Структура и динамика вод в районе Бенгельского апвеллинга и их влияние на величину пополнения популяции капской ставриды

Тимохин, Евгений Николаевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Структура и динамика вод в районе Бенгельского апвеллинга и их влияние на величину пополнения популяции капской ставриды
ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Структура и динамика вод в районе Бенгельского апвеллинга и их влияние на величину пополнения популяции капской ставриды"

На правах рукописи

Тимохин ЕВГЕНИИ НИКОЛАЕВИЧ

СТРУКТУРА И ДИНАМИКА ВОД В РАЙОНЕ БЕНГЕЛЬСКОГО АПВЕЛЛИНГА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ВЕЛИЧИНУ ПОПОЛНЕНИЯ ПОПУЛЯЦИИ КАПСКОЙ СТАВРИДЫ

Специальность 25.00.28 - Океанология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Калининград - 2004

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

Научный руководитель: кандидат географических наук,

старший научный сотрудник

Чернышков Павел Петрович

Официальные оппоненты:

ведущий научный сотрудник доктор физ.-мат. наук,

Костяной Андрей Геннадьевич

кандидат географических наук,

доцент

Захаров Леонид Андреевич

Ведущая организация:

Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии ВНИРО ФАР РФ

Защита состоится 10 декабря 2004 г. В 15 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.084.02 при Калининградском государственном университете по адресу: 236040, Калининград, ул. Университетская 2, ауд. 206.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Калининградского государственного университета.

Автореферат разослан 14 октября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат географических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Юго-Восточная Атлантика (ЮВА) в 70-80 годы XX столетия являлась одним из важнейших районов российского рыболовства в Атлантическом океане за пределами собственной экономической зоны. Высокая биологическая продуктивность этого района обуславливается участками квазистационарного подъема вдоль побережья на протяжении более 1000 миль в верхний фотический слой из слоя кислородного минимума богатых биогенными элементами вод.

Одними из основных объектов добычи здесь являются пелагические рыбы: ставриды - капская (ТгасИигш сарешв), кунене или черная (ТгасИигш 1хесае), деся-типерая или "блондинка" (Бесар1егш ЛопсИш); сардинеллы - круглая ^агётеИа ашйа) и плоская ^агётеИа шаёегешв); скумбрия (8сошЪег всошЪгш). Немаловажное значение для промысла имеют также демерсальные виды рыб, к которым относятся популяции ангольского (Мейисаш роШ), капского (Мейисаш сарешв) и южноафриканского хека (МейиссшБ рагаёохиз) (Биоресурсы экономических зон государств Западной Африки, 1988).

Район ЮВА изучался отечественными исследователями с начала 60 гг. XX столетия. Было открыто новое течение, впоследствии названное Ангольским (Кудер-ский, Строгалев, 1968). Было собрано большое количество материала по термоха-линному и гидрохимическому режиму района ЮВА и Бенгельского апвеллинга, а также биостатический материал, включающий промеры и биоанализы основных промысловых рыб ЮВА.

По данным гидрологических съемок исследовался термический режим океана, определялись сроки и продолжительность гидрологических сезонов (Леонов, 1973).

Проводилось изучение режима пассатной циркуляции, апвеллинга и интенсивности прибрежных течений в связи с сезонными перемещениями основных центров действия атмосферы, циклами геомагнитной активности, лунно-солнечным приливом, переносом масс в верхних слоях атмосферы, определялись зависимости между различными параметрами океана и атмосфера и ттрпттччдддт.рльностью про-

мысла (Кудерский, Строгалев, Федосеев, Яковлев, 1985 -1993). В 80-90 гг. изучалась ритмика в полях ТПО и ее аномалии, были применены впервые методы многомерного статистического анализа (Яковлев, Альтман, 1980; Shannon, 1985; Пля-кин, 1994), изучались системы поперечных струй в апвеллинговых зонах, сезонные активизации ячеек апвеллинга и флюктуации границ фронтальных зон в связи с изменчивостью гидрометеорологических условий (Костяной, 2000).

Промыслово-океанологические исследования последних десятилетий показали, что численность и биомасса массовых пелагических видов рыб с коротким жизненным циклом не зависят от величины нерестового запаса и определяются уровнем пополнения, который формируется под влиянием условий среды обитания во время нереста, а также структуры и динамики вод в период, соответствующий ранним стадиям развития организмов (Bakun, Parrish 1982). Кроме этого, для организации эффективного маневрирования промыслового флота, необходимо прогнозирование сезонных перемещений промысловых скоплений, которые определяются сезонными изменениями структуры и динамики вод.

В последние годы стало возможным комплексное описание изменений структуры и динамики вод промысловых районов с использованием данных с высоким пространственно-временным разрешением. Появились принципиально новые виды дистанционных измерений океана, такие как спутниковые альтиметрические измерения уровенной поверхности, которые позволяют более детально исследовать особенности динамики вод. Этим определяется актуальность исследуемой проблемы и темы диссертации.

Цель и задачи работы. Цели - изучить структуру и динамику вод в районе Бенгельского апвеллинга на основе накопленной к настоящему времени информации и использования современных методов анализа пространственно распределенных данных в связи с уровнем пополнения популяции пелагических рыб на примере капской ставриды.

Поставленные цели определили следующие задачи исследования:

1. Обобщить на оснований накопленного опыта существующие представления о гидрометеорологических и океанологических процессах, особенностях структуры и динамики вод исследуемого района.

2. Изучить сезонную изменчивость гидрометеорологических и океанологических условий в районе Бенгельского апвеллинга и выявить районы, различающиеся по характеру сезонной изменчивости этих условий.

3. Изучить межгодовые изменения структуры и динамики вод и выполнить пространственно-временную классификацию района Бенгельского апвеллинга по характеру межгодовой изменчивости океанологических условий.

4. Определить степень влияния межгодовых изменений термического режима на уровень пополнения пелагических рыб в районе Бенгельского апвеллинга на примере популяции капской ставриды.

Материалы и методы исследования. В основу работы положены данные из отечественных и международных массивов гидрометеорологической и океанологической информации, результаты спутниковых альтиметрических измерений уровня океана, а также материалы научно-исследовательских экспедиций АтлантНИРО за период с 1960 по 1989 г., в двух из которых (1987-1988) автор принимал личное участие.

Анализ океанологических данных выполнялся методами, применяемыми в океанологических исследованиях: TS-анализ и изопикнический анализ водных масс (Мамаев, 1987). Анализ полей метеорологических и океанологических характеристик проводился с использованием многомерного статистического анализа (Смирнов, Вайновский, Титов, 1992).

Научная новизна. На основе анализа полей атмосферного давления, температуры поверхности океана, глубоководных океанографических наблюдений, спутниковых альтиметрических измерений уровенной поверхности океана выполнено описание сезонных и межгодовых изменений структуры и динамики вод района Бенгельского апвеллинга и выявлены закономерности этих изменений. Получены статистически значимые связи уровня пополнения популяции капской ставриды с термическими условиями в верхнем слое океана.

Положения, выносимые на защиту:

- закономерности сезонной изменчивости температуры поверхности океана, процессов прибрежного апвеллинга, а также изменений уровня океана по данным спутниковой альтиметрии в Юго-Восточной Атлантике и районе Бенгельского апвеллинга;

- районирование ЮВА по характеру межгодовой изменчивости температуры поверхности океана и аномалий его уровня;

- статистическая модель уровня пополнения капской ставриды на основе абиотических факторов, характеризующих состояние среды в различные периоды года.

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты, полученные в представляемой диссертации, используются для управления запасами пелагических рыб в районе ЮВА, в т.ч. при разработке для Федерального агентства по рыболовству Министерства сельского хозяйства РФ квартальных, годовых и перспективных прогнозов возможного вылова пелагических рыб в ЮВА. Выявленные закономерности позволяют более эффективно планировать проведение съемок для определения численности и биомассы промысловых рыб ЮВА.

Результаты проведенного исследования уровня океана по данным спутниковой альтиметрии могут быть использованы как методическая основа для мониторинга динамических процессов, происходящих в районе Бенгельского апвеллинга.

В теоретическом плане результаты работы будут полезны при разработке математических моделей океанической циркуляции, а также моделей функционирования пелагической экосистемы Бенгельского апвеллинга.

Результаты методического плана можно использовать в спецкурсах "Основы рыбопромыслового и океанологического прогнозирования" и "Региональная океанология" для студентов Калининградского государственного университета по специальности "география океана".

Апробация работы. Отдельные части работы, а также диссертация полностью докладывались и обсуждались на коллоквиумах лаборатории промысловой океанологии и отчетных сессиях АтлантНИРО, а также на различных отечественных и международных научных форумах, наиболее важные из которых: VIII Всероссийская конференция по проблемам рыбопромыслового прогнозирования (Мурманск, 2001 г.) и XII Международная конференция по промысловой океанологии (Светлогорск, 2002 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, 2 приняты к печати.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка используемой литературы. Текст работы изложен на 124 страницах, содержит 8 таблиц и 50 рисунков. В списке литературы 117 наименований, из которых 50 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, формулируются цели, задачи исследования и выводы, выносимые на защиту.

В первой главе на основе литературных данных представлены климатическая, геоморфологическая, гидрометеорологическая и промыслово-океанологическая характеристики района Бенгельского апвеллинга.

В первом разделе рассматриваются климатические зоны, в пределах которых расположен район ЮВА.

Участок от устья р. Конго до 15° ю.ш. находится в субэкваториальной климатической зоне, характеризующейся повышенной влажностью в летний период и типом циркуляции, свойственным экваториальной воздушной массе. Зимой, при смещении экваториальной депрессии к экватору, здесь преобладают тропические воздушные массы, усиливается повторяемость ветров южных румбов умеренной скорости (4-7 баллов).

Район между 15 и 33°ю.ш. расположен в тропической климатической зоне. Здесь преобладает пассатный тип атмосферной циркуляции. Повторяемость доминирующего на протяжении почти всего года юго-восточного пассата определяется взаимодействием основных центров действия атмосферы ЮВА - ЮжноАтлантического антициклона и Южно-Африканской депрессии и превышает 80%.

Район побережья Юго-Западной Африки к югу от 33°ю.ш. располагается в субтропической зоне, находящейся под влиянием с одной стороны субтропического максимума высокого давления, с другой стороны циклонов умеренных широт, выходящих в тыл смещающихся в район Индийского океана антициклонов (Промы-слово-океанологические исследования..., 2002).

Во втором разделе дается геоморфологическая структура дна района. Наиболее узкая часть шельфа находится в районе Анголы. В районе устья реки Конго его ширина не превышает 10-15 миль и постепенно уменьшается с севера на юг по мере повышения прибрежной части суши и приближения гор к берегу. У мысов Палмей-риньяш и Сан-Жозе ширина шельфа не превышает 3-4 миль. Переход шельфа в материковый склон происходит на глубине 120-160 м. К югу от 17° ю.ш., в районе Намибии, ширина шельфа значительно увеличивается, углы наклона уменьшаются, бровка шельфа расположена на большой глубине (300-400 м). Китовый хребет, берущий начало у м. Кабу-Фриу (18°30' ю.ш.), подразделяет глубоководную часть на две крупные котловины - Ангольскую, в северной зоне, и Капскую - в южной, с глубинами более 4000 м. Ширина шельфа Намибии изменяется в пределах от 15 миль в районе Людериц (26°30'ю.ш.) до 90-120 миль в районах Уолфиш-Бея (22° ю.ш.) и Порт-Ноллота (29° ю.ш.). В зоне ЮАР (южнее 29°30' ю.ш.) шельф сужается до 12 миль на 33° ю.ш., затем снова расширяется и заканчивается отмелью Агульяс, простирающейся в океан до 120 миль.

В третьем разделе описаны особенности атмосферной циркуляции над исследуемым районом. Основной чертой атмосферной циркуляции в ЮВА является юго-восточный перенос воздушных масс, который порождает самый устойчивый в Атлантическом океане юго-восточный пассат. Этот циркуляционный процесс возникает при взаимодействии субтропического максимума давления над океаном - Южно-Атлантического антициклона - с экваториальной областью пониженного давления над Юго-Западной Африкой - Южно-Африканской депрессией. Решающая роль в формировании атмосферной циркуляции над ЮВА и ее изменчивости принадлежит Южно-Атлантическому антициклону, положению его центра относительно побережья и величине давления. По мере приближения антициклона к материку скорость юго-восточного пассата в районе Намибии увеличивается до 7-9 м/с. При смещении антициклона к южной оконечности Африки скорость пассата уменьшается до 3 м/с.

В четвертом разделе дано описание особенностей океанологических условий, основных черт циркуляции, фронтов и районов подъема вод, а также типов водных масс района Бенгельского апвеллинга. Бенгельское течение является восточным пограничным течением субтропического круговорота вод южной части Атлантики с

центром около 33° ю.ш. и переносит к северу со всеми своими ответвлениями около 23-106 м3/с воды (Нейман, 1973). Уникальная черта Бенгельского течения - ограничение его с севера и юга теплыми водами Ангольского течения (16-17°ю.ш.)и течения Агульяс (35° ю.ш.). Ангольское течение, берущее начало от слияния южного ответвления течения Ломоносова и Южного экваториального подпассатного противотечения, в летние месяцы Южного полушария проникает на юг до 22-23° ю.ш.. Хорошо выраженная фронтальная зона между Ангольским и Бенгельским течениями простирается с востока на запад от африканского берега до 150 км мористее примерно по параллели 16° ю.ш., причем зона максимальных градиентов вблизи берега смещается на акватории между 15 и 17° ю.ш., в среднем располагаясь севернее и южнее в августе и марте соответственно (Shannon, 1985). Южная кромка фронтальной зоны летом отмечается примерно на 22° ю.ш. и, как представляется, здесь находится южная граница влияния поверхностных вод Ангольского течения. Анго-ло-бенгельская фронтальная зона (АБФЗ) подразделяется на нескольких высокоградиентных участков (отдельных фронтов), разделяющих воды с более плавными изменениями поверхностной температуры (Костяной, 2000).

Океанический фронт между холодными водами Бенгельского течения и более теплыми водами открытой части океана расположен на юге ближе к берегу, чем на севере (Shannon, 1985). Он носит волнообразный характер и зависит от конфигурации береговой черты, интенсивности юго-восточного пассата и расположения центров апвеллинга. В периоды приближения Южно-Атлантического антициклона к побережью в центральной части (15-25° ю.ш.) создается денивиляция (перекос) уровня поверхности моря, скорость пассата возрастает, Бенгельское течение приобретает струйный характер, и океанический фронт вытягивается вдоль берега. При смещении антициклона в район Кейптауна скорость юго-восточного пассата падает, активизируется поперечная циркуляция вод, Бенегельское течение начинает меанд-рировать, океанический фронт приобретает волнообразный характер (Строгалев, 1986).

В узкой прибрежной зоне, на фоне относительно холодных вод, наблюдаются очаги выхода наиболее холодных апвеллинговых вод, называемых локальными пятнами прибрежного апвеллинга (Строганов, Виноградов, 1983), или ячейками ап-веллинга (upwelling cells), которые привязаны к особенностям топографии дна и ви-

ду береговой линии. В пределах всего района Бенгельского апвеллинга имеется восемь наиболее четко выраженных ячеек: океаническая область апвеллинга "Лобито" (10-12°ю.ш.), "Кунене" (16-18° ю.ш.), "Намибия" (18-20° ю.ш.), "Уолфиш-Бей" (2022° ю.ш.), "Людериц" (24-28° ю.ш.), "Намакуа" (28-30° ю.ш.), "Колумбайн" (30-32° ю.ш.), "Пенинсула" (32-34° ю.ш.). По разным данным, главный центр апвеллинга располагается между 24°00'-26°25' и 27°00'-28°30'ю.ш. (Shannon, 1985; Stetsjuk, 1983; Wysokinski, 1986). Самая низкая средняя температура (12°С) отмечается в ячейке Людериц (26°30' ю.ш.), температура повышается в северном и южном направлениях (Lutjeharms, Meeuwis,1987).

Водные массы района ЮВА и Бенгельского апвеллинга можно конкретнее выделить как на основе предыдущих исследований (Sverdrup, Johnson, Fleming, 1942; Дубравин, 2000), так и с помощью привлечения и обработки стандартными океанологическими методами большого количества накопленного материала по полям температуры и солености на стандартных горизонтах. В третьей главе дано описание основных типов водных масс района Бенгельского апвеллинга и приведены их термохалинные характеристики.

Во второй главе представлено описание используемых материалов и методов исследования.

В работе использованы следующие данные: 1) среднемесячные значения температуры поверхности океана (ТПО) из массива гидрометеорологической информации COADS с 1970 по 1992 г., осредненные по двухградусным квадратам; 2) среднемесячные значения температуры поверхности океана из массива гидрометеорологической информации IGOSS с 1982 по 2002 г., осредненные по одноградусным квадратам; 3) среднемесячные поля атмосферного давления на уровне моря с 1949 по 2002 г в узлах регулярной сетки 2.5° х 2.5° из массива гидрометеорологической информации NCEP/NCAR; 4) среднемесячные аномалии уровня океана в узлах одноградусной сетки с мая 1992 г. по апрель 2002 г., полученные из массива данных спутниковой альтиметрии NASA GSFC; 5) материалы глубоководных океанологических наблюдений из базы данных WOD-1998 с 1950 по 1991 г.; 6) среднемесячные значения температуры и солености на стандартных горизонтах из Атласа WOA-1998; 7) материалы океанологических глубоководных наблюдений отечественных

экспедиций в район ЮВА с 1964 по 1989 г..; 8) рассчитанные методом виртуально-популяционного анализа уровни пополнения основных пелагических рыб ЮВА.

При анализе и классификации водных масс, расчете геострофических течений использованы методы, широко применяемые в океанологии (Зубов, Мамаев, 1956, Мамаев, 1987). Анализ полей гидрометеорологических характеристик, а также классификация водных масс проводились с использованием методов многомерного статистического анализа (метод главных компонент, кластерный анализ). Степень влияния абиотических факторов на уровень пополнения пелагических рыб определялась с помощью модели множественной линейной регрессии. Статистическая обработка результатов наблюдений и анализ временных рядов выполнялись стандартными методами, реализованными в пакетах прикладных программ анализа данных Statistica и SPSS.

Третья глава посвящена изучению сезонной изменчивости океанологических условий в районе ЮВА.

В первом разделе на основе индекса геострофического переноса воздушных масс, рассчитанного по полю приземного атмосферного давления, анализируется внутригодовая пространственно-временная изменчивость юго-восточного пассата,

В пространственном распределении величины геострофического индекса юго-восточного переноса четко выделяется зона максимальных значений. В зимний период ее центральная часть расположена между 15-20° ю.ш. и 5-10° в.д., в то же время сама зона простирается от 10 до 27° ю.ш. и имеет наибольшую интенсивность. К лету интенсивность ее несколько ослабевает, центр зоны смещается в южном, юго-восточном направлении примерно на 5° долготы, следуя очертаниям берега, и располагается между 20-25° ю.ш. и 5 -10° в.д., сама же зона простирается за 30° ю.ш. Изменение широты величины максимального значения геострофического индекса содержит четко выраженную сезонную цикличность. С января по март зона интенсивного юго-восточного переноса находится на юге района между 20 и 22°ю.ш. Затем она в течение апреля-июня смещается на север и в июле занимает самое северное положение в районе 10° ю.ш. С августа зона максимума юго-восточного переноса начинает смещаться на юг и в октябре она находится на

18°ю.ш, после чего происходит ее обратное перемещение на север в течение двух месяцев, и в декабре она находится в районе 12-13ою.ш.

По характеру сезонных колебаний интенсивности юго-восточного пассата исследуемый район можно разделить на три зоны: 6-16°ю.ш. - зона значительных сезонных колебаний интенсивности пассата; 16-27°ю.ш. - зона сильных пассатных ветров, преобладающих в течение всего года; южнее 27°ю.ш. - зона умеренных пассатных ветров, интенсивность которых подвержена сезонным колебаниям.

Указанные особенности режима пассатной циркуляции тесно связаны с сезонной изменчивостью положения и интенсивностью Южно-Атлантического антициклона. Центр Южно-Атлантического антициклона в течение года совершает значительные миграции в широтном и долготном направлениях.

Во втором разделе рассматривается сезонный цикл в полях температуры поверхности океана и прибрежного апвеллинга.

Для определения преобладающих масштабов изменчивости в годовом ходе ТПО в районе ЮВА был использован метод главных компонент. Значительная часть дисперсии исходных данных (свыше 90%) оказалась сосредоточенной в трех первых главных компонентах.

Первая главная компонента описывает преобладающий практически во всем исследуемом районе годовой цикл колебаний ТПО. Вторая главная компонента связана с изменчивостью ТПО в юго-восточном прибрежном подрайоне ЮВА, к югу от 30°ю.ш. Здесь преобладает также годовая цикличность изменения среднемесячной ТПО с опережением по фазе на 2-3 месяца. Третья главная компонента вносит вклад в изменчивость ТПО северо-восточной части ЮВА, между 6 и 12° ю.ш., где преобладает полугодовая волна изменения среднемесячной ТПО, связанная с двумя периодами потепления: весной (октябрь-ноябрь), в период перехода теплового баланса океана через ноль, и осенью (март-апрель), в период наибольшей активизации Ангольского течения.

В районе круглогодичного апвеллинга между 18-32° ю.ш. годовой цикл колебаний ТПО выражен менее четко, нежели к северу и югу. Значительные сезонные колебания ТПО в северном подрайоне обусловлены, с одной стороны, сезонным апвеллингом, а с другой, - адвекцией в летний период теплых тропических вод. К

югу от 32° ю.ш. сезонный ход связан с изменением теплового баланса океана в течение года по типу умеренных широт.

Для характеристики сезонной изменчивости прибрежного апвеллинга был использован термический индекс апвеллинга, рассчитанный по разности значений ТПО в прибрежной и океанической зонах. Полученное пространственно-временное распределение средних значений индекса апвеллинга не имеет ярко выраженного сезонного хода в зоне квазистационарного апвеллинга между 16 и 34° ю.ш. С января по август апвеллинговая зона практически не меняет своей протяженности и располагается между АБФЗ и оконечностью Африки, и только в октябре она плавно сужается с севера на юг, достигая 17 и 30° ю.ш. соответственно. К началу года система возвращается в исходное состояние.

В третьем разделе дается качественная характеристика сезонных изменений горизонтальной циркуляции вод по данным спутниковой альтиметрии.

Для анализа преобладающих масштабов временной изменчивости уровня океана поле аномалий уровня было разложено на главные компоненты. В начальном варианте разложения три первые главные компоненты содержали менее 50% дисперсии исходных данных (34%, 9% и 5% соответственно). После исключения из анализа южной и юго-западной частей ЮВА разложение поля аномалий уровня дало более приемлемые результаты. Три первые главные компоненты описывали уже 75% дисперсии поля (53%, 13,6% и 3% соответственно). Характер временного хода значений трех первых главных компонент и распределение их нагрузок позволяют сделать вывод о том, что в изменении среднемесячного уровня океана в ЮВА преобладает годовая и полугодовая цикличность. Годовую изменчивость отражает временной ход первой главной компоненты, статистически значимо связанной с районом к северу от 25° ю.ш. в океанической части. Здесь наиболее влияющими на динамику вод являются океаническая ветвь Бенгельского течения, переходящая в Южное пассатное течение, и Южное подпассатное экваториальное противотечение, питающее в прибрежной части Ангольское течение. По двум экстремумам - осенью и весной - выделяются: период усиления системы Бенгельского и Южного пассатного течений, когда аномалии уровня имеют наибольшие положительные значения в океанической части; и период усиления Южного подпассатного противотечения и Ангольского течения, когда аномалии уровня положительны в прибрежной зоне и

отрицательны в океанической части. Во второй главной компоненте годовая и полугодовая изменчивость вносят приблизительно равный вклад. В третьей главной компоненте доминирует годовая волна, в то же время присутствует и полугодовая цикличность. Наиболее статистически значимо вторая главная компонента связана, с прибрежной зоной к северу от 20°ю.ш., третья - с областью прибрежной ветви Бенгельского течения и центральными зонами апвеллинга между 20-25 и 25-30°ю.ш., формирующими воды Бенгельского течения. Присутствие полугодовой волны во второй компоненте можно объяснить периодом наибольшей активизации Ангольского течения в марте - апреле и проникновением его на юг, когда наблюдаются максимальные положительные аномалии уровня в прибрежной части до 20°ю.ш., а также повышением уровня в прибрежной части в октябре - ноябре при переходе теплового баланса океана к положительным значениям (Леонов, 1971). Присутствие полугодовой изменчивости в третьей главной компоненте связано в большей степени с пульсациями Бенгельского течения и апвеллинга в результате сезонных широтно-долготных перемещений Южно-Атлантического антициклона и колебаниями давления в его центре, имеющими также полугодовую изменчивость (Кудерский, 1990).

В практике океанографических исследований часто используется добавление к аномалиям уровня океана средней климатической динамической топографии. Полученная таким образом уровенная поверхность ассоциируется с геострофическим течениями (Strub et al., 1998, Lagerloefet al., 2002, Лебедев, 2002).

Для проверки соответствия общей циркуляции в распределении аномалий уровня с геострофической циркуляцией были проведены расчеты динамических высот по данным атласа Левитуса для марта (лето) и их сравнение с изменениями уровня по данным альтиметрии на двух разрезах: зональном - вдоль 20° ю.ш. и меридиональном - вдоль 5°в.д. Полученные результаты подтверждают однонаправленность изменений уровня океана и рассчитанных динамических высот вдоль выбранных разрезов.

С помощью методов кластерного анализа было выделено три подрайона, отличающихся по характеру сезонной изменчивости уровня океана. Первый подрайон соответствует зоне распространения северной океанической ветви Бенгельского течения и его продолжения - Южного пассатного течения. Среднеквадратическое

отклонение аномалий уровня (СКО) имеет здесь небольшие значения. Временная изменчивость среднеклассовых значений аномалий уровня имеет четко выраженный годовой ход. Период максимальных значений наблюдается осенью-зимой, минимальных — весной. Второй подрайон связан с зоной Южного пассатного и Ангольского течений, где значения СКО возрастают у берега и имеют максимальные значения, примерно до 20°ю.ш. Во временной ход среднеклассовых значений аномалий уровня вносит значительный вклад также и полугодовая волна. Она выражается в наличии двух пиков положительной аномалии уровня океана в прибрежной части: первый пик - большой - в начале года (март-апрель), второй пик - малый -в конце года (октябрь-ноябрь).

Третий подрайон характеризуется низкими значениями СКО в прибрежной части к югу от 20°ю.ш. и ассоциируется с центральными зонами апвеллинга и прибрежной ветвью Бенгельского течения. Здесь доминирует годовая изменчивость аномалий уровня океана.

В четвертом разделе проводится анализ внутригодовой изменчивости структуры вод в районе ЮВА. В качестве характеристик, описывающих структуру и свойства водных масс, использовались глубоководные наблюдения из базы данных Левитуса (1998 г.), а также среднемноголетние значения температуры и солености воды на стандартных горизонтах до 1000 м, осредненные по прибрежным одноградусным квадратам. Климатические данные привлечены из Атласа Мирового океана (^ТОА-1994).

На основе этих данных выполнена характеристика структуры вод района ЮВА. Принято разделение на пять водных масс: 1 - Южноатлантическая поверхностная водная масса тропического происхождения ЮАТ (Дубравин, 2000), 2 - водная масса Ангольского течения или трансформированная ЮАТ, 3 - водная масса Бен-гельского течения или трансформированная ЮАЦВ, 4 - южная атлантическая центральная водная масса ЮАЦВ, 5 - Антарктическая промежуточная водная масса АПРв.

Для уточнения распределения поверхностных водных масс была проведена классификация среднемесячных значений температуры и солености на поверхности в одноградусных квадратах, т.е. выполнен статистический Т,8-анализ. Исходя из качественного анализа горизонтальной структуры поверхностных вод, было взя-

то разделение на 5 классов, для каждого из которых были рассчитаны среднеклас-совые значения температуры и солености и дана физико-географическая интерпретация каждого класса поверхностных водных масс.

Методом изопикнического анализа показано, что на окраинах субтропического круговорота, особенно в зонах апвеллинга, ЮАЦВ, за верхнюю границу которой была принята глубина залегания изопикны выходит к поверхности и формирует воды Бенгельского течения. Положение анголо_бенгельской фронтальной зоны в летний период можно проследить по наклону и заглублению изопикны СГ,=26.0 в районе 22° ю.ш. В то же время для всей исследуемой акватории ЮВА верхняя граница ЮАЦВ может быть индикатором развития субтропического круговорота, достигающего максимального развития в зимний период, когда изопикна выходит на поверхность на его границах и заглубляется до 150 м и более в центральной его части.

Наблюдается согласованный ход уровня океана с динамическими высотами, что подтверждает правильность отображения основных черт циркуляции ЮВА по данным альтиметрических измерений аномалий уровня океана.

В четвертой главе представлены результаты исследования межгодовой изменчивости термического режима вод в районе Бенгельского апвеллинга.

В первом разделе рассматриваются межгодовые колебания ТПО в исследуемом районе. В результате кластерного анализа среднемесячных аномалий ТПО в ЮВА были выделены пять классов (подрайонов), различающихся по характеру межгодовых колебаний термических условий на поверхности океана. В качестве меры близости при объединении использовалась разновидность метрики Минков-ского - евклидова метрика. Классификация проводилась иерархическим методом Уорда, использующим методы дисперсионного анализа для оценки расстояния между кластерами (классами). Для подтверждения правильности классификации поля ТПО была проведена проверка методом к-средних (или к-means). При этом, в качестве критериев правильности выбора количества классов, использовались соотношения среднего минимального внутриклассового и среднего максимального межклассового расстояний. В качестве физической интерпретации проведенной классификации поля ТПО рассматривалось термическая неоднородность океана в двух

основных системах циркуляции ЮВА, связанных с приэкваториальной зоной накопления тепла с одной стороны и с восточной периферией субтропического круговорота Южной Атлантики с другой.

Установлено, что в изменениях ТПО в течение последних 20-ти лет существует положительная тенденция (тренд). Для каждого подрайона были определены периоды аномальных по значениям ТПО лет, продолжительность которых составляла от 2 до 4-х лет.

Наибольшие амплитуды межгодовых изменений ТПО отмечаются в подрайоне 2, расположенном между 6 - 18°ю.ш. и 12 в.д. - прибрежная часть. С ним связаны главные теплые течения северной части ЮВА - Южное экваториальное под-пассатного противотечение и прибрежное Ангольское течение, а также северная прибрежная ветвь холодного Бенгельского течения. Здесь также отмечался наиболее значимый положительный тренд. Во временной изменчивости ТПО этого подрайона можно выделить периоды пониженных значений ТПО в 1982-1983, 1986-1987, 1992-1993, 1997, 2001-2002 гг. и периоды повышенных значений ТПО в 1984-1985, 1988-1989, 1995-1996, 1998-2001 гг.

С помощью метода кластерного анализа была проведена классификация временных состояний ТПО в ЮВА. В результате период с конца 1981 по 2002 г. был разбит на 3 класса.

Класс 1 («холодный») характеризуется понижением ТПО по всему исследуемому району ЮВА, особенно в прибрежной части Анголы между 10 и 15° ю.ш, где минимальные значения средних аномалий ТПО достигают -1.1°С и ниже. Это может быть вызвано как сильным ослаблением потока Южного экваториального под-пассатного противотечения, так и интенсификацией сезонного апвеллинга в районе северной части Намибии в результате аномального смещения центра ЮжноАтлантического антициклона на север. В этот период также интенсифицируются Бенгельское и Южное пассатное течения. В прибрежной зоне ЮАР, в районе б. Сент-Хелена и Претории, ТПО близка к норме. Такая ситуация наблюдалась в 1982, 1983, 1992, 1997 гг.

Класс 2 («нормальный») характеризуется в целом близким к норме температурным фоном на поверхности, за исключением района на севере между 1418° ю.ш. к востоку от 10° з.д., где средняя аномалия ТПО составляет - 0.2°С.

ю.ш. к востоку от 10° з.д., где средняя аномалия ТПО составляет - 0.2°С. Близкими к норме годами являются 1986 (с мая), 1987, 1990, 1991, 2002.

Класс 3 («теплый») противоположен на севере классу 1. Максимальные значения средних аномалий наблюдаются в районе 12-16°ю.ш. у побережья Анголы и составляют 0.5°С. К югу от 25° ю.ш. температурный фон уже близок к норме. Такой тип ситуации связан с аномальным смещение центра Южно-Атлантического антициклона к югу в океаническую часть и усилением потоков южной ветви Межпассатного противотечения и Ангольского течения. Также в этот период происходит смещение к югу, юго-западу ветвей Бенгельского и Южного пассатного течений. К теплым годам можно отнести 1984, 1985, 1986 (до апреля), 1988, 1989, 1993 (с июля), 1994-1996, 1998-2001.

Во втором разделе на основе данных спутниковой альтиметрии установлены межгодовые изменения горизонтальной циркуляции вод. По альтиметрическим данным оценена межгодовая изменчивость уровня океана в различных подрайонах ЮВА. Показано наличие положительного тренда во временном ходе аномалий уровня за последнее десятилетие. В период с 1992 по 2002 г. уровень в выделенных подрайонах поднялся в среднем на 2 см.

Для оценки межгодовой изменчивости аномалий уровня океана в ЮВА из рядов среднемесячных аномалий уровня по подрайонам был удален линейный тренд и осуществлено сезонное сглаживание. Полученные таким образом аномалии уровня демонстрируют наличие значительных межгодовых изменений. Особенно сильное понижение уровня океана наблюдалось в 1997 г. в подрайоне 2 во время тихоокеанского Эль-Ниньо и было связано с аномально северным положением Южно-Атлантического антициклона, ростом давления в его центре, ослаблением Ангольского течения, усилением Бенгельского течения и прибрежного апвеллинга в северной части ЮВА (Промыслово-океанологические исследования ..., 2002).

С помощью кластерного анализа выделены схожие по распределению аномалий уровня океана периоды. За последнее десятилетие (1992-2002) таких периодов (классов) оказалось три. Первый класс характеризуется повышенным уровнем по всему исследуемому району ЮВА, кроме района к югу от 30° ю.ш. Максимальные аномалии уровня наблюдаются в прибрежной и океанической частях до 26° ю.ш., что соответствуют значительному усилению южного Экваториального под-

пассатного противотечения и ослаблению всей системы течений восточной части субтропического круговорота. Такая ситуация наблюдалась в 1992, 1995-1996, 19981999, 2002 гг. Второй класс соответствует повышенному уровню океана в прибрежной части до 22° ю.ш. с максимумом между 12-17°ю.ш. и близкими к норме значениями уровня в западной, юго-западной частях района ЮВА, что соответствует повышенной интенсивности прибрежного Ангольского течения и средней интенсивности течений субтропического круговорота. Эта ситуация характерна для 1993, 1994, первой половине 1995 , 2000, 2001 гг. Третий класс характеризуется общим понижением уровня в прибрежной и океанической частях ЮВА до 20° ю.ш. и его повышением в районе распространения Южного пассатного течения. Эта ситуация соответствует ослаблению южного Экваториального подпассатного противотечения и активизации Бенгельского и Южного пассатного течений. Она наблюдалась в конце 1996, 1997 гг., в период тихоокеанского Эль-Ниньо.

В третьем разделе рассматривается влияние факторов внешней среды на уровень пополнения капской ставриды. В качестве характеристик пополнения были использованы значения численности годовиков двух рядов 1973-1989 и 1991-2002 гг., а в качестве параметров среды - среднемесячные значения ТПО, индекса апвеллин-га и индекса юго-восточной составляющей геострофического переноса в прибрежной зоне в период, соответствующий году рождения годовиков.

С помощью корреляционного анализа были отобраны параметры, имеющие значимую связь с численностью пополнения. Далее эти параметры использовались как независимые переменные для построения моделей множественной линейной регрессии. Окончательный отбор независимых переменных осуществлялся на основе значимости коэффициентов регрессии.

В результате проведенных исследований получены регрессионные зависимости для уровня пополнения капской ставриды ЮВА. Все полученные модели имеют значимые коэффициенты регрессии и удовлетворяют статистическим критериям. Коэффициент В для модели регрессии пополнения ряда 1973-1989 гг., составляет 0.74, для ряда 1991-2002 гг. - 0.71. С помощью этих моделей установлено, что прогрев поверхностных слоев в начале года и ослабленный апвеллинг зимой в районе 22° ю.ш. положительно влияют на пополнение запаса капской ставриды.

В январе-марте на северных участках шельфа Намибии происходит сезонное ослабление прибрежного апвеллинга и проникновение в район тропических вод, прежде всего, в слое 20-120 м (Кудерский, 1967). В этот период происходит смещение нерестовых скоплений капской ставриды и молоди с севера, где они находятся в начале года, в более южные районы и наблюдается интенсивный нерест. Создаются благоприятные условия для развития икры и выживания личинок.

Усиление юго-восточного пассата и понижение температуры в районе 2530° ю.ш. в зимний период также положительно влияют на уровень пополнения капской ставриды. Вынос питательных солей в центральной апвеллинговой зоне к поверхности и их транспортировка Бенгельским течением на север, в районы обитания капской ставриды, благоприятно воздействуют на биологическую продуктивность вод северных районов. По данным некоторых исследователей (Kudeгskaja, 1988), после периодов усиления экмановского переноса, являющегося индикатором интенсивности прибрежного апвеллинга, численность поколения капской ставриды в последующие годы увеличивается.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы работы:

1. Выявлены особенности пространственной структуры и сезонной изменчивости юго-восточного пассата над побережьем Юго-Западной Африки. В холодный период (июнь-октябрь) зона максимального пассата располагается между 20-25°ю.ш. К лету она смещается на юг, юго-восток вдоль береговой линии и располагается между 25-30° ю.ш. По характеру сезонных колебаний интенсивности юго-восточного пассата исследуемый район можно разделить на 3 зоны: 6-16°ю.ш. - зона значительных сезонных колебаний интенсивности пассата; 16-27°ю.ш. - зона сильных пассатных ветров, преобладающих в течение всего года; южнее 27°ю.ш. -зона пассатных ветров, интенсивность которых подвержена сезонным колебаниям.

2. Наибольшая амплитуда внутригодовых колебаний ТПО и аномалий уровня наблюдается в районе между 12 и 20° ю.ш., что обусловлено проникновение Бен-гельского течения в зимний период далеко на север, до 12° ю.ш., апвеллингом к югу от 17° ю.ш., имеющим наибольшую интенсивность в зимний период, и адвекцией теплых тропическ их вод в район 20° ю.ш. в летний. На северо-востоке ЮВА, меж-

ду б и 12° ю.ш., выделяется локальный прибрежный участок, где временная изменчивость ТПО и аномалий уровня содержит полугодовую составляющую.

3. По рассчитанному термическому индексу апвеллинга выделяются 4 прибрежные зоны, различающиеся по характеру его внутригодовой изменчивости:

- зона отсутствия апвеллинга (между 10 и 16°ю.ш.);

- зона круглогодичного апвеллинга (между 16 и 33°ю.ш.) с участком наиболее интенсивного апвеллинга между 20 и 30°ю.ш.;

- зоны слабого апвеллинга с выраженной сезонностью (к северу от 10° и к югу от 33°ю.ш.).

Распределение этих зон в системе Бенгельского апвеллинга в общих чертах согласуется с внутригодовой изменчивостью положения и интенсивности зоны пассатных ветров, но не имеет такого ярко выраженного сезонного хода, как в системе Канарского апвеллинга.

4. Выделено 5 подрайонов, различающихся по характеру межгодовых колебаний термических условий на поверхности океана. В северных подрайонах формирование аномалий ТПО происходит под воздействием приэкваториальной зоны накопления теплового запаса океана. В южных подрайонах аномалии ТПО формируются в системе течений субтропического круговорота. Для каждого подрайона определены периоды аномальных в термическом отношении (теплых или холодных) лет.

5. Выполнена классификация рядов ТПО для всего района ЮВА. Период с 1981 по 2002 г. разбивается на 3 класса, характеризующих "теплые", "холодные" и "нормальные" термические условия на поверхности океана.

6. Оценена межгодовая изменчивость уровня океана в ЮВА. Показано наличие положительного тренда во временном ходе аномалий уровня за последнее десятилетие, выделены схожие по состоянию уровня океана периоды и дано их описание.

7. В структуре вод исследуемого района выделяется 5 водных масс: поверхностная южноатлантическая водная масса тропиков (ЮАТ), поверхностная водная масса Ангольского течения (трансформированная ЮАТ), южная атлантическая центральная водная масса (ЮАЦВ), поверхностная водная масса Бенгельского течения (трансформированная ЮАЦВ), антарктическая промежуточная водная масса

(АПрВ). В результате статистического анализа выделено 5 подтипов поверхностных вод, относящихся к модификациям тропических вод, вод субтропического круговорота и Бенгельского апвеллинга.

8. В результате анализа глубины залегания изопикнической поверхности 0(=26.0, принятой за верхнюю границу ЮАЦВ, дана картина сезонной изменчивости восточной части субтропического круговорота, межширотной изменчивости Ангольского и Бенгельского течений, положения фронтальной зоны (АБФЗ) и ячеек прибрежного апвеллинга.

9. Спутниковые альтиметрические данные по уровню океана адекватно характеризуют горизонтальную циркуляцию вод, что подтверждено результатами расчета динамических высот и сравнения их пространственного распределения.

10. Получены регрессионные зависимости для уровня пополнения капской ставриды в связи с термическими условиями в периоды нереста, которые могут быть использованы для прогнозирования численности и биомассы капской ставриды ЮВА с заблаговременностью 1-2 года. Основными факторами, определяющими межгодовые изменения среды и уровень пополнения капской ставриды северной части района Бенгельского апвеллинга, являются:

- проникновение вод Ангольского течения в летний период на юг, в район 22°ю.ш.;

- ослабленный апвеллинг и потепление вод в районе 22° ю.ш. в зимний период;

-усиленный юго-восточный перенос и апвеллинг в районе 25-30° ю.ш. в зимний период.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Бережинский О.А., Тимохин Е.Н., Чернышков П.П./ Диагноз и прогноз параметров гидроклимата океана в районе Бенгельского апвеллинга как основа прогнозирования межгодовых изменений биомассы пелагических рыб // Тез. докл. VIII Всероссийской конференции по проблемам рыбопромыслового прогнозирования. -Мурманск: ПИНРО, 2001. - С. 121-122.

2. Тимохин. Е.Н. Особенности внутригодовой и межгодовой изменчивости полей гидрометеорологических элементов в промысловых районах ЮВА и Бен-гельского апвеллинга / Тез. докл. XII Международной конференции по промысловой океанологии. - Калининград: Изд. АтлантНИРО, 2002. - С. 244 — 246.

3. Методы многомерного статистического анализа в промысл ово-океанологических исследованиях АтлантНИРО./ Чернышков П.П., Андрианов Г.Н., Зимин А.В., Полищук И.А., Ремесло А.В., Сирота А.М., Тимохин Е.Н., Шнар В.Н., Шульговский К.Е. - Атлант. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. - Калининград, 2003.-. С. 164.

4. Сирота А.М., Лебедев СА, Тимохин Е.Н., Чернышков П.П../ Использование спутниковой альтиметрии для диагноза промыслово-океанологических условий в Атлантическом и юго-восточной части Тихого океанов. - Калининград: Изд. АтлантНИРО, 2004. - С. 68.

5. Тимохин Е.Н. Статистическая модель пополнения популяции капской ставриды на основе абиотических факторов, характеризующих состояние среды в районе Бенгельского апвеллинга./ Промыслово-биологические исследования Ат-лантНИРО в 2002-2003 годах. - Атлант. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. - Калининград, 2004. - Т.1. - С. 81- 86.

6. Тимохин Е.Н., Сирота А.М., Чернышков П.П. Использование спутниковых альтиметрических данных для диагноза промыслово-океанологических условий в районах Атлантического и юго-восточной части Тихого океанов / Ежегодник по промысловой океанологии. - М.: ВНИРО, 2004 (в печати)

7. Тимохин Е.Н. Изменчивость уровня океана в районе Бенгельского апвеллинга по данным спутниковой альтиметрии / Ученые записки Русского географического общества. — Т. 3. — Калининград: КГ У (в печати).

8. Тимохин Е.Н. Районирование промысловых районов Юго-Восточной Атлантики по изменчивости индекса геострофического переноса воздушных масс / Тез. докл. IX Всероссийской конференции по проблемам рыбопромыслового прогнозирования. - Мурманск: ПИНРО, 2004 (в печати).

Заказ 538 Объем 1 п.л.

Подп. в печать 08.10.04 Тираж 100

Формат 60x84 1/16 Бесплатно

ОНТИ

АтлантНИРО

517

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Тимохин, Евгений Николаевич

Введение.

Глава 1. Физико-географическая и промыслово-океанологическая характеристика района Юго-Восточной

Атлантики.

1.1. Климатические зоны.

1.2. Морфологические характеристики.

1.3. Атмосферная циркуляция.

1.4. Океанологические условия.

1.3.1.Течения, фронтальные зоны, апвеллинг.

1.3.2. Водные массы.

1.5.Основные виды промысловых рыб шельфовой зоны ЮВА и ареалы их распространения.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

2.1. Материалы.

2.1.1. Гидрометеорологические данные.

2.1.2. Глубоководные океанологические наблюдения.

2.1.3. Данные спутниковой альтиметрии.

2.1.4. Характеристики уровня пополнения пелагических рыб.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Общий обзор.

2.2.2. Анализ временных рядов.

2.2.2. Множественный регрессионный анализ.

2.2.3. Метод главных компонент.

2.2.4. Метод факторного анализа.

2.2.5. Метод кластерного анализа.

Глава 3. Сезонная изменчивость океанологических условий в районе

Бенгельского апвеллинга.

3.1. Внутригодовая изменчивость пассатной циркуляции.

3.2. Сезонный цикл в полях температуры поверхности океана и прибрежного апвеллинга.

3.3. Сезонные изменения горизонтальной циркуляции вод по данным спутниковой альтиметрии.

3.4. Сезонная изменчивость температуры и солености воды на шельфе

Юго-Западной Африки.

Глава 4. Межгодовые изменения структуры и динамики вод в районе ЮВА и их связь с пополнением запаса пелагических рыб системы Бенгельского апвеллинга.

4.1. Межгодовые колебания температуры поверхности океана.

4.2. Межгодовые изменения горизонтальной циркуляции вод.

4.3. Зависимость пополнения запаса капской ставриды от факторов внешней среды в Юго-Восточной Атлантике.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Структура и динамика вод в районе Бенгельского апвеллинга и их влияние на величину пополнения популяции капской ставриды"

Промысловый район Юго-Восточной Атлантики (ЮВА) является важной областью океанического рыболовства с высокой биологической продуктивностью в зонах прибрежных государств Анголы, Намибии и ЮАР. Здесь находится один из наиболее продуктивных районов Южного полушария -район Бенгельского апвеллинга. Не так давно - в 70-80 годы XX столетия - наша страна была в числе ведущих держав по освоению и изучению этого района. Здесь добывалось ежегодно 2.1-3.2 млн. тонн хека, ставриды, скумбрии, сардинопса и других ценных видов рыб (Биоресурсы экономических зон государств Западной Африки, 1988)

С начала 60 годов XX столетия наша страна внесла большой вклад в изучение района ЮВА. Ей принадлежит приоритет в промысловом освоении открытых районов ЮВА, таких как хребты Китовый и Вавилова (1977- 1978 гг.).

В первых научных экспедициях (РТ «Муксун», 1961; СРТМ «Вяндра», 1965; НИС «Звезда», 1967-1968 гг.) было начато изучение гидрологического режима и циркуляции района ЮВА. Океанографические исследования осуществлялись в рамках гидрометеорологического обеспечения промыслового флота (площадные океанографические съемки, гидрологические разрезы, инструментальные измерения течений с заякоренного судна). Изучалось влияние факторов среды на формирование промысловых концентраций рыб и их перемещение во времени и пространстве, определялись океанологические ориентиры при поиске этих скоплений. Изучались причины колебаний промысловых уловов. Таким образом, начиная с первых экспедиций, создавалась научная информационная база для обслуживания промыслового флота рекомендациями по поиску рыбы и его передислокации в случае заметного и устойчивого снижения уловов. Было обнаружено новое течение, условно названное "южным" (встречное по направлению известному Бенгельскому течению). В экспедициях НИС "Звезда" была получена принципиально новая схема циркуляции вод в ЮВА (8-23° ю.ш.) для зимнего и летнего периодов года. Выяснилось, что "южное" течение формируется на 8-10° ю.ш. при слиянии южной ветви течения Ломоносова и

Южного экваториального подпассатного противотечения. К югу от 10° ю.ш. оно движется вдоль шельфа Анголы и как подповерхностное течение проникает в северную часть Намибии. После экспедиции НИС "Академик Курчатов" (апрель-июнь 1968 г.) это течение получило название Ангольское (Промыслово-океанологические исследования., 2002).

В последующих отечественных экспедициях было собрано большое количество материала по термохалинному и гидрохимическому режиму района ЮВА и Бенгельского апвеллинга, а также биостатический материал, включающий промеры и биоанализы основных промысловых рыб ЮВА.

Автор за период с 1986 по 2004 г принимал личное участие в создании и пополнении баз океанологической информации по многим промысловым районам Атлантического океана, в том числе и по району ЮВА. На данный момент база данных по ЮВА из материалов отечественных экспедиций включает 167 рейсов с более чем 7800 океанологическими станциями, включающими наблюдения за температурой, соленостью, растворенным кислородом, минеральным фосфором и натрием, кремнием.

Отечественными учеными в XX веке проводилось изучение режима пассатной циркуляции, апвеллинга, интенсивности прибрежных течений в связи с сезонными перемещениями основных центров действия атмосферы, циклами геомагнитной активности, лунно-солнечным приливом, переносом воздушных масс в верхних слоях атмосферы (Яковлев, 1969; Кудерский, 1975; Стецюк,1975; Федосеев, 1976; Кудерский, 1990). Определялись зависимости между различными параметрами океана, атмосферы и производительностью промысла (Кудерский, 1967; Строгалев, 1985). По данным гидрологических съемок исследовался термический режим океана, определялись сроки и продолжительность гидрологических сезонов (Леонов, 1973). В 80-90 гг. XX века проводились исследования пространственной структуры полей ТПО и ее аномалий, были применены впервые методы многомерного статистического анализа (Яковлев, Альтман, 1980; Walker, 1987; Плякин, 1994), изучались структурообразующие процессы в апвеллинговых зонах - системы поперечных струй, сезонные активизации ячеек апвеллинга и флюктуации границ фронтальных зон в связи с изменчивостью гидрометеорологических условий (Костяной, 2000).

Сбор океанографической информации с февраля 1989 г. в районе ЮВА практически прекратился, когда последняя отечественная научно-исследовательская экспедиция на СТМ "Очер" покинула этот район. Отсутствие в настоящий момент надлежащего числа российских судов в районе ЮВА, связанное с объективными трудностями, переживаемыми отраслью, не должно трактоваться, как потеря интереса к этому району, его бесперспективностью. Наметившаяся в последнее время положительная тенденция, связанная с приоритетом добычи морепродуктов в открытых районах Мирового океана, должна вернуть нашу страну в число лидеров в области изучения и рационального освоения биологических ресурсов основных промысловых районов Атлантики, к числу которых относится ЮВА.

В связи с повсеместным введением начиная с 1978 г большинством прибрежных государств 200-мильных экономических зон и ограниченными возможностями рыболовства в открытых частях океанов, следует рассматривать отечественное рыболовство в зонах иностранных государств как экономическую необходимость.

Большинство шельфовых районов морского рыболовства находится в последние годы под контролем международных правовых организаций, таких как ФАО - Продовольственная сельскохозяйственная организация ООН, НАФО - Международная комиссия по рыболовству в Северо-Западной Атлантике (СЗА), ИКЕС - Международный совет по исследованию моря, НЕАФК -Комиссия по рыболовству в Северо-Восточной Атлантике (СВА), КЕСАФ -Комитет по рыболовству в Центрально-Восточной Атлантике (ЦВА), ИККАТ -Международная комиссия по сохранению атлантических тунцов, АНТКОМ -комиссия по сохранению живых морских ресурсов Антарктики. Промысловые районы ЮВА ранее находились под патронажем ИКСЕАФ - Международной комиссии по рыболовству в ЮВА. В настоящее время функции контроля по рыболовству вне экономических зон прибрежных государств в ЮВА выполняет недавно созданная правовая международной организации по рыболовству -СЕАФО.

Изучение среды обитания организмов является необходимым элементом экологических исследований. Своеобразие абиотических условий и биотического окружения определяет многие существенные особенности биологии и образа жизни, закономерности распространения и количественного распределения рыбных сообществ. Промыслово-океанологические исследования последних десятилетий показали наличие связи между метеорологическими и океанологическим характеристиками Бенгельского апвеллинга и различными параметрами, характеризующими продуктивность вод ЮВА. Однако возможность комплексного описания изменений структуры и динамики вод этого района с использованием данных с высоким пространственно-временным разрешением при помощи современных вычислительных методов и средств появилась лишь в последние годы. Кроме того, принципиально новые виды дистанционных измерений океана, такие измерения концентрации хлорофилла в поверхностном слое и альтиметрические спутниковые измерения уровенной поверхности океана, позволяют более детально исследовать особенности биологической продуктивности и циркуляции вод.

Исходя из этих предпосылок, необходимость выявления закономерностей сезонной и межгодовой изменчивости структуры и динамики вод апвеллинга, а также их влияние на продуктивность вод этого района является весьма актуальной.

Представляемая работа имеет своей целью изучить изменчивость океанологических условий в районе Бенгельского апвеллинга на основе накопленной к настоящему времени информации, а также выявить влияние этих условий на изменения состояния популяций пелагических рыб.

Поставленные цели определили следующие задачи исследований:

- обобщить данные по метеорологическим и океанологическим процессам, особенностям формирования биологической продуктивности вод исследуемого района; изучить сезонную изменчивость гидрометеорологических и океанологических условий в районе Бенгельского апвеллинга и выявить районы, различающиеся по характеру сезонной изменчивости этих условий;

- изучить межгодовые изменения структуры и динамики вод и произвести классификацию района Бенгельского апвеллинга по характеру межгодовой изменчивости океанологических условий;

- определить степень влияния межгодовых изменений термического режима вод на параметры пелагической экосистемы Бенгельского апвеллинга, состояние запаса популяций пелагических рыб, уровень их пополнения на примере популяции капской ставриды

В основу работы положены данные из различных массивов гидрометеорологической и океанологической информации, составной частью которых являются материалы научно-исследовательских экспедиций АтлантНИРО и управления «Запрыбпромразведка» (ЗРПР) с 1960 по 1989 г. В двух экспедициях в район ЮВА - в 1987 на РТМА «Эврика» и 1988 г на СРТМ «Монокристалл» - автор принимал непосредственное участие.

Структура вод исследуемого района определялась с использованием методов Т,8-анализа (Мамаев, 1987) и изопикнического анализа данных глубоководных гидрологических наблюдений. Горизонтальная циркуляция вод рассчитывалась динамическим методом (Зубов, Мамаев, 1956), а также восстанавливалась по спутниковым альтиметрическим измерениям уровенной поверхности океана (Фукс, 2003).

Анализ полей метеорологических и океанологических характеристик проводился с помощью методов многомерного статистического анализа (МСА). Были использованы метод главных компонент (разложение полей на естественные ортогональные функции) и кластерный анализ.

Для изучения процессов, происходящих в атмосфере и океане, были рассчитаны индексы, характеризующие интенсивность воздушных переносов и прибрежного апвеллинга.

Степень влияния абиотических факторов на состояние популяций пелагических рыб оценивалась методом множественной линейной регрессии.

Впервые с использованием большого колличества накопленной информации, включая принципиально новый вид данных - результаты спутниковых альтиметрических измерений уровенной поверхности океана, а также современные методы многомерного статистического анализа - выполнено описание сезонных и межгодовых изменений структуры и динамики вод района Бенгельского апвеллинга и выявлены их закономерности. Получены, имеющие прогностическое значение, статистически значимые связи уровня пополнения пелагических рыб с океанологическими условиями.

Результаты, полученные в представляемой диссертации, используются для оценки запаса пелагических рыб в районе ЮВА, а также при разработке отраслевых квартальных, годовых и перспективных прогнозов возможного вылова пелагических рыб ЮВА.

Результаты исследования уровня океана по данным спутниковой альтиметрии могут быть использованы как методическая основа для мониторинга динамических процессов, происходящих в ЮВА.

В теоретическом плане результаты работы могут быть использованы при разработке математических моделей взаимодействия океана и атмосферы, а также моделей функционирования промысловой экосистемы Бенгельского апвеллинга.

Работа выполнена в лаборатории промысловой океанологии АтлантНИРО. Апробация результатов проводилась на семинарах и коллоквиумах АтлантНИРО.

Отдельные части работы, а также диссертация полностью докладывались и обсуждались на коллоквиумах лаборатории промысловой океанологии АтлантНИРО, а также представлялись на отечественных и международных конференциях, наиболее важные из которых: VIII Всероссийская конференция по проблемам рыбопромыслового прогнозирования (Мурманск, 2001 г.); XII Международная конференция по промысловой океанологии (Светлогорск, 2002 г.).

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, 3 работы приняты к печати.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения и библиографического списка используемой литературы.

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Тимохин, Евгений Николаевич

Основные результаты и выводы выполненных в диссертации исследований, сводятся к следующему.

1. Выявлены особенности пространственной структуры и сезонной изменчивости юго-восточного пассата над побережьем Юго-Западной Африки. В холодный период (июнь-октябрь) зона максимального пассата располагается между 20 - 25°ю.ш. К лету она смещается на юг, юго-восток вдоль береговой линии и располагается между 25 - 30° ю.ш. . По характеру сезонных колебаний интенсивности юго-восточного пассата исследуемый район можно разделить на три зоны: 6 - 16°ю.ш. - зона значительных сезонных колебаний интенсивности пассата; 16 - 27°ю.ш. - зона сильных пассатных ветров, преобладающих в течение всего года; южнее 27°ю.ш. -зона пассатных ветров, интенсивность которых подвержена сезонным колебаниям.

2. Наибольшая амплитуда внутригодовых колебаний ТПО и уровня океана наблюдается в районе между 12 и 20° ю.ш., что обусловлено проникновение Бенгельскогот течения в зимний период далеко на север, до 12° ю.ш., апвеллингом к югу от 17° ю.ш., имеющим наибольшую интенссивность в зимний период, и адвекцией теплых тропических вод в район 20° ю.ш. в летний период. На северо-востоке ЮВА, между 6 и 12° ю.ш. выделяется локальный прибрежный участок, где временная изменчивость ТПО и аномалий уровня океана содержит полугодовую составляющую.

3. В прибрежном районе ЮВА выделяются 4 зоны, различающиеся по характеру внутригодовой изменчивости термического индекса апвеллинга:

- зона отсутствия апвеллинга (между 10 и 16°ю.ш.);

- зона круглогодичного апвеллинга (между 16 и 33°ю.ш.) с зоной наиболее интенсивного апвеллинга между 20 и 30°ю.ш.;

- зоны слабого апвеллинга с выраженной сезонностью (к северу от 10° и к югу от 33°ю.ш.).

7. В структуре вод исследуемого района выделено 5 водных масс: южноатлантическая водная масса тропического происхождения (ЮАТ) поверхностная водная масса Ангольского течения или трансформированная ЮАТ, южная атлантическая центральная водная масса (ЮАЦВ), поверхностная водная масса Бенгельского течения (трансформированная ЮАЦВ), антарктическая промежуточная водная масса (АПрВ). В результате статистического анализа выделено 5 подтипов поверхностных вод, относящихся к модификациям тропических вод, вод субтропического круговорота и Бенгельского апвеллинга.

8. В результате анализа глубины залегания изопикнической поверхности аг=26.0, принятой за верхнюю границу ЮАЦВ, дана картина сезонной изменчивости восточной части субтропического круговорота, межширотной изменчивости Ангольского и Бенгельского течений, положения фронтальной зоны (АБФЗ) и ячеек прибрежного апвеллинга.

- проникновение вод Ангольского течения в летний период на юг, в район 22°ю.ш.;

- ослабленный апвеллинг и потепление вод в районе 22° ю.ш. в зимний период;

-усиленный юго-восточный перенос и апвеллинг в районе 25-30° ю.ш. в зимний период.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Тимохин, Евгений Николаевич, Калининград

1. Беренбейм Д.Я., Кудерский С.К. Эль-Ниньо в Юго-Восточной Атлантике /Тез. докл. III Всесоюз. науч. конф. по проблемам промыслового прогнозирования (долгосрочные аспекты), Мурманск, 28-30 окт. 1986 г. Мурманск, 1986. - С. 143-144.

2. Чуксин Ю.В., Доманевский JI.H., Оверко С.М. и др., Биоресурсы экономических зон государств Западной Африки / Атлант. НИИ рыб. хоз-ва и океаногр. Калининград, 1988.-69 с.

3. Бокс Дж.,Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление./ Перевод с англ. М.: Мир, 1974. - Вып. 1, - 406 с. - Вып. 2 - 197 с.

4. Борис Л.И. Статистические прогнозы крупных аномалий гидрометеорологических характеристик. / Тр. ГГО, вып.380,1976, с.43-45.

5. Вайновский П.А., Малинин В.Н. Методы обработки и анализа океанологической информации. Часть 1. Одномерный анализ. СПб: РГМИ, 1991. - 136 с.

6. Вайновский П. А., Малинин В.Н. Методы обработки и анализа океанологической информации. Часть 2. Многомерный анализ. СПб: РГМИ, 1992. - 96 с.

7. Вялов Ю.А., Чернышков П.П. Межгодовые и глобальные изменения биоресурсов Мирового океана под влиянием факторов среды обитания. / АтлантНИИ рыб. хоз. и океанографии. Калининград, 1997. - 115 С.

8. Галеркин и др. Опыт машинной классификации кривых вертикального распределения температуры воды, солености, плотности, скорости звука, их вертикальных градиентов. Тр. ВНИИГМИ - МЦД, 1978, вып. 45.

9. Доманевский Л.Н., Комаров Ю.А. Рыбные ресурсы атлантических вод Африки / Биологические ресурсы Атлантического океана. М.: Наука, 1986. - С. 266-276.

10. Драган Я.П., Рожков В.А., Яворский И.Н. Методы вероятностного анализа ритмики океанологических процессов / Под редакцией В.А.Рожкова. Л.: Гидрометеоиздат,1987 - 320 с.

11. Дубравин В.Ф. Поверхностные водные массы и формирование зон биологической продуктивности Атлантического океана. / Санкт-Петербург. Гидрометеоиздат. 2001. -116с.

12. Ефимов В.В., Прусов А.В., Шокуров М.В. Классификация межгодовых аномалий температуры поверхности океана / Океанология. 1995. - Т. 35 - № 4. - С. 505-513.

13. Жуков Л.А. Общая океанология. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 375 с.

14. Зубов Н.Н., Мамаев О. И. Динамический метод вычисления элементов морских течений. Л.: Гидрометеоиздат, 1956 - 115 с.

15. Комаров Ю.А. Западноафриканская сардина. Калининград, 1967.

16. Комаров.Ю.А. Южноафриканская ставрида/Автореферат.дис.канд. биол. наук. -Калининград, 1969. С.З 18.

17. Комаров Ю.А. К определению единиц запасов южноафриканской ставриды. / Тр. АтлантНИРО, 1971, вып.41, с.87-99.

18. Костяной А.Г. Структурообразующие процессы в апвеллинговых зонах./ Автореф. дис. доктора физико-математических наук. РАН ИО им. Ширшова, 2000. - 45 с.

19. Кудерский С.К., Строгалев В.Д. Ангольское течение в тропической зоне Юго-Восточной Атлантики/ Труды АтлантНИРО. — Вып. 51. Калининград, 1973. С. 5 -13.

20. Кудерский С.К. О влиянии геомагнитной активности на скорость юго-восточного пассата / Сб. науч. тр.- Атлант. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Вып. 61. Калининград, 1975. - С. 49-5 5.

21. Кудерский С.К. Некоторые особенности распределения мерлуз Южной Африки (2535° ю.ш.) в зависимости от гидрологических условий / Сб. науч. тр. Атлант. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. - Вып. 53. - Калининград, 1973. - С. 125-134.

22. Лебедев С.А., Медведев П.П. Интегрированная база данных спутниковой альтиметрии./ Материалы VI Международной научно-технической конференции "Современные методы и средства океанологических исследований". Вып. 2. - Москва, 2000.-С. 52-57.

23. Лебедев С.А. Возможности спутниковой альтиметрии при исследовании синоптической изменчивости динамики поверхности океана. Проблемы и перспективы. / Тез. докл. XII Международной конференции по промысловой океанологии. -Калининград, 2002. С. 138-140.

24. Леонов А.В. Гидрологические сезоны в Юго-Восточной Атлантике/ Сб. науч. тр. Атлант. НИИ рыб. Хоз-ва и океанографии Вып.41. - Калининград, 1973. - С. 3-11.

25. Лушин А.И. Рыбопромысловые районы Центрально-Восточной и Юго-Восточной Атлантики. Калининград, Калининградское книжное издательство. - 1972. - С. 1-257.

26. Максимов В.П. Запасы и промысел хека в Юго-Восточной Атлантике./ М., Рыбохозяйственное использование ресурсов Мирового океана. ЦНИИТЭИРХ, серия 1, в.6, 1976. С. 4-12.

27. Малинин В.Н. Общая океанология. Часть I. Физические процессы. СПб.: РГГМУ, 1998.-342 с.

28. Малинин В.П., Чернышков П.П., Гордеева С.М. Канарский апвеллинг: крупномасштабная изменчивость и прогноз температуры воды. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. - 154 с.

29. Малинин В.Н., Радикевич В.М., Гордеева С.М., Куликова Л.А. Изменчивость вихревой активности атмосферы над Северной Атлантикой. СПб. Гидрометеоиздат, 2003. - С. 51-58.

30. Мамаев О.И. Термохалинный анализ вод Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.-295 с.

31. Моисеев П.А. Биологические ресурсы Мирового океана. М.: Пищепромиздат, 1969. -340 с.

32. Морошкин К.В., Бубнов В.А., Булатов Р.П. Новые данные о циркуляции вод в юго-восточной части Атлантического океана / Доклады АН СССР. Т. 188. - № 3.- М., 1969. - С. 681-684.

33. Нейман Г. Океанские течения. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 257 С.

34. Николаев Ю.В. Классификация гидрометеорологических процессов с помощью ЭВМ.-Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 36 С.

35. Одум Ю. Экология. Т.1. / Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 328 С.

36. Одум Ю. Экология. Т.1. / Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 328 С.

37. Особенности использования живых морских ресурсов и развития рыболовства в водах Намибии./ Под редакцией Чуксина Ю.В. Калининград, 1990. 254 С.

38. Пробатов А.Н., Пупышев В.А. О поведении сардинеллы у западного побережья Африки. "Труды АтлантНИРО", вып.22. Калиниград, 1969 - С.221-234.

39. Промыслово-океанологические исследования в Атлантическом океане и южной части Тихого океана (По результатам исследований АтлантНИРО и Запрыбпромразведки) / Под. редакцией В.Н. Яковлева. Калининград: АтлантНИРО, 2002. - 248с.

40. Рожков В.А., Трапезников Ю.А. Вероятностные модели океанологических процессов: Монография. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - 270 с.

41. Романов Ю.А. Особенности атмосферной циркуляции в тропической зоне океанов. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1994. -288 с.

42. Романцев В.А., Буб. А.Ф. Некоторые результаты многомерного анализа водных масс Норвежского и Грендландского морей. Тр. ААНИИ, 1976, т.342.

43. Саруханян Э.И., Смирнов Н.П. Водные массы и циркуляция Южного океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. С. 51 - 59.

44. Сирота A.M. Изменчивость уровня океана в Центрально-Восточной Атлантике по данным спутниковой альтиметрии / Записки Русского географического общества Т. 2. (Калининградское отделение). Калининград , 2003.

45. Смирнов Н.П., Вайновский П.А., Титов Ю.Э. Статистический диагноз и прогноз океанологических процессов. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 199 с.

46. Стецюк Г.А. Прибрежный апвеллинг у юго-западного побережья Африки и его сезонная изменчивость / Сборник материалов по краткосрочному промысловому прогнозированию в Атлантическом океане. Калининград, 1975. - С. 200 -211.

47. Строгалев В.Д. Океанологические основы прогнозирования промысловых скоплений рыб в Юго-Восточной Атлантике: Дисс. на соиск. ученой степени канд. геогр. наук. -Калининград, 1986. 142 с.

48. Строгалев В.Д. Экологические основы тактики поиска южно-африканской скумбрии. / В кн.: "Атлантический океан. Рыбопромысловые исследования"- вып.7. -Калининград, 1978,- С.138- 141.

49. Строгонов А.А., Виноградов М.Е. Синоптические и сезонные флуктуации экосистемы пелагиали на шельфе северо-западной Африки./ В сб.: Биопродуктивность экосистем апвеллингов. М.: ИОАН СССР. 1983. С. 169 178.

50. Тауберг Г.М. Изменчивость пассатной циркуляции Северной Атлантики, ее зависимость от крупномасштабных процессов и влияние на режим основных течений./ Труды ГОИН. Вып. 124. - М., 1975. - С. 28 - 42.

51. Федоров К.Н. Физическая природа и структура океанических фронтов. JI. Гидрометеоиздат. 1983. С. 173 184.

52. Филиппов Е.А., Колесников Г.И. О происхождении южных составляющих в системе Бенгельского течения. / Труды АтлантНИРО. Вып. 33. - Калининград. 1971. - С. 42 -49.

53. Фукс. В.Р. Гидродинамические основы интерпретации альтиметрических съемок морской поверхности: Сб. науч.тр. / РГГМУ. СПб., 2003. - С. 79 - 91.

54. Хилборн Р., Уолтере К. Количественные методы оценки рыбных запасов. Выбор, динамика и неопределенностью / Избранные главы. Пер. с англ. В.П. Максименко; Под ред. B.C. Левина. СПб: Политехника, 2001. - 228 с.

55. Чернышков П.П. Масштабы и механизмы влияния гидроклимата океана на биоресурсы Канарского и Бенгельского апвеллингов / XI Всеросс. конф. по промысловой океанологии: Тез. докл. М., 1999. - С. 99

56. Яглом A.M. Корреляционная теория стационарных случайных функций: С примерами из гидрометеорологии. Л.:Гидрометеоиздат, 1981.-280 с.

57. Яковлев В.Н., Альтман Ю.С. Методические рекомендации по прогнозированию промыслово-океанологических характеристик некоторыми статистико-вероятностными методами. Калининград, АтлантНИРО, 1985. - 94 с.

58. Яковлев В.Н. Влияние местных метеорологических процессов на формирование гидрологических условий на шельфе Юго-Западной Африки / Сб. науч.тр. ЛГМИ.

59. Вып. 37. Jl.,1969. - С. 14-21.

60. Яковлев В.Н., Сирота A.M. Возможное влияние температуры воды на ранние этапы развития норвежской весенне-нерестующей сельди. / Вопросы рыболовства. Приложение 1 М„ 2001. - С. 301 - 303.

61. Antonov J., S. Levitus, Т.P. Boyer, M.E. Conkright, T. O'Brien, and C. Stephens World Ocean Atlas 1998 Vol 1: Atlantic Ocean temperature fields, NOAA Atlas NESDIS 27, U.S. Gov. Printing Office, Washington. 1998. - D.C., 166 p.

62. AVISO Altimetry Newsletter, No 6, TOPEX/POSEIDON: 5 Years of Progress, April. -1998,- 135 p.

63. AVISO Altimetry Newsletter, No 8, Jason-1. Science Plan, October. 2001.-148 p.

64. Babajan V., Kolarov P., Prodanov K., Vaske B. and Wysokinski A. Stock assessment and catch projections for Cape horse mackerel in ICSEAF Divisions 1.3+1.4+1.5/Colln.scient. Pap.int. Commn SE Atl.Fish. 1985. 12(1). - P.39 - 48.

65. Bakun A., Parrish R.H. Turbulence, transport and pelagic fish in the California and Peru current systems / Calif. Coop. Oceanic Fish. Invest. Rep. 1982. - № 23. - P. 99-112.

66. Baird D., The South African mackerel: in biology and fishery. The South African Shipping News and Fishing industry Review, 1975, June, p.46-51.

67. Borja A., A. Uriarte, J. Egana, L. Motos, V. Valencia. Relationship between anchovy (Engraulis encrasicolus) recruitment and environment in the Bay of Biscay (1967-1996) / Fish. Oceanogr. 7: 1998. - P. 375-380.

68. Boyd A.J. A relationship between sea surface temperature variability and anchovy Engraulis capensis recruitment off South West Africa / Fisheries Bulletin. 1979. - № 12. - P. 80-84.

69. Boyer T.P., S. Levitus, J. Antonov, M.E. Conkright, T. O'Brien, C. Stephens. World Ocean Atlas 1998 Vol 4: Atlantic Ocean salinity fields, NOAA Atlas NESDIS 30 / U.S. Gov. Printing Office, Washington, D.C. 1988. - 166 p.

70. Chelton D.B., M.G. Schlax. On the estimation of sea surface height and surface geostrophic velocity from a tandem TOPEX/POSEIDON and Jason-1 altimeter mission / Geophys. Res. -2001.

71. Donna L,Witter, Arnold L.Gordon. Interannual variability of South Atlantic circulation 4 years of TOPEX/POSEIDON satellite altimeter observation. / Journal of geophysical research, VOL. 104, NO.C9, P. 20,927-20 ,948, September 15, 1999.

72. Ducet N., P.Y. Le Traon, G. Reverdin. Global high resolution mapping of ocean circulation from TOPEX/POSEIDON and ERS-1/2. / Geophys. Res. 2000. - № 105. - P. 19,477 -19,498.

73. Fraga F., Barton E.D., Llinas O. The concentration of nutrient salts in «pure» North and South Atlantic Central Waters / Int. Symp. Upw. W Afr., Inst. Inv. Pesq., Barcelona. 1985. -Vol. I.-P. 25-36.

74. Fu L., E.J. Christensen, C.A. Yamarone, M. Lefebve, Y. Menard, M. Dorer, P. Escudier, TOPEX/POSEIDON mission overview / Geophys. Res. 1994. - № 99. - P. 24369-34382.

75. Heath M.R. Field investigations on the early life stages of marine fish. / Adv. Mar. Biol. -1992.-№28.-P. 1-133.

76. Imawaki S., H. Uchida, H. Ichikawa, M. Fakusawa, S. Umatani and the ASUKA Group. Satellite altimeter monitoring the Kuroshio transport south of Japan. / Geophys. Res. Lett. -2001,- №28.-P. 17-20.

77. Imawaki S., H. Uchida, H. Ichikawa, M. Fakusawa, S. Umatani and the ASUKA Group. Time series of the Kuroshio transport derived from field observations and altimetry data. / Intl, WOCE Newsletter. 1997.-№ 25.-P. 15-18.

78. Isogushi О., H. Kawamura, T. Kono. A study on wind-driven circulation in the subarctic North Pacific using TOPEX/POSEIDON altimeter data. / Geophys. Res. 1997. - 102 (C6). -P. 12457-12468.

79. Kalnay E., Coauthors. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project. / Bull. Amer. Meteor. Soc. 1996. - Vol. 77. - P. 437 - 471.

80. Kolarov P., Muller H., Papadorov N., Timoshenco N., Wysokinski A. Stock assessment and catch projections for Cape horse mackerel in ICSEAF Divisions 1.3+1.4+1.5// Office of the Commission 2sth November 1989. C.l 1

81. Kuderskaja R.A. Biological analysis of the present state of the Cape horse mackerel off Namibia. / Colin Scient. Pap.int. Commn SE. Atl. Fish. 1988 . - Vol. 15(11). - P.36 - 41.

82. Lagerloef Gary S.E., Gary T. Mitchum, Roger B. Lukas and Pearn P. Niiler, Tropical Pacific near-surface currents estimated from altimeter, wind, and drifter data. / Geophys. Res. 1999. -№ 104.-P. 23,313-23,326.

83. Levitus S., T.P. Boyer, M.E. Conkright, T. O'Brien, J. Antonov, C. Stephens, L. Stathoplos, D. Johnson, R. Gelfeld. World Ocean Database 1998. Vol. 1: Introduction, NOAA Atlas NESDIS 18, U.S. Government Printing Office. Washington, 1998, D.C. - 346 p.

84. Le Clus, F.1985 Effect of a warm water intrusion on the anchovy fishery off Namibia. / Colin scient. Pap. Int. Commn SE. Atl.Fish. 12 (1): 99 - 106.

85. Lutjeharms I.R.E., Valentine H.R. Water types and volumetric considerations of the South East Atlantic upwelling regime. The Benguela and comparable ecosystems. / S. Afr. J. mar. Sci. - 1987. -Vol. 5.-P. 63-71.

86. Lutjeharms J.R.E., Meeuwis J.M. The Extent and Variability of South-East Atlantic Upwelling. / S.Afr.J.Zool. № 22(2). - P.51 - 62.

87. Mimmack G.M., Mason, J.S., Galpin J.S. Choice of distance matrices in cluster analysis: defining regions. / Journal of Climate, June 2001. Vol. 14. - P. 2790 - 2797.

88. Morrow R., R. Coleman, J. Church, D. Chelton. Surface eddy momentum flux and velocity variances in the Southern Ocean from Geosat altimetry. / Phys. Ocean. 1994. - № 24. - P. 2050-2071.

89. Nehring D, Schemainda R., Schulz S., Kaiser W. Seasonal variation of some oceanological features in the upwelling area off NW Africa. / ICES CM 1974/СЮ8. 1974. - 15 p.

90. Nykjaer L., Van Camp L. Seasonal and interannual variability of coastal upwelling along northwest Africa and Portugal from 1981 to 1991. / Journal of Geophysical Research. 1994. -№99.-P. 14 197- 14 207.

91. Qiu B. Variability and energetics of the Kuroshio Extension and its recirculation gyre from the first two-year TOPEX data. / Phys. Oceanogr. 1995. - № 25. - P. 1827-1842.

92. Stammer D., С. Dieterich. Space-borne measurements of the time-dependent geostrophic ocean flow field. / J. Atmos. Oceanic Technol. 1999. - № 16 - P. 1198 - 1207.

93. Shannon L.V. Some distinguishing features of the Benguela system. ICSEAF. / Ref.85885. SAC/85/S.P./8, Tarragona, Dec.1985. P. 19.

94. Shannon L. V., Agenbag J.J. Some aspects of the physical oceanography of the boundary zone between the Benguela and Angola current system. / Colin scient. Pap.int.Commn SE Atl.Fish. ICSEAF. 1987 P.249 - 261.

95. Speth P., H. Detlefsen. Meteorological influences on up welling off northwest Africa. / Rapp. P.-v. Reun. Cons. int. Explor. Mer, 180. 1982. - P. 29 - 35.

96. StatSoft, Inc. / STATISTICA (data analysis software system), version 6. 2001. -www.statsoft.com.

97. Stetsjuk G.A. Seasonal location of upwelling zones in ICSEAF Divisions 1.3,1.4 and 1.5,1.6 based of mean time series data. / Collect.Sci.Pap.ICSEAF 1983. 10(2). - P. 173 - 178.

98. Stock assessment and catch projections for Cape horse mackerel in ICSEAF Divisions 1.3+1.4+1.5. / Office of the Commission 2sth November 1989.

99. Strub P.T., F.A. Shillington, C. James, S.J. Weeks. Satellite comparison of the seasonal circulation in the Benguela and California Current systems. / Benguela Dynamics / S. Afr. J. mar. Sci. 1998. - № 19. - P. 99 - 112.

100. Sverdrup H.U., Johnson M.W., Fleming R.H. The oceans, their physics, chemistry and general biology. / Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 1942. - 1087 p.

101. Vivier F., C. Provost. Volume transport of the Malvinas Current: Can the flow be monitored by TOPEX/POSEIDON. / Geophys. Res. 1999. - № 104 - P. 21105 - 21122.

102. Walker N.D. Interannual sea surface temperature variability and associated atmosphere forcing within the Benguela system, The Benguela and Comparable Ecosystem// S.Afr.J.mar.Sci 1987. - N5. - P. 121-132.

103. Wooster W.S., Backun A., McLain D.R. The seasonal upwelling cycle along the eastern boundary of the North Atlantic. / Mar. Res. 1976 - Vol.34, №2. - P.131 - 141.

104. Woodruff S.D., Diaz H.F., Elms J.D., Worley S.J. COADS Release 2 data and metadata enhancements for improvements of marine surface flux fields. / Phys. Chem. Earth. 1998. -23 (5-6)-P. 517-526.

105. Wysokinski A. The living marine resources of the South-east Atlantic. FAO Fish.Tech.Pap. 1986.(178) Rev.l.-P.l - 120.

Информация о работе

Тимохин, Евгений Николаевич
кандидата географических наук
Калининград, 2004
ВАК 25.00.28

Диссертация

Структура и динамика вод в районе Бенгельского апвеллинга и их влияние на величину пополнения популяции капской ставриды - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы