледниковой эпохи позднего плейстоцена (Развитие..., 1993; Борисова, 2008, Палеоклиматы..., 2009). САМЛР и конфигурация их изолиний во время ИКС 4 (рис. 3) указывает на то, что формирование, распространение и продолжительность существования льда значительно превосходило современные, хотя они были ниже, чем в ИКС 2. Следовательно, доминирующие атмосферные процессы холодного времени года в ИКС 4 были схожи с современными процессами, присущими, прежде всего, зимам с суровыми ледовыми условиями. Это предполагает интенсивное формирование во время ИКС 4 плотных шельфовых вод, а значит и активную вентиляцию промежуточных вод Охотского моря и северо-запада Тихого океана.

ИКС 5.а-5.с1 (117 по 74 тыс. лет назад) является началом раннего этапа ледниковой эпохи позднего плейстоцена (Борисова, 2008, Палеоклиматы..., 2009). САМЛР и очертания их изолиний свидетельствуют о том, что ледовые условия в это время были схожи с таковыми во время ИКС 1.1, но всё же отличались большей суровостью. Следовательно, доминирующие атмосферные процессы, свойственные ИКС 5.а-5.с1, были схожи с теми, которые в настоящее время развиваются в зимы с мягкими ледовыми условиями. Тем не менее, атмосферные процессы, которые сейчас отмечаются в зимы с умеренными и суровыми ледовыми условиями, так же не были редкостью. Из этих

0-6 тыс. лет назад /

I I

« \| 24 ИЛ • *

Л:™и 1

7,1 0.68

ИКС 1.1

0-6 тыс. лет назад /

' ( (Г (к

с*. 10 1 1

■ч К —^ \

У ч>- 10 5

ИКС 1.1

( I

к) >

/ ИКС 1.2

145° 150° 155" 145° 150° ВД 145° 150° 155е 145° 150°

14,7-28 тыс. лет на^рд

«? V :

И ю- 4

ИКС 2

28-59 тыс. лет не

ИКС 3

II 7-130 тыс. лет 1-

ИКС 5.с

.. ИКС5.е

155° 145°

130-189 тыс. лет назад

7.2 „

г 5.9

о' ИКС 6

СЛМЛР

0-|

1-5

15-10 10-15 15-20 20-25

Уровень моря (ЬШиа11 с1 а!.. 2003)

- максимальным

- средний мнннма.и. н ы и

Рисунок 3 - Схема распределения САМЛР за последние 189 тыс. лет. На схеме слева представлены значения САМЛР [частицмлрхсм^хтыс. лет"'х10"3]. На схеме справа -пунктиром показаны изолинии значений САМЛР [частицмлрхсм' х/яые. лет фиолетовыми стрелками - вероятные направления дрейфа льда, зелёными -предполагаемое направление основного затока тихоокеанских вод.

V Л

К1"! V

ИКС 4

выводов можно заключить, что параметры окружающей среды холодного времени года в ИКС 5.а-5.(1 в большей степени отвечали условиям, складывающимся в межледниковье.

ИКС 5.е (130-117 тыс. лет назад) сопоставляется с последним межледниковьем (Борисова, 2008, Палеоклиматы..., 2009). Основываясь на САМЛР и конфигурации их изолиний (рис. 3) можно говорить о развитии во время ИКС 5.е наиболее мягких ледовых условий, чем в рассмотренные выше периоды. Следовательно, атмосферные процессы, преобладавшие над акваторией моря во время ИКС 5.е, были схожими с теми, которые в настоящее время развиваются в зимы с мягкими ледовыми условиями.

ИКС 6 (189-130 тыс. лет назад) представляет собой заключительный этап рисского или иллинойского оледенения (конец среднего плейстоцена) (Артёмова, 2009). САМЛР и очертания их изолиний в этот период (рис. 3) позволяют предположить, что ледовые условия ИКС 6 были близки ледовым условиям ИКС 4, или даже были несколько мягче. Следовательно, можно говорить о преобладании во время ИКС 6 над акваторией моря атмосферных процессов, характерных в настоящее время для зим с суровыми ледовыми условиями.

Полученные результаты показывают, что во время «холодных» ИКС (ИКС 6, 2 и 4) по сравнению с «тёплыми» ИКС (ИКС 5, 3 и 1) происходило более интенсивное формирование льда, он распространялся практически на всю акваторию моря, увеличивалась продолжительность его существования в течение года. Эти ледовые характеристики, прежде всего, определялись типом атмосферных процессов, преобладавших над акваторией моря во время конкретной ИКС.

Раздел 4.2 «Ледовые условия Охотского моря во время перехода от максимума последнего оледенения к голоцену и в голоцене». Результаты изучения САМЛР в четырёх колонках (934, 936, ЬУ27-2-4 и ЬУ28^Ю-5), имеющих высокоразрешающие возрастные модели (Горбаренко, Артёмова, 2003; воЛагепко е1 а1., 2004, 2007, 2010Ь), позволяют рассмотреть изменения ледовых условий во время перехода от максимума последнего оледенения к голоцену. Данные колонки образуют разрез с северо-запада на юго-восток, что позволяет проследить изменение потоков МЛР в пространстве. Для удобства последующего изложения автор условно отождествляет колонку ЬУ27-2-4 с северо-западом Охотского моря, колонку ЬУ28-40-5 с западом центральной области моря, колонку 936 с центром моря, 934 с юго-востоком.

В период с 20 тыс. лет назад по 15,7 тыс. лет назад, входящий в ИКС 2, отмечаются наиболее суровые климатические условия для ледниковой эпохи позднего плейстоцена (Борисова, 2008; Палеоклиматы..., 2009). Увеличение значений САМЛР во время МПО относительно всей ИКС 2 в целом, наиболее вероятно, обусловлено большими объемами формирования льда (рис. 4). Необходимо отметить довольно высокие значение САМЛР на северо-западе глубоководной части моря, что говорит об отсутствие здесь постоянного ледяного покрова и указывает на его сезонность даже в этот период. Характер увеличения значений САМЛР с северо-запада на юго-восток говорит об интенсификации дрейфа льда из района северного шельфа в центральную область моря и далее на юг.

На отрезке времени между МПО и началом дегляциации (15,6-14,7 тыс. лет назад) на северо-западе и в центральной области происходит небольшое снижение САМЛР (рис. 4). Напротив, на западе центральной области и, особенно, на юго-востоке САМЛР существенно возрастают. Такое изменение распределения значений САМЛР в этот отрезок времени может определять смещение путей поставки МЛР на запад моря. Следовательно, в дрейфе льда прослеживаются черты свойственные в настоящее время дрейфу, наблюдаемому в зимы с умеренными и даже мягкими ледовыми условиями.

Период 14,7-12,7 тыс. лет назад - период дегляциации, включающий резкие потепления Бёллинг и Аллерёд, разделённые похолоданием среднего Дриаса. Распределение значений САМЛР (рис. 4) свидетельствует о сосредоточении основной массы льда в северо-западной и западной частях моря. Принимая во внимание общую поверхностную циркуляцию вод, можно говорить о дрейфе льда от северного побережья

Средний и поздний

LV27-2-4 (северо-запад) LV28-40-5 (запад центральной области) 936 (центральная область) 934 (юго-восток)

Рисунок 4 - Изменение САМЛР ([частицМЛРхсм-2хтыс. лет-1хЮ-3]) за последние 18 тыс. лет. Буквы в верхней части рисунка обозначают: «МПО» - максимум последнего оледенения (20-16 тыс. лет назад); «Б-А» — Бёллинг-Аллерёд (ВвШгщ-АИегос!), период дегляциации, включающий резкие потепления Бёллинг и Аллерёд, разделённые похолоданием среднего Дриаса; «ПД» - поздний Дриас, климатический период сильного похолодания.

на северо-запад, запад и далее вдоль западного побережья на юг, юго-восток. Таким образом, во время Бёллинг-Аллерёда происходит существенная перестройка дрейфа льда. Характер дрейфа льда становится близким к современному, который сейчас наблюдается в зимы с мягкими ледовыми условиями. Следовательно, в

холодное время года в Бёллинг-Аллерёд должны отмечаться климатические условия близкие условиям зим с мягкими ледовыми условиями настоящего времени. Это

подтверждают палеогеографические климатические условия в районах

данные, указывающие на относительно мягкие окружающего побережья во время Бёллинг-Аллерёда (Свиточ, 2003), а также данные об увеличении продуктивности Охотского моря в этот период (Gorbarenko et al., 2010b).

Высокие САМЛР в период Бёллинг-Аллерёд (рис. 4) явились следствием существенного увеличения коэффициента загрузки льда, как реакции на раннеголоценовую морскую трансгрессию в Охотском море. Также к увеличению коэффициента загрузки льда должен был привести рост выноса терригенного материала в береговую зону, связанного с ростом речного стока, происходившего при таянии горных ледников (безусловном при глобальном потеплении). Таким образом, во время Бёллинг-Аллерёд, вероятно, происходило существенное снижение объёмов формирования льда относительно периода ИКС 2. Характер дрейфа льда указывает на развитие в период Бёллинг-Аллерёд атмосферных процессов, свойственных в настоящее время зимам с мягкими ледовыми условиями.

Период 12,7-11,4 тыс. лет назад (обозначаемый как поздний Дриас (Younger Dryas,)) является периодом глобального похолодания (Борисова, 2008). Распределения САМЛР (рис. 4) указывают на характер дрейфа льда свойственный в настоящее время зимам с суровыми ледовыми условиями, т.е. можно предположить, что во время позднего Дриаса происходило формирование существенных объёмов льда и что он покрывал значительную часть акватории моря. Значительное развитие ледяного покрова в холодное время года подтверждают данные по продуктивности моря (Gorbarenko et al., 2010b). Следовательно, можно предположить, что на протяжении позднего Дриаса над акваторией моря в холодное время года преобладали атмосферные процессы, характерные в настоящее время для зим с суровыми ледовыми условиями. Низкие САМЛР, в сравнении со средними для ИКС 2, на западе, в центральной области и юго-востоке моря, скорее всего, обусловлено не снижением объёмов формирования льда, а снижением коэффициента загрузки льда, возможно, вызванным регрессией моря.

Период с 11,4-6 тыс. лет назад соответствует раннему и среднему голоцену. Начало голоцена характеризуется значительным повышением САМЛР на северо-западе, западе и

в центральной области моря, которое сменяется их плавным снижением (рис. 4). При этом САМЛР в начале голоцена на северо-западе моря максимальны за весь период с 18 тыс. лет назад по 6 тыс. лет назад. Такое сочетание значений CAMJIP и их распределение в пространстве указывает на то, что зона разгрузки располагалась на северо-западе и западе моря. Соответственно, дрейф льда проходил вдоль северного и западного побережья Охотского моря. Значительное увеличение САМЛР в начале голоцена, вероятно, (также как и во время Бёллинг-Аллерёда) обусловлено увеличением объёмов загрузки льда обломочным материалом, что явилось следствием резкой морской трансгрессии, продолжающейся до 6-5,5 тыс. лет назад (Свиточ, 2003; Bard et al., 1996; Siddall et al., 2003). Такое объяснение высоких САМЛР в начале голоцена и относительно низкие САМЛР в центральной части моря и на его юго-востоке предполагают существенное снижение объёмов формирования морского льда. Следовательно, климатические условия были близки к условиям характерным для мягких зим настоящего времени с соответствующей схемой циркуляции атмосферы.

Раздел 4.3 «Связь ледяного покрою Охотского моря с колебаниями климата тысячелетнего масштаба». Для определения связи изменений ледовых условий Охотского моря с колебаниями климата тысячелетнего масштаба будут рассмотрены изменения концентрации МЛР по длине трёх колонок донных осадков LV28-40-5, MR06-04 PC-07R и LV28-44-4, образующих субширотный разрез через центральную область моря. Концентрации МЛР для колонок LV28-40-5 и LV28-44-4 определялись как число терригенных зёрен во фракции 0,15-2 мм приведённое к весу сухого осадка. Для колонки MR06-04 PC-07R она определялась как весовой процент фракции 0,063-2 мм в сухом осадке. Для этих трёх колонок были построены детальные возрастные модели (Горбаренко и др., 2008; Gorbarenko et al., 2007, 2010 а, b; Vasilenko et al., 2012), позволяющие проследить кратковременные изменения индикатора ледовых условий моря.

Наличие высокоразрешаюидах возрастных моделей у рассматриваемых колонок, позволяет провести их корреляцию со стандартными шкалами, отображающими глобальные краткопериодичные колебания климата. Для сопоставления, автором были выбраны стандартная международная кривая изменения 5lsO в керне льда Гренландии на шкале GICC05 (Svensson et al., 2006) и кривая изменения индекса полярной циркуляции северного полушария (Mayewski et al., 1997) (рис. 5).

Основываясь на общей характеристике ледовых условий по ИКС (см. раздел 4.1) можно объяснить ход изменения содержания МЛР. Выраженные снижения и увеличения содержания МЛР во время интерстадиалов и стадиалов в период с ИКС 4 по начало ИКС 3 (рис. 5) указывают на то, что в этот период граница зоны разгрузки располагалась в районе этой станции. Следовательно, в период ИКС 4-начала ИКС 3 в районе станции LV28-40-5 сосредотачивалась значительная масса льда. Невыраженные изменения содержания МЛР во время интерстадиалов и стадиалов в середине ИКС 3 при сохранении общей тенденции отношения интерстадиал/стадиал - снижение/увеличение содержания МЛР, говорят о том, что в этот период станция располагалась мористее основной зоны разгрузки. Следовательно, на протяжении ИКС 3 (с 47-46 тыс. лет назад по 31 тыс. лет назад) станция располагалась мористее (учитывая общий характер дрейфа в ИКС 3 — южнее и западнее) сосредоточения основного объёма льда и путей его прохождения. В самом конце ИКС 3 и начале ИКС 2 наблюдается ситуация сходная со временем ИКС 4-начала ИКС 3, предполагающая сходные объяснения. В ИКС 2 наблюдается обратный характер связи изменения содержания МЛР с интерстадиалами/стадиалами — во время интерстадиала 2 отмечается увеличение содержания МЛР, а в стадиалы - уменьшение. Такое изменение содержания МЛР говорит о том, что область основной разгрузки МЛР во время ИКС 2 находилась мористее района станции. Таким образом, можно предполагать распространение значительных объёмов льда в этот период мористее (южнее и восточнее) района станции.

¡ИЯЭгнЭД

д'гаошссщйц*» 1ШТР1 мрр мшр га

^ 41 лг -00 -38 -3S ® 5ЭЭ0 5000 Ч) 12 iffi -20 2* ® 25Ш0 5000 7ВД0 ;0 2 -4 Ф «

Рисунок 5 - Сопоставление изменения содержания МЛР со стандартной кривой изменения 8l!iO в керне льда Гренландии (Svensson et al., 2006) и кривой изменения индексом полярой циркуляции атмосферы (PCI, Mayewski et al., 1997). МЛР для колонок LV28-40-5 и LV28-44-4 определён как число зёрен во фракции 0,15-2 мм в сухом осадке [числемлг/г], Для колонки MR06-04 PC-07R как процент веса фракции 0,063-2 мм от веса

сухого осадка [%]. Сплошные линии обозначают границы ИКС. Пунктирные линии обозначают интерстадиалы. 11Д/11Б - граница позднего Дриаса и Пребореала. Цифры, приведённые в первом столбце с лева, обозначают номера интерстадналов согласно с И. В.

Вольффом (Wolff et al., 2010). Полосами серого цвета обозначены наиболее холодные стадиалы. ПД-поздний Дриас. Буквы «Н» (Геинрич-события) и «С» (холодные события) с индексами во втором столбце слева обозначают номера этих стадиалов согласно С.А.

Горбаренко (Горбаренко и др., 2007). Полосами голубого цвета выделены периоды усиления интенсивности полярной циркуляции атмосферы, буквы «РС1» с индексом во втором слева столбце обозначают номера этих событий.

Рассматривая содержание МЛР в донных осадках MR06-04 PC-07R во время ИКС 4-начала ИКС 3 и ИКС 2 (рис. 5), можно заключить, что область основной разгрузки МЛР располагалась мористее станции. Можно также предположить, что в это время значительных объёмов льда южнее района станции. В период с 46-31 тыс. лет назад район станции, вероятно, располагался мористее области основной разгрузки МЛР. Следовательно, основная масса льда и его главные пути перемещения находились севернее района станции. В периоды 55-46 тыс. лет назад и 31-28 тыс. лет назад, по-видимому, через район станции происходило постепенное смещение области основной разгрузки МЛР в первом случае в более северном направлении, во втором - в более южном. В результате, в эти периоды основная масса льда располагалась в районе этой станции.

В районе станции LV28-44-4 на всём протяжении периода с ИКС 4 по ИКС 2 преобладает обшая тенденция снижения содержания МЛР в интерстадиалы и наоборот, увеличения в стадиалы (рис. 5). При этом выделяется существенная особенность —

перепады содержаний МЛР в периоды стадиалов и интерстадиалов во время ИКС 3 максимальны, а во время ИКС 2 находятся на уровне погрешности определения. Следует отметить, что амплитуды изменений содержания МЛР во время ИКС 3 (49-28 тыс. лет назад) наиболее значительны для всех рассматриваемых станций. Во время ИКС 4 и ИКС 3 в районе станции ЬУ28-44-4 располагалась область основной разгрузки МЛР. Следовательно, во время ИКС4-3 в стадиалы происходило усиление дрейфа льда от западного побережья Камчатки в восточную область моря, а в интерстадиалы происходило уменьшение поступления льда. Этот процесс наиболее ярко проявился в период 49-28 тыс. лет назад.

Подводя итог можно сказать, что реакция ледовых условий на тысячелетние колебания климата, имеет довольно сложное проявление. Тем не менее, прослеживается общая для Охотского моря тенденция: уменьшения ледовитости во время интерстадиалов и усиления — во время стадиалов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение ледовой седиментации Охотского моря показало исключительную роль морских льдов в переносе обломочного материала размерностью от мелкого песка и даже крупного алеврита. По нашим оценкам поставка такого материала в центральную часть моря составляет 1,9 млн. м3 или 2,27-3,4 млн. тонн в год. К тому же, при изучении ледовой седиментации было установлено, что распределение переносимого льдами обломочного материала в донных осадках подчиняется строгим закономерностям, в частности, согласуется с основными путями дрейфа льда (Лисицын, 19516, 1955). Эти факты и развитие литостратиграфии позднечетвертичной осадочной толщи Охотского моря, позволяют реконструировать ледовые условия на основании изучения содержания материала ледового разноса (МЛР).

При этом важным моментом является, какую размерность обломочного материала следует принимать за МЛР. Рассматривая этот вопрос необходимо учитывать такой критерий как поведение терригенного зерна при осаждении, которое определяет выбор нижней границы фракции МЛР. Автор принял нижнюю границу МЛР равной 0,15 мм. Верхняя граница фракции, по мнению автора, при данном методе подсчёта МЛР должна составлять 2 мм, так как при учёте частиц большего размера при определении МЛР через его концентрацию в сухом осадке (когда используется его масса) вес фракции >2 мм может вносить большую погрешность.

Изучение содержания МЛР в 16 колонках донных осадков из различных частей глубоководной области Охотского моря, позволило рассчитать нам скорости аккумуляции МЛР (САМЛР), на основании которых, была выполнена реконструкция ледовых условий по акватории моря. Сопоставление полученной нами схемы распределения САМЛР для ИКС 1.1 со схемой путей миграции каменного материала для Охотского моря (Лисицын, 1994) подтвердило надёжность и достоверность выбранного нами метода реконструкций ледовых условий Охотского моря.

Для оценки изменений ледовых условий при колебаниях климата орбитального масштаба были рассчитаны САМЛР для 8 временных интервалов (включающих 6 изотопно-кислородных стадий (ИКС)). Для данных временных интервалов бьии построены картосхемы распределения САМЛР. Кроме того, чтобы охарактеризовать ледовые условия при переходе от максимума последнего оледенения к голоцену, были рассчитаны САМЛР для 9 периодов, продолжительностью 1-2 тыс. лет охватывающих время с конца ИКС 2 по ИКС 1 включительно. На основе изучения содержания МЛР, автором также были рассмотрены изменения ледовых условий во время тысячелетних колебаний климата.

характеристики, прежде всего, определялись типом атмосферных процессов, преобладавших над акваторией моря во время конкретной ИКС. Во время перехода от максимума последнего оледенения к голоцену (18-9 тыс. лет назад) изменения ледовых условий Охотского моря происходили неравномерно и сопровождались их значительными колебаниями; с 9 тыс. лет назад до конца голоцена изменения ледовых условий становятся более плавными. Реакция ледовых условий на тысячелетние колебания климата, имеет довольно сложное проявление. Тем не менее, прослеживается общая для Охотского моря тенденция: уменьшения ледовитости во время интерстадиалов и усиления - во время стадиалов.

Изучение ледовой седиментации в Охотском море на разных временных масштабах в различных климатических ситуациях показало, что во время колебаний климата орбитального масштаба (во время ИКС) увеличение или уменьшение содержания МЛР и CAMJ1P, главным образом, связанно с изменением объёмов формирования льда и его распространением. Во время перехода между ИКС 2 и ИКС 1 (между плейстоценом и голоценом), когда на фоне общей тенденции изменения климата, происходят быстрые его вариации, сопровождаемые резкими сменами трансгрессивно-регрессивных фаз, на содержание МЛР и САМЛР существенное влияние оказывает уровень загрузки льда обломочным материалом. Во время тысячелетних колебаний климата внутри ИКС характер ледовой седиментации в значительной степени зависит от преобладающих направлений дрейфа льда и положения его основной зоны разгрузки в конкретную ИКС.

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, включённых

в перечень ВАК

Василенко Ю.П.. Горбаренко С.А, Цзоу Ц. Ледяной покров Охотского моря в позднеплейстоценовом оледенении и голоцене // Вестник ДВО РАН. 2011. № 2. С. 70-77.

Горбаренко С.А., Харада Н., Малахов М.И., Василенко Ю.П.. Босин A.A., Гольдберг E.JI. Тысячелетние осцилляции климата и среды Охотского моря за последние 190 тысяч лет в связи с глобальными изменениями // Доклады Академии наук. 2008. Т. 423. № 3. С 389-392.

Малахов М.И., Горбаренко С.А., Малахова Г.Ю., Соляников Я.Л., Василенко Ю.П.. Босин

A.A. Влияние климатических факторов и напряжённости геомагнитного поля на остаточную намагниченность морских донных отложений // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2007. № 4. С. 14-30.

Малахов М.И., Горбаренко С.А., Малахова Г.Ю., Харада Н., Василенко Ю.П.. Босин А. А., Гольдберг Е.Л., Деркачев А.Н. Петромагнитные параметры донных осадков как индикаторы изменения климата и среды центральной части Охотского моря за последние 350 тыс. лет // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. № 11. С. 1 254-1 265.

Gorbarenko S.A., Harada N.. Malakhov M.I., Vasilenko Y.P.. Bosin A.A., Goldberg E.L. Orbital and millennial-scale environmental and sedimentological changes in the Okhotsk Sea during the last 350 kyr// Global and Planetary Change. 2010. Vol. 72. No. 1. P. 79-85.

Gorbarenko S.A., Harada N., Malakhov M.I., Velivetskaya T.A., Vasilenko Y.P.. Bosin A.A., Derkachev A.N., Goldberg E.L., Ignatiev A.V. Responses of the Okhotsk Sea environment and sedimentology to global climate changes at the orbital and millennial scale during the last 350 kyr // Deep-Sea Research II, 2012, Vol. 61-64, pp. 73-84.

Главы, опубликованные в монографиях

Горбаренко CA, Артемова A.B., Босин А. А., Захарков С.П., Штрайхерт Е. А., Пшенева О.Ю., Гордейчук Т.Н., Василенко Ю.П.. Янченко Е.А., Иванова Е.Д., Гольдберг E.JI. Тысячелетние-столетние изменения климата, среды и седиментации дальневосточных морей и северо-западной части Тихого океана в позднем плейстоцене и голоцене // Дальневосточные моря России. Геологические и геофизические исследования / отв. редактор Р.Г. Кулинич. М.: Наука, 2007. Кн. 3. С. 430-448.

Доклады на международных и региональных научных конференциях

Василенко Ю.П Изменение содержания МЛР в донных осадках Охотского моря в позднем плейстоцене-голоцене // Океанологические исследования (г. Владивосток, 18-22 мая 2009 г.): тезисы докладов 4 конференции молоды учёных Тихоокеанского океанологического института им.

B.И. Ильичёва. Владивосток: ТОЙ ДВО РАН, 2009. С. 27-28.

Василенко Ю.П. Палеорайонирование Охотского моря на основе изменений ледяного покрова в течение последних 117 тыс. лет // Геология, география и экология океана (г. Ростов-на-Дону, 8-11 июня 2009 г.): материалы Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Д.Г. Панова. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2009. С 45-48.

Василенко Ю.П.. Горбаренко С.А. Изменения ледового разноса в Охотском море в позднем плейстоцене и голоцене // Геология морей и океанов (г. Москва, 12-16 ноября 2007 г.): материалы XVII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. М.: ГЕОС, 2007. Т.I. С. 179-181.

Василенко Ю.П.. Горбаренко С.А. Пространственно-временные изменения ледового покрова Охотского моря в голоцене и позднем плейстоцене по данным ледового разноса II Океанологические исследование (г. Владивосток, 19-23 мая 2008 г.): тезисы докладов 3 конференции молоды учёных Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичёва. Владивосток: ТОЙ ДВО РАН, 2008. С. 33-35.

Василенко Ю.П.. Горбаренко С.А. Изменение пространственного распределения материала ледового разноса в Охотском море на шкале тысячелетий // Современные проблемы геологии, геохимии и геоэкологии Дальнего Востока России (г. Владивосток, 28 августа - 4 сентября 2008 г.): материалы 2 региональной конференции молоды учёных. Владивосток: Дапьнаука, 2008. С. 5859.

Василенко Ю.П.. Горбаренко С.А., Босин А.А. Изменения ледовых условий восточной части Охотского моря во время последнего оледенения по данным изучения содержания материала ледового разноса в колонки LV28-44-4 // Географические и геоэкологические исследования на Дальнем Востоке (Владивосток, 24-26 октября 2012 г.): Материалы XI молодежной конференции с элементами научной школы. Владивосток: Дальнаука, 2012. Вып. 9. С. 12-13.

Горбаренко С.А., Малахов М.И., Гольдберг Е.Л., Захарков С.П., Босин А.А., Василенко Ю.П.. Пшенбва О.Ю. Орбитальные и тысячелетние изменения климата и среды дальневосточных морей в позднем плейстоцене и голоцене // Геология морей и океанов (г. Москва, 12-16 ноября 2007 г.): материалы XVII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. М.: ГЕОС, 2007. Т. 1. С. 200-202.

Малахов М.И., Горбаренко С.А., Малахова Г.Ю., Соляников Я.Л., Маслов И.Н., Василенко Ю П.. Босин А. А. Изменение климата и напряженности геомагнитного поля на шкале тысячелетий (по данным изучения позднеплейстоцен-голоценовых отложений центральной части Охотского моря) // Палеомагнетизм и магнетизм горных пород; теория, практика, эксперимент (г. Борок, 18-21 октября 2007 г.): материалы семинара Геофизической обсерватории «Борок» РАН. М: Геофизической обсерватории «Борок» РАН, 2007. С. 80-85.

Gorbarenko S.A., Goldberg E.L., Bosin А.А., Vasilenko Y.P.. Chebykin E.P. Orbital and millennial scale responses of the Okhotsk Sea environmental and climate to global climate changes during last 140 kyr // Regional environmental response to global change: North-Eastern and Central Asia (Irkutsk, September 17-21, 2012): Proceedings of the International Scientific Conference. Irkutsk: V.B. Sochava Institute of Geography SB RAS Publisher, 2012. Vol. 1. P. 72-74.

Gorbarenko S.A., Goldberg E.L., Vasilenko Y.P.. Artemova A.V., Pshenova O.Yu., Ivanova E.D., Ignatjev A.V., Leskov V.Yu., Kashgarian M., Zakharkov S.P., Bosin A.A., Botsul A.I. Orbital and Millennium Scale Paleoceanography Changes in the Okhotsk and Bering Seas and Far NW Pacific during last Glaciation and Holocene // Regularities of the structure and evolution of geospheres (Vladivostok, September 20-24, 2005): proceedings of VII International Interdisciplinary Scientific Symposium and International Geoscience Programme (1GCP-476): Program and Abstracts. Vladivostok: Dalnauka, 2005. P. 399-401.

Gorbarenko S.A., Malakhov M.I., Vasilenko Y.P.. Bosin A.A., Harada N., Derkachev A.N. The responses of the Okhotsk Sea environmental millennium scale changes on the global climate changes during the last 350 kyr / Environment Development of East Asia in Pleistocene - Holocene (boundaries, factors, stage of human mastering) (Vladivostok, September 14-18, 2009): proceeding of International Scientific Confederation. Vladivostok: Dalnauka, 2009. P. 88-90.

Gorbarenko S., Shi X., Bosin A., Vasilenko Y.. Zou J., Liu Y., Mokhova L., Derkachev A., Ge Sh„ Wu Y. Paleoceanography of the eastern Okhotsk Sea during Last Glacial-Holocene // Marine environmental and resources in XXI century (Vladivostok, October 10-13, 2012): Abstracts of the 2nd Russian-China Symposium on Marine Science. Vladivostok: POI FEB RAS, 2012. P. 57-59.

Leskov V.Y., Gorbarenko S.A., Artemova A.V., Vasilenko Y P. Orbital and Millennium Scale Sea Ice Covering Changes in the Okhotsk Sea during last 200 thousand yeas // Regularities of the structure

and evolution of geospheres (Vladivostok, September 20-24, 2005): proceedings of VII International Interdisciplinary Scientific Symposium and International Geoscience Programme (IGCP-476): Program and Abstracts. Vladivostok: Dalnauka, 2005. P. 414^15.

Vasilenko Y.P. The sea ice reconstruction in the Okhotsk Sea during MIS 4 - MIS 1: relationship with climate and atmospheric changes // Marine Environment and Resources in 21st Century (Qingdao, China, October 22-24, 2009): program and abstract of the 1!1 China-Russia Symposium on Marine Science. Qingdao: 2009. P. 85-88.

Vasilenko Y.P. Ice conditions of the sea of Okhotsk during transition from Last Glaciation to Holocene // Regional environmental response to global change: North-Eastern and Central Asia (Irkutsk, September 17-21, 2012): Proceedings of the International Scientific Conference. Irkutsk: V.B. Sochava Institute of Geography SB RAS Publisher, 2012. Vol. 2. P. 17-19.

Vasilenko Y.P.. Gorbarenko S.A. Spatial distribution of the Sea Ice changes in the Okhotsk Sea during last 80 thousand years // The 23-th international symposium on the Okhotsk Sea and sea ice . (Mombetsu, Japan, February 17-20, 2008): proceeding of the 23-th international symposium on the Okhotsk Sea and sea ice. Mombetsu: 2008.

Vasilenko Y.P.. Gorbarenko S.A. Ice cover of the Okhotsk Sea and atmospheric processes during Last Glacial Maximum and Holocene // Environment Development of East Asia in Pleistocene -Holocene (boundaries, factors, stage of human mastering) (Vladivostok, September 14-18, 2009): proceeding of International Scientific Confederation. Vladivostok: Dalnauka, 2009. P. 242-244.

Vasilenko Y.. Gorbarenko S., Bosin A.A., Shi X., Zou J., Lu Y. Last glacial sea ice variability in the eastern Okhotsk Sea and connection with global orbital and millennial scale climate changes // Marine environmental and resources in XXI century (Vladivostok, October 10-13, 2012): Abstracts of the 2nd Russian-China Symposium on Marine Science. Vladivostok: POI FEB RAS, 2012. P. 188-189.

Vasilenko Y.P. Gorbarenko S.A., Leskov V.Y. The sea ice spatial changes in the Okhotsk Sea during Late Pleistocene and Holocene (MIS 6-1) based on the IRD records // The 21-th international symposium on the Okhotsk Sea and sea ice (Mombetsu, Japan, February 19-24, 2006): proceeding of the 21-th international symposium on the Okhotsk Sea and sea ice. Mombetsu: 2006. P. 216-219.

Vasilenko Y.P. Gorbarenko S.A., Titov A.T., Travin A.V., Goldberg E.L. Changes IRD mineralogical composition in the central of the Okhotsk sea (core LV28-40) during last glaciation and Holocene // The 22-th international symposium on the Okhotsk Sea and sea ice (Mombetsu, Japan, February 18-23, 2007): proceeding of the 22-th international symposium on the Okhotsk Sea and sea ice. Mombetsu: 2007. P. 188-191.

Vasilenko Y.P.. Tiedemann R., Nuernberg D., Gorbarenko S.A. Climate- Derived Sea-Ice Cover Changes in the Okhotsk Sea during the Middle-Late Quaternary: IRD Evidence // Fifth Workshop on Russian-German Cooperation in the Okhotsk Sea - Kurile Island Arc System (Vladivostok, May 27-30, 2004): program and abstracts. Vladivostok; Dalnauka, 2004. 64 p.

Василенко Юрий Павлович

РЕКОНСТРУКЦИЯ ЛЕДОВЫХ УСЛОВИЙ ОХОТСКОГО МОРЯ В ПОЗДНЕМ ПЛЕЙСТОЦЕНЕ И ГОЛОЦЕНЕ

Специальность 25.00.28 — океанология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата географических наук

Подписано к печати 24.05.2013 г.

Печать цифровая. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Формат 60x84/16. Объём 1,0 уч.-изд.-л. Тираж 100 экз. Отпечатано в ТОЙ ДВО РАН 690041, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Василенко, Юрий Павлович, Владивосток

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Дальневосточное отделение Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва

На правах рукописи

Василенко Юрий Павлович

РЕКОНСТРУКЦИЯ ЛЕДОВЫХ УСЛОВИЙ ОХОТСКОГО МОРЯ в ПОЗДНЕМ ПЛЕЙСТОЦЕНЕ И ГОЛОЦЕНЕ (НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА СОДЕРЖАНИЯ МАТЕРИАЛА ЛЕДОВОГО РАЗНОСА)

Специальность 25.00.28 - океанология

Диссертация на соискание учёной степени О сп кандидата географических наук

СО тоо Я

О)

О Я

СМ N.

^ О^ Научный руководитель -

д.г-м.н. С.А. Горбаренко

Владивосток - 2013

Оглавление

Введение 4 Глава 1. Факторы окружающей среды, обуславливающие современные

ледовые условия Охотского моря 10

1.1. Физико-географический очерк 10 1. 1.1. Основные элементы морфометрии и рельеф дна 12

1.1.2. Гидрологические характеристики 15

1.1.3. Атмосферная циркуляция и метеорологические условия 21

1.2. Особенности развития ледяного покрова Охотского моря 26

1.2.1. Ледовые условия 26

1.2.2. Изменчивость ледовых условий Охотского моря 29 Глава 2. Современное осадкообразование и литостратиграфия позднечетвертичных отложений Охотского моря 34

2.1. Современное осадкообразование 34

2.1.1. Поступление осадочного материала 34

2.1.2. Роль морского льда в осадкообразовании в Охотском море 39

2.1.3. Распространение осадочного материала 48

2.2. Литостратиграфия позднечетвертичного отложений 50

2.2.1. История изучения литологии и стратиграфии позднечетвертичных отложений 50

2.2.2. Современные представления о литостратиграфии позднечетвертичных отложений центральной области Охотского моря 55

Глава 3. Материалы и методы исследования 60

3.1. Используемый материал и его первичное исследование 60

3.1.1. Общие сведения об используемом материале 60

3.1.2. Судовые исследования колонок донных осадков 62

3.2. Изучение материала ледового разноса 63

3.2.1. Материал ледового разноса 63

3.2.2. Выбор размерности фращии МНР 63

3.2.3. Анализ содержания МЛР 68

3.2.4. Использование определения концентрации МЛР, выраженной через процент веса фракций 0,063-2 мм и 0,15-2 мм, как экспресс метода 70

3.3. Потоки МЛР 71

3.4. Реконструкция ледовых условий Охотского моря на основании метода САМЛР 77

3.4.1. Принципы реконструкции ледовых условий 77

3.4.2. Проверка полученных данных 78 Глава 4. Связь изменений ледовых условий Охотского моря с циклами колебания климата орбитального и тысячелетнего масштабов 81

4.1. Изменения ледовых условий за последние 189 тыс. лет (последние шесть изотопно-кислородных стадий) 81

4.1.1. Изотопно-кислородная стадия 1.1 81

4.1.2. Изотопно-кислородная стадия 1.2 83

4.1.3. Изотопно-кислородная стадия 2 86

4.1.4. Изотопно-кнслородная стадия 3 89 4.1.4. Изотопно-кислородная стадия 4 91

4.1.6. Изотопно-кислородная стадия 5.a-5.d 94

4.1.7. Изотопно-кислородная стадия 5.е 97

4.1.8. Изотопно-кислородная стадия 6 99

4.2. Ледовые условия Охотского моря во время перехода от максимума последнего оледенения к голоцену и в голоцене 101

4.3. Связь ледовых условий Охотского моря с колебаниями климата тысячелетнего масштаба 108

Заключение 120

Литература 123

Приложение 140

Введение

Актуальность исследования

Исследование Охотского моря играет важную роль в понимании климатических изменений происходящих в Дальневосточном регионе и в определении тенденций их развития. Ледяной покров Охотского моря является важным звеном механизма взаимодействия атмосферы и моря, неотъемлемой составляющей гидрологического режима не только самого моря, но и северо-западной части Тихого океана. Изучение изменений ледовых условий Охотского моря во времени, выявление прямых и обратных связей между ними, атмосферной циркуляцией и гидрологическим режимом северотихоокеанского региона является ключевым для понимания как региональной, так и глобальной климатической системы (Та11еу, 1991; Хен, 1997; К^шш, 1998: Глебова, 2002, 2006; Горбаренко и др.., 2003; и др.).

Таким образом, изучение ледовых условий Охотского моря - одного из ключевых звеньев в региональной климатической системе и гидрологическом режиме моря и северо-западного сектора Тихого океана является составной частью фундаментальной задачи изучения глобальных изменений климата.

Изучение ледяного покрова Охотского моря необходимо для построения климатических прогнозов на будущее для всего Дальневосточного региона. Для решения этой задачи знаний о настоящих условиях среды и её недавнем прошлом не достаточно. Необходимо как можно глубже понять изменения и колебания климата региона, происходившие на протяжении последних десятков и сотен тысяч лет. Соответственно, необходимо более полное понимание изменений и колебаний состояния ледяного покрова Охотского моря в прошлом.

Объект исследования: Охотское море.

Предмет исследование: ледовые условия Охотского моря в позднем плейстоцене - голоцене.

Цель и задачи исследования

Цель работы - реконструировать изменения состояния ледяного покрова Охотского моря в позднечетвертичное время и проследить их взаимосвязь с глобальными и региональными колебаниями климата орбитального и тысячелетнего масштаба, основываясь на изучении ледовой седиментации.

2) Определить концентрацию материала ледового разноса (МЛР) в донных осадках 17 колонок.

4) Составить картосхемы распределения скоростей аккумуляции МЛР по акватории Охотского моря для 8 временных интервалов, включающих 6 изотопно-кислородных стадий (ИКС).

7) Оценить реакцию ледовых условий Охотского моря на тысячелетние осцилляции климата.

Научная новизна и результаты работы

Обосновано применение анализа скоростей аккумуляции МЛР (число

терригенпых зёрен в осадке, накопившихся за тысячу лет на единице площади) для реконструкции ледовых условий Охотского моря.

Для шести последних ИКС (последние 189 тыс. лет) были проведены реконструкции ледовых условий в глубоководной области Охотского моря по 8 временным срезам (189-130, 130-117, 117-74, 74-59, 59-28, 28-14,7, 14,76 и 6-0 тыс. лет назад). Для периода 189-28 тыс. лет назад данные реконструкции выполнены впервые, а имеющиеся данные для последних 28 тыс. лет были существенно дополнены и уточнены.

Вышеозначенные реконструкции носят площадной характер и выполнены на большом фактическом материале (16 колонок донных осадков). Они позволили достоверно показать взаимосвязь изменений ледяного покрова Охотского моря с колебаниями климата орбитального масштаба. В частности, было установлено, что даже во время наиболее холодных периодов в изученном регионе моря не существовало круглогодичного ледяного покрова, а ледовые условия во время ИКС 3 (5928 тыс. лет назад) имели промежуточный характер между холодными и тёплыми ИКС.

Был детально рассмотрен характер изменения ледовых условий Охотского моря при переходе от максимума последнего оледенения к голоцену. Предложен механизм реакции ледовых условии Охотского моря на колебания климата тысячелетнего масштаба.

Теоретическая и практическая значимость работы

Результаты данной работы могут быть применены при моделировании

климатических изменений в будущем. Защищаемые положения:

Автор данной работы принимал участие в одной из научных экспедиций (НИС «Mirai», 2006 г.), в ходе которых был получен исходный материал. Активно участвовал в пробоотборс образцов донных осадков и последующей аналитической обработке исследуемого материала. Им был осуществлён подсчёт MJIP в колонках LV28-34-2, LV28-42-5, LV28-44-4 и MD01-2415 (1 154 определений из 3 401 анализируемых) и анализ компонентного состава для колонки LV28-42-5 (65 определений). Автором, в составе руководимых им групп, выполнено определение относительной влажности осадка (961 определений) и анализ весового процента фракции 0,063-2 мм (931 определение) для колонки MR06-04 PC-07R.

Апробация работы

Материалы диссертации были представлены па российских и международных совещаниях, симпозиумах и конференциях, в том числе: на пятом российско-германском симпозиуме «Russian-German Cooperation in the Okhotsk Sea - Kurile Island Arc System» (г. Владивосток, 2004 г.); VII международном междисциплинарном научном симпозиуме IGCP-476 «Regularities of the structure and evolution of geospheres» (г. Владивосток, 2005 г.); 21, 22 и 23 международных симпозиумах «The Okhotsk Sea & sea ice» (r. Момбецу, Япония, 2006, 2007 и 2008 гг., соответственно); XVII международной научной конференции (школе) по морской геологии «Геология морей и океанов» (г. Москва, 2007); семинаре Геофизической обсерватории «Борок» (г. Борок, 2007 г.); 3 и 4 конференциях молодых учёных ТОЙ ДВО РАН «Океанологические исследования» (г. Владивосток, 2008, 2009 гг., соответственно); 2 региональной конференции молодых учёных «Современные проблемы геологии, геохимии и геоэкологии Дальнего Востока России» (г. Владивосток, 2008 г.); международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Д.Г. Панова «Геология, география и экология океана» (г. Ростов-на-Дону, 2009 г.); международной научной конференции «Environment Development of East Asia in Pleistocene - Holocene (boundaries, factors, stage of human mastering)» (r. Владивосток, 2009 г.); 1 и 2 китайско-российском симпозиуме по морским наукам «Marine Environment and Resources in 21st Century» (г. Циндао, КНР, 2009 г., г. Владивосток, 2012 г. соответственно); XI молодёжной конференции с элементами научной школы «Географические и геоэкологические исследования на Дальнем Востоке» (г. Владивосток, 2012 г.); международной конференции «Regional environmental response to global change: North-Eastern and Central Asia» (г. Иркутск, 2012 г.).

Публикация результатов

Результаты работы представлены в 28 публикациях, из которых 1

опубликована в коллективной монографии, 6 — в российских и международных научных журналах, включённых в перечень ВАК и систему цитирования «Web of Science», и 21 - в материалах, трудах и тезисах докладов российских и международных конференций, симпозиумов и школ. Благодарности

Автор работы выражает глубокую и искрению благодарность за неоценимую помощь и понимание своему научному руководителю д.г.-м.н. С.А. Горбаренко. Диссертант выражает признательность за ценные совет и поддержку на всех этапах выполнения работы сотрудникам лаборатории палеоокеанологии: к.г.-м.н. A.B. Артёмовой, к.г.н. A.A. Босину, Т.Э. Варнело, Т.В. Матюниной, О.Ю. Пшенёвой, М.П. Савенко, С.И. Тороповой, Е.А. Янченко. Автор глубоко признателен д.г.-м.н. А.Н. Деркачёву, д.г.-м.п. JI.A. Изосову, к.г.н. Л.И. Мезенцевой, д.г.н. В.В. Плотникову, М.С. Обрезковой и Л.Н. Василенко за критические замечания и консультации. Структура и объем диссертации

Диссертация изложена па 148 страницах, состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы (159 источника, в том числе 107 на русском и 52 на английском языке), приложения и иллюстрирована в тексте 20 рисунком и 5 таблицами.

Исследования были выполнены при финансовой поддержке ФЦП «Мировой океан», грантов РФФИ № 06-05-915576 ЯФ-а, № 07-05-00655-а, № 10-05-00160-а, грантов ДВО РАН № 12-IH-B-07-118, 13-III-B-07-136.

Глава 1. Факторы окружающей среды, обуславливающие современные ледовые условия Охотского моря

На ледовые условия Охотского моря оказывают влияние физико-географическое положение моря, атмосферные процессы, преобладающие над ним, и его гидрологический режим, в частности, характер водообмена с Японским морем и Тихим океаном (Якунин, 1979, 1986, 1990; Плотников, Фирсов, 1981; Плотников, 1990, 2002; Петров и др., 1998; Глебова, 2006; Kimura, Wakatsuchi, 1999; и др.). Образование, существование и разрушение ледяного покрова Охотского моря, в свою очередь, оказывает влияние на климат и гидрологию моря и океана (Гладышев, 1998; Дашко, 1998; Фигуркин, 2006, 2011; Talley, 1991; Gladyshev et al., 2000; и др.). Эти прямые и обратные связи в системе «атмосфера-море-морской лёд-океан» сказываются практически на протяжении всего года (Глебова, 2001, Фигуркин, 2006, 2011; Talley, 1991; Gladyshev et al., 2000; Sasaki et al., 2007; и др.). Знание современного состояния этой системы даёт нам важный ключ к пониманию событий, происходивших в прошлом. Таким образом, возникает необходимость рассмотрения современного состояния среды Охотского моря и такого её элемента, как ледовые условия.

1.1. Физико-географический очерк

В физико-географическом очерке целесообразно привести данные по Охотскому морю и прилегающим регионам в аспекте их связи с ледовыми характеристиками моря и, прежде всего, рассмотреть климатообразующис факторы и гидрологические условия Охотского моря.

Охотское море глубоко вдаётся на северо-восток Евразийского континента. Его границей на северо-западе и севере является побережье материка, на востоке её продолжает побережье п-ова Камчатка, со стороны Тихого океана (на юго-востоке и юге) границу определяет Курильская островная дуга, а со стороны Японского моря (на юго-западе и западе) граница проходит по побережьям о. Хоккайдо и о. Сахалин (рис. 1.1).

v II-OB

Пьягина

п-ов Лисянского

п-ов Шмидта

Охотское

4L Лопатка

Тихии океан

)L ЭрИМО

с.ш.

140° 145° 150° 155° В.Д.

Рисунок 1.1 - Охотское моря (топографическая основа взята на сайте http://www.gebco.net, разрешение 1 минута).

1.1.1. Основные элементы морфометрии и рельеф дна

Морфометрия бассейна. Крайние точки Охотского моря располагаются: на западе - 54°50' с.ш., 135° 10' в.д. (вершина Удской губы); на востоке -62°30' с.ш., 164°45' в.д. (устье р. Пенжнны); на севере - 62°42' с.ш., 164°25' в.д. (вершина Пепжпнской губы); на юге - 43°43' с.ш., 145°15' в.д. (пролив Измены) (Власова и др., 2008; Удипцев, 1981).

Охотское море занимает площадь 1 603 200 км2, имеет объём 1316 900

км (Фролов, 1971). При средней глубине 821 м (Фролов, 1971) максимальная глубина моря составляет 3 374 м (Удипцев, 1957, 1981). Длина береговой линии равна 10 460 км (Удинцев, 1957). Охотское море вытянуто с северо-востока на юго-запад, его протяжённость от вершины Пепжпнской губы до пролива Измены составляет 2 500 км (Шунтов, 2001).

Рельеф дна Охотского моря имеет сложное строение (Удинцев, 1957, 1981; Сваричевский и др., 1998; Власова и др., 2008). Условно дно моря можно разделить на две области: обширную северную мелководную часть и глубоководную южную часть (Добровольский, Залогин, 1982).

Широкий шельф окаймляет западное, северное и восточное побережья. Так, ширина шельфа, бровка которого находится на глубинах около 160-175 м, меняется от 70-75 км у северно-восточного побережья о. Сахалина и западного побережья п-ова Камчатка до 180-200 км между меридианами г. Охотска и п-овом Лисянского (Власова и др., 2008; Сваричевский и др., 1998). В целом, область дна с глубинами до 200 м занимает 42,3% его площади. Глубже шельф переходит в материковый склон, который в пределах глубин 200-1 500 м охватывает 42,6% площади дна Охотского моря (Удинцев, 1957).

Па материковом склоне располагается ряд возвышенностей, впадин и желобов (рис. 1.2). Возвышенности Института Океанологии (глубина 860 м) и Академии Наук СС�

Информация о работе

Василенко, Юрий Павлович
кандидата географических наук
Владивосток, 2013
ВАК 25.00.28

Диссертация

Реконструкция ледовых условий Охотского моря в позднем плейстоцене и голоцене - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы