Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Структура и эволюция фронтальных зон в прибрежных районах северо-западной части Тихого океана

ВАК РФ 11.00.08, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Структура и эволюция фронтальных зон в прибрежных районах северо-западной части Тихого океана"

РОССИЙСКАЯ АКАДШИЯ НАУК ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ТИХООКЕАНСКИЙ ОШНО1ОШ0СШЙ ИНСТИТУТ

На правах; рукописи

КАБИН Игорь Анатольевич

СТРУКТУРА И ЗВОЛПЩ ФРОНТАЛЬНЫХ ЗОН

В Ш5БРЕ2ШХ РАЙОНАХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ШОП) ОКЕАНА

Специальность 11.00.08 - океанология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степенк кандидата географических наук

Владивосток - 1992

Работа выполнена в Тихоокеанском океанологическом институте Дальневосточного отдаления Российской Академии наук

Научный руководитель: кандидат географических наук, старший научный сотрудник Г.И. Юрасов

Официальные оппоненты: доктор географических наук,

профессор К.Т. Богданов

кандидат географических наук, старший научный сотрудник Б.Б. Ларницкий

Ведущая организация: Дальневосточный региональный научно - исследовательский институт

Защита состоится "Ш "МАЯ 1992 г. в час. на заседании специализированного совета Д 002,06.09 при Президиуме Дальневосточного отделения РАН ( 690032, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43 )

С диссертацией ношо ознакомится в центральной библиотеке дальневосточного отделения РАН

Автореферат разослан "20 » АПРЕЛЯ 1992 г.

Учений секретарь специализированного совета

г

/'

ОБЩАЯ ПРАИЕРЖИШ. РАБОТЕ

Актуальность геш. Фронты являются датами элементом структуры к год прибрежных районов океана. Рациональное использование ресурсов дальневосточных морей требует углубленного изучения явлений фронтального характера.

Актуальность теш исследований опрэдалается основными свойствами фронтов. Вблизи фронтальных разделов, в силу их конвергентной природа, могут концентрироваться различные загрязняющие я токсичнне вещества. В то же время фронта относятся к районам о повышенной биолродуктивность», поэтому исследование их понижения я ИЕмвнчивости предатавлает интерес для рн5иого промысла.

Фронтальные зоны оказывают значительное влияние на погоду и климат. При нодагароваяии крупномасштабных процессов их необходимо рассматривать как один из подсеточннх эффектов, подлежащих параметризации. Нрот этого, фронты участвуют в перераспределении энергии по масвтабан движений а внетунают как связующее звено между мазомасштабными неодаородаостями гидрофизических полей и тонкой, теркохаганной стратификацией.

Такия образом, Tessa диссертации является актуальной дая ращения ряда практических а теоретических задач океанологии.

Цель и задачи исследований. Основной целью работа является исследование особенностей трехмерной структуры и изменчивости фронтов в прибреаннх районах северной части Яяонского моря, Охотском коре и курило-калчатсши районе.

В соответствии с поставленной целью в диссертации решаются следующие конкретные задачи:

- на основе анализа спутниковых Ж -изображений выделить районы, в которых наблюдаются фронта и исследовать их шутриго-довую изменчивость,

- провести выборку материалов батометрических и CTD - наблюдений по выделенным района» и на этой основе охарактеризовать особенности структуры вод вблизи фронтов, в том числе в диапазоне масштабов тонкой структуры,

- систематизировать результаты исследований и предложить классификацию фронтов в прибрежных районах северо-западной части Тзхохо океана.

Методика иссделокя^й, • в течении последах двух десятилетий исследования фронтов прнбрекннх районов океана проходили особенно активно в связи с широким внедрением дистанционных методов измерений и высоко чусгштелькых зондирухщих приборов. В результате этих исследований было установлено, что существует оаредэ-

- л -

ленный набор ириэнаков, со 'которому можно установить тип фронта, и, тем салаы, основной ©онтогенетический процесс. Фронты, имеющие различную физическую природу, отличаются по характеру пространственно- временной: изменчивости вола температуры поверхностного слоя ( HIC ), особенностям термохалинной структуры вод и положении относитежаи береговой линии и неодаородаостей рельефа даа. Эту шфориас-г можно получить при помощи анализа спутниковых и гидрологический данккх к на этой основе систематизировать сведения о фронтах, воспользовавшись одной из существующих классификаций. Этот подход был использован в диссертационной работе для обобщения экспериментальных данных о фронтах прибрежных районов северо-западной части Тихого океана.

Наряду с традиционными для океанологии методами обработки и анализа данных гидрологических наблюдений, полученных на разрезах и полигонах, в работе применялись визуальное дешифрирование спутниковых ИК -изображении и статистический анализ вертикальных профилей температуры и солености.

Использованные данные. Исследование структуры полей основных гидрологических характеристик вблизи прибрежных фронтов выполнено по батометричесхим и CTD -данным, полученным на 20 разрезах и 5 полигонах в 15 экспедициях ТОЙ ДВО РАН и других организаций. ДО -данные были получены в ДВ Р1Щ0Д ( г. Хабаровск ) со спутни-kobtîros-n anoaa в период с 1979 по 1990 гг. Для анализа было отобрано около 500 ИК -изображений. Спутниковые данные были использованы для решения следующих задач:

- выделения районов, в которых наблюдались поверхностные термические фронта,

- для определения- положения фронтов в различные годы и сезоны,

- изучения сезонной цикличности фронтов ( время появления и исчезновения ).

Научная новизна. Научная новигна исследования состоит в том, что впервые на основе анализа спутниковых и гидролотачее- ■ ких данных выполнено систематическое описание дронтов в прибрежных районах северо-западной части Тихого океана, установлены характерные особенности пространственно-временной изменчивости поля поверхностной температуры и термохалинной структуры вод 1 вблизи фронтов и, в отдельных случаях, определен основной фрон-тогенетический процесс.

Конкретные новые результаты заключаются в следующем:

I. Дана характеристика внутригодовой изменчивости положе-

ния фронтов, установлено время их появления, исчезновения и период существования.

2. Показаны особенности структуры полей температуры, солености и плотности вблизи различных типов фронтов.

3. Получены количественные характеристики апвеллинговых дронтов у побережья Приморья, стокового фронта Р. Амур, фронта течения Соя в пр. Фриза и подповерхностного фронта на границе Восточно-Камчатского течения.

4. Уточнены существующие схемы.поверхностной циркуляции вод в северо-восточной части Японского моря и в районе южных Курильских островов дня осеннего периода. По спутниковым данным, вторжение теплых вод Цусимского течения в Татарский пролив происходит в ноябре и совпадает по времени с резким уменьшением стока через пр. Лаперуза. Выделена' неизвестная ветвь течения Соя в пр. Фриза, через в^. _ую часть которого осуществляется сток вод этого течения в Тихий океан.

5. Установлено, что алвэллпнг у северо-западных берегов Японского моря имеет ветровое происхождение

6. Показано, что в процессе разрушения шельфового приливного фронта происходят смена знака горизонтального градиента температуры л зона переметанных вод из "холодной", по сравнению со стратифицированными водами, превращается в "теплую". Впервые получены оценки продолжительности этой стада ^ронтодиза.

7. Выполнены количественные оценки параметров тонкой структуры и вклада интрузисыного переслоеная в трансфронтальный обмен теплом для подповерхностного фронта на границе Восточно- Камчатского течения.

На защиту выносится классификация фронтов в прибрежных районах северо-западной часта Тихого океана, в которой отражены ноше результату, полученные в ходе исследования.

Достоверность и обоснованность результатов и выводов обеспечивается:

- применением стандартных методов обработки и анализа данных,

- сопоставлением спутниковой и судовой информации,

- тестированием програмного обеспечения.

■• Практическая значимость работы. Результаты исследований, изложенные в диссертации, могут быть использованы при изучении биологической продуктивности прибрежных районов дальневосточных морей, выделения перспективных районов промысла, проектировании и эксплуатации технических .сооружений на шельфе и планировании эк-

спедвдиошшх рабо^.

' Дичннй вклад автора заключался:

- в конкретизации задач исследования,

- в непосредственном участии в сборе экспериментальных материалов в ряде экспедиций,

■' - в отборе и дет-^уровании спутниковых-ИК -изображений,

- в создана :жш& части програмного обеспечения и проведении основных расчи ..из характеристик тонкой структуры.

Адробадия работы и публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации докладывались на Всесоюзной совещании пользователей океанографической, информации (Обнинск, 1985), на I и II международных Тихоокеанских симпозиумах (Находка, 1986, 1988), на международной симпозиуме по прибрежной зоне (Пекин, КНР, 1388), на III Всесоюзной школе-семинаре "Метода гидрофизических исследований" (Светлогорск, 1589), на У меадународюм симпозиуме по Японскому и Восточно-Китайскому морям (Каншшь, Республика Корея, 1989), НА I советско-китакском симпозиуме по океанографии (Владивосток, 1890), на 71 международном симпозиуме по Японскому и Восточно-Китайскому морям (Фукуока, Япония, 1991), на семинарах отдела терьдаш и динамики ояеана и отделения океанологии ТОЙ ДВО РАН.

По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 162страниц, в том числе 4 •? рисунков и 12таблиц. Список литературы включает К4 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность- и практическая значимость теш, формулируются цель и основные задачи исследования, излагается краткое содержание работы.

. В первой главе рассматриваются современные представления об океанических фронтах.

В первом разделе главы приводятся общие сведения о фронтах и фронтальных зонах. Рассмотрены пространственные и временные масштабы явления.

В разделе 1.2 кратко описаны современные метода исследований океанических фронтов. ,

В-разделе 1.3 дана общая характеристика использованного

массива экспериментальных даншх и рассмотрены метода обработки и анализа материалов наблюдений. В этом разделе приводятся таблицы, содержащие сведения о гидрологических разрезах, полигонах -и распределении спутниковых ИК -данных по годам ж районам.

В разделе 1.4 дан краткий обгор исследований фронтов в прибрежных районах океана. Рассмотрены закономерности пространственно-временной изменчивости поля поверхностной температуры а : характерные особенности термохалинной и динамической структуры вод вблизи приливных, стоковых и апвеллинговнх фронтов.' Отмечено, что для каждого типа фронтов существует набор признаков, по которому можно уверенно определить тш фронта и установить его физическую природу.

В разделе 1.5 рассматриваются результаты исследований фронтов дальневосточных морей и курило-камчатского района. Общее представлена о районах с повышенными значениями горизонтальных градиентов температуры и солености можно получить из анализа среднемноголетних данных, опубликованных материалов экспедиционных исследований и немногочисленных спутниковых Ж -изображений. В последние годы проведены исследования фронта течения Соя и фронтов в северной части Охотского моря. Представления о физической природе этих фронтов во многом противоречивы.. йсполь зо-ванные в опубликованных работах материалы не дают полного представления о положении фронтов, их изменчивости и особенностях термохалинной структуры в районах, где наблюдается фронты.

В разделе 1.6 изложены современные представления о тонкой термохалинной структуре вод вблизи океанических дронтов. Отмечено, что повышенные уровни тонкоетрукгурной активности в районах фронтальных зон связаны с интрузионньм переслоением вод, которое является важным механизмом трансфронтального обмена теплом, солью и импульсом. Рассмотрены метода оценка потоков тепла и соли через границы интрузий (НоймЕ ,1978) и вклада ин-трузлонного первелоешш в трансфронтальный обмен (Joyce , 1977). ' .

Вторая глава работа посвящена исследованию фронтов и изменчивости распределения HIC в северной части Японского моря.

. В разделе 2.1 дана краткая характеристика гидрометеорологического режима моря.

В разделе 2.2 рассмотрена изменчивость положения фронта Цусимского течения в северо-восточной части Японского моря в :

осеннее ъремя. Анализ спутниковых ИЕ -данных позволил выделить типичные ситуации в поведении Цусимского течения. В сентябре-октябре воды течения распрострагллись вдоль побережья о. Хоккайдо, . сток осуществлялся через проливы С ангарский и Ладеруза. Вторжение более теплых вод в Татарский пролив наблюдалось в ноябре и совпадало времени с ослаблением течения Соя и существенным уменьшен J стока через пр. Лаперуза. Вода течения распространялись по дв}ы основным направлениям- вдоль западного побережья о. Сахалин или через центральную часть пролива. В декабре в ¡этом "районе: наблюдалось относительно однородное, распределение 1ПС. Осенью фронт Цусимского -течения слабо выракея в поле солености и не является термохалинным. Термический и плотностной фронты прослеаивашсь в слое 0-200 м.

В разделе 2.3 описан фронт на границе зоны холодных вод, расположенной у п-ва Крильон, который регистрировался на спутниковых Ж -изображениях, полученных в период с июня по октябрь. Фронт характеризовался резким' ( до 10 °С ) перепадом температуры в поверхностном слое. Горизонтальные градиенты температуры, солености и плотности были равны 0,85 °С/км, 0,034 %а/ш ш 0,21 усл. ед./км, соответственно. Анализ полей ветра (Атлас волнения и ветра Японского моря, 1968) показал, что апвеллинг в этой районе не является ветровым. Повторяемость ССЗ ветров, при которых возможен ветровой апвеллинг, в летние месяцы близка к нулю. По результатам Г,Б -анализа установлено, что воды холодной зоны не могли образоваться при вертикальном перемешивании водных масс, расположенных мористее фронта. По ряду признаков этот фронт можно отнести к категории циркуляционно-топографичес-ких фронтов (Федоров, 1383).

Апвеллинг и адвеллинговые фронты у северо-западного побе-' режья Японского моря рассмотрены в разделе 2.4. Холодные воды на шельфе Приморья и связанная с ними система фронтальных разделов эпизодически регистрировались на ИК -изображениях, полученных в летние месяцы. Осенью холодные воды в прибрежных районах устойчиво наблюдались до разрушения стратификации в процессе осенне-зимней конвекции. При анализе спутниковых и гидрологических данных отмечено сходство основных особенностей пространственно-временной изменчивости поля ШС и вертикальной структура вод у берегов Приморья и в известных зонах апвеллинга.

Для проверка гипотезы о ветровой природе апвеллинга в

этом рааоне были использованы карты нолей ветра при типичных погодных условиях (Аглае волнения и ветра Японского моря, 1968). Анализ этих карт полазал, что апведдинг у берегов скного Приморья монет развиваться при 03 и ЮЗ ( I подтип ) ветрах, а вблизи восточных и северо-восточных берегов Приморья - при ЮЗ ( I и У11 подтипы ) ветре. По данным о повторяемости и продолжатель- ' ности сильных ветров СЗ направления у южного Приморья благоприятным дая развития апвелдинта явдаатся период с сентября по ноябрь. Распределение среднемесячных значений повторяемости и продолжительности ЮЗ ветров не имеет выраженных максимумов. Наибольшее значение суммарной повторяемости приходится на ишь, относительно высокие значения получены для авгус та-ноября. Распределение по месяцам зарегистрированных случаев апвелдинта хорошо коррелирует с данными о ветре.

- Для г'цалешш периодов с благоприятными для развития апвел- • линга ветровыми условиями и оценки его ожидаемой интенсивности был рассчитан индекс апвеллинга (Вс^ем, 1983), величина которого эквивалентна эшановскому переносу, направленному от берега: м „ = / { „ где { -параметр Еэриолиса, -проекция вектора касательного напряге тая ветра на ось у "V которая ориентирована по ветру вдо^а> береговой линии. Расчет ежемесячных значений индекса аовеллинга проводился дая трех точек, расположенных у берегов юнного, восточного и северо-восточного Приморья. Установлено, что у южного Приморья условия, благоприятные дал развитая апвел-линга, существуют большую часть года, за исключением августа и-ноября. Наибольшие значения индекса апвеллинга получены для сентября и октября. Г восточного и северо-восточного побережья Приморья в холодную половину года существует возможность доя 'опускания вод. Благоприятным для апвелдинта является период с апреля по октябрь (восточное Приморье) и июль (северо-восточное Приморье). При этом значения индекса адведлинга невелики или близки к нулю.

Третья глава посвящена исследованию фронтов Охотского моря и арикурильского района.

В разделе 3.1 приводятся сведения об основных особенностях гидрологического режима моря.

В разделе 3.2 рассмотрены типичные ситуации в положении стокового фронта р. Амур и характеристика стоковой линзы этой реки в Сахалинском зализе. Сошествий анализ спутниковой информации

и данных наблюдений за расходами р. 1мур показал, что площадь стоковой линзы максимальна во время весеннего и летне-осеннего паводков. Осенью размеры стоковой линзы в Охотском море уменьшаются за счет усиленш* стока из Амурского лимана в Японское море. По даннш наблюдений зондаруг-щей аппаратурой рассмотрены характеристики стоковой линзы и с^^ьсго фронта р. Амур. Установлено, что зона максимальных гор^, стальных градиентов солености расположена в южной части Сахалинского залива. По мере удаления от Амурского лимана соленостяый фронт становится более размытым. Стоковая линза представляет собой тонкий ( Н<10 м ), распресненный ( от 4,2 до 24,3 %) слой, отделенный от нижележащих вод резким скачком солености (л.бдо 26 %о) ж плотности (лб^ до 20 усл. ед. ). Максимальные значения градиентов солености и плотности равны 0,79 %0/т и 0,62 усл. ед./км. Результаты расчета локальных чисел Ричардсона ¡51 показали, что воды стоковой линзы находятся в состоянии активного турбулентного перемешивания (КI < 0,25 ). Максимальные значения наблюдались в средней и нижней частях слоя скачка. В западной части залива вблизи фронта значения 151 были меньше, чем в области стоковой линзы.

В разделе 3.3 по спутниковым ИК -данным рассмотрены положение и сезонная цикличность квазястационарных зон с аномально низкими значениями поверхностной температуры на шельфе северной часта Охотского моря. "Холодные пятна", ограниченные резкими дронтами, наблюдались у Шантарсках о-ов и на входе в зал. Шелихоза у Ямских о-ов и п-ов Кони и Пьягана. Еще одна фронтальная система была зарегистрирована над банками Кашеварова и Ионы и у о. Св. Ионы. Холодные зоны формируются в конце июня- начале.шоля. Ослабление термических контрастов наблюдалось в сентяоре- октябре. В процессе разрушения фронтов за счет более быстрого охлаждения окружающих вод происходит смена знака горизонтального градиента температуры и "холодные пятна" превращаются в "теплые". Анализ вертикального распределения температуры и солености на разрезах, пересекающих фронты, показал, что в холодных зонах зоды перемешаны от поверхности до дна, а воды .прилегающих районов остаются устойчиво стратифицированными. Положение дронтов, ограничивающих эти зоны, меняется незначительно. Только приливное перемешивание может формировать подобную вертикальную и горизонтальную структуру ( з^мрзоы, Нинтеи , 1874,БснимАснек егди, 1879, ^¡е, 1389, .уамасг,тамеям , 1990 ), ж ати фронты относятся к катего-

рии приливных дронтов.

Получены оценки продолжительности "теплой" стадии фронтоли-за для приливных фронтов. Период существования положительной аномалии в поле И1С для района Шантарсяих о-ов составляет около 30 суток. ^

В разделе 3.4 по материалам спутниковых и гидрологических наблюдений рассмотрены изменчивость положения и структуры дронта течения Соя з южной части Охотского моря и южно-курильском районе. Выделено три района с различной продолжительность*) существования поверхностного термического фронта течения. В районе, расположенном у побережья о. Аокхайдо между м. Соя и м. Ноторо, ¿¡ронт наблюдался в период с марта.по ноябрь, в зал. Абасири - с июля по октябрь, в вино-курильском районе - с конца августа по ноябрь. Летом (июнь-август) дзронт разделяет воды течения Соя и воды холоде."го потока, который сопрововдает течение от зоны подъема вод, расположенной у п-ва Крильон. В августе происходит перестройка соля ТПС в этом районе. Площадь, занимаемая теплыми водами течения, достигает наибольших значений в сентябре-октябре. Воды течения Соя вдоль охотоморской стороны Курильских о-ов проникают до пр. Фриза. Показано, что сток вод течения в Тихий океан осуществляется не только через пр. Кунашрский и Екатерины ( ТаМкауа , 1582), но и через южную часть пр., Фриза. Этот вывод подтвержден анализом гидрологических данных. Для августа 1989 г. получены оценка средних градиентов температуры, солености и плотности на фронте течения Соя в пр. Фриза. Ьта величины равны 0,13 °С/км, 0,006 %„/км и 0,02 усл.ед/км, соответственно.

Раздел 3.5 посвящен исследованию .¿рангов и термохалинной структуры вод в центральной части прякурильского района. Область с аномально низкими значениями поверхностной температуры наблюдалась на спутниковых Щ -извращениях меаду проливами Фриза и Четвертым Курильским в период с конца июня по конец октября. В конце августа в этом районе формируется обширная фронтальная зона. Увеличение площади, занимаемой холодными водами, свазано с захватом прибрежных вод вихрями курильского (Оясио) течения и водообменом через проливы. Анализ гидрологических данных показал, что на шельфе Курильских о-ов и в проливах стратификация вод существенно ослаблена, по сравнению с прилегающими районами Тихого океана и Охотского моря. На основе ма-

гергалов, пол^ченшх на станщв многократного зондирования, ввпш неннойв зове приливного перемешивания в пр. Фриза, исследована изменчивость вертикальной структуры вод в зависимости от фазы пр; лива. Во время отлйва после прохождения через точку наблюдений приливного фронта вертикальные профили' не имели выраженных зкстр* мумов, характер-.:.. для. субарктической структуры вод. Это подтверждает, сделав а.. ранее выводы ( Богданов, 1968, Иванов и др., 138« об определяющей роли приливных явлений в формировании гидрологических условий этого района.

В четвертой главе на основе материалов CID -зондирований, ш лученных на разрезах и полигонах, исследуется термохалинная с тру: тура вод в районе Восточно-Камчатского течения, в том числе в да пазоне масштабов тонкой структуры.

Раздел 4.1 носит обзорный характер, в нем рассмотрена основ ные черты структуры и динамика вод прикамчатсхого района.

Раздел 4.2 посвящен исследованию фронтов и просгранственно -временной изменчивости поля температуры в районе Восточно-Камчатского течения: Выделено два основных фронтальных раздела:

- поверхностный фронт из жду шельфовыми водами и водами области материкового склона, который формируется в период весенне -летнего прогрева и наблюдается до начала осенне-зимней конвекции, .

- подповерхностный фронт на границе Восточно-Камчатского те чения, разделяющий вода нижней части холодного подповерхностного сдоя ( ШС ) восточно-камчатского подтипа субарктической структуры и верхней части теплого промежуточного слоя ( ШС ) субарктической структуры вод.

Подповерхностный фронт хорош выражен в полях всех гидрологических характеристик. Выполнены количественные оценка параметров этого фронта в Кроноцкош ж Двачинском заливах. Отмечено, чтс в атом районе в деформационных полях антншклонических вихрей Восточно-Камчатского течения формируется большое количество вторичных фронтов.

туг к исследования внутригодовой. изменчивости положения подповерхностного фронта Восточно-Камчатского течения был проведен анализ карт пространственного распределения глубины залегания изотермы 3°С, которые Ддот представление о "топографии" этого ' фронтального раздела. Установлено, что летом положение фронта м< вяется незначительно. В начальный период конвективного перемеш-

— вашя площадь, занимаемая водами восточно-камчатского подтипа, увеличивается и фронт смещается в сторону открытого океана. ■

Б разделе 4.3 по данным СТО -зондирований рассмотрено пространственное распределение параметров инверсий температуры и роль процессов двойной диффузии в трансформации инверсионно-интрузион-ных слоев и вертикальной структуры вод в районе Восточно-Камчатского течения. Результаты расчета параметров инверсий температура показали, что наибольшее количество сдоев и максимальные значения показателя выраженности инверсий дТ/лН наблюдались вблизи, подповерхностного фронтального раздела. Плотность распределения вероятностей значений перепада температуры имела максимум при минимальных значениях дТ. Максимум плотности распределения л И наблюдался в интервале значений толщин 4-5 м. Средние значения дТ и лН были равны 0,32°С и 10,1 м. Выделенные на вертикальных профилях шверс. и температуры можно интерпритировать как верхние (нижние) "диффузионные" границы раздела в случае тешшх, соленых (холодных, менее соленых) интрузий. В качестве показателя, возможной интенсивности процессов двойной диффузии использовалось плотностное соотношение RP . Плотность распределения вероятностей имела максимум в интервале значений RP от 1 до 2. При этих значениях процессы двойной диффузии должны протекать наиболее активно. При помощи эмпирических выражений (Horme,IS78) были получены оценки вертикальных потоков тепла ( Гт ) и соли (F* ) через "диффузионные" поверхности раздела интрузий. Дяя хороно внракенной холодной ин-трузионной прослойки средние величины F^ и- Fj равны 1,14-Ю-5 ЧСм/сек и 5,S2*IG~^ ^.м/сек, а для слоя между промежуточным максимумом и подповерхностным минимумом температуры - 2,48'10~5 °См/сек и 5,64"Ю-7 ^л/сек, соответственно.

В области распространения вод восточно-камчатского подтипа наблюдались значительные сезонные изменения вертикальной структуры. В летний период хорошо выражена тенденция к подъему нижней границы Ж;. В качестве одного из механизмов, способных перераспределять тепло в толще вод, с учетом знаков и величин вертикальных градиентов температуры и солености в слое между ядрами ШС и ТПС предложен давдуаионный режим процессов двойной диффузии. По данг ным* измерений в одной точке в летнее время отмечено уменьшение толщины слоя с благоприятными для "диффузионного" режима условиями стратификации.

В этом разделе тягав рассмотрены пространственная изменчивость тонкой вертикальной структуры поля температуры и трансдаон-тальный обмен во фронтальной зоьз Восточно-Камчатского течения.

■ Для исследования изменчивости тонкой вертикальной структуры подя температуры бнлг пассчзгганы тонко с труктурннз числа Кокса Ст Значения Ст на ис-огона изменялись от 0,16 до 2,62, средняя величина равна QrS¿. Дп""эано, что интенсивность тонкой структуры поля температуры в прикашчатоком районе связана с неоднородаостями пространственного распределения гидрофизических характеристик больших масштабов. В центральных областях вихревых образований преобладают механизмы -генерации тонкой структуры, связанные с ^вертикальными движениями слоев воды ( сг«0,25, desaubíes, gregs, 1981 }. Во фронтальной зоне Восточно-Камчатского течения ' высокие уровни изменчивости тонкой структуры связаны с интрузион-вым переслоением вод.

Дяя получения локальных оценок вклада интрузионного переслоеная в трансфрснтальный обмен теплом был использовал ¿зтод, предложенный Джойсом (joyce , 1977 ). Средняя для данта Восточно -Камчатского течения величина коэффициента горизонтального турбулентного обмена К^, = м2 / сек оказалась сопоставимой по порядку с результатами аналогичных расчетов, выполненных для Антарктического полярного фронта (joyce, ZENk, Toole , 1978 ) и для подповерхностного фронта у побережья п-ва Новая Шотландия (hörne, 1978 ), но значительно меньше оценки, полученной для района Северо-Атлантического течения (geo«6l, schnitt, .1983 ), Среднее значение трансфронтадьного потока тепла, направленного от ТИС субарктической структуры к ШС зод области материкового склона , равно 1,2 -КГ3 °с ы/сек. Ежесуточно через участок фронта длинной 1-м поступает 2,1*Ю^0 кал. тепла.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы исследований.

Основным результатом диссертационной работы является классификация фронтов в прибрежных районах северо-западной части Тихого океана. Эта классификация учитывает различия в физической природе исходных деформационных полей. Сведения о типах фронтов, районах, в которых онн наблюдались и о периоде их су- • шествования приводятся в таблице:

Тип фронта Фронт, район Период существования

Фронты на границах течений Цусимского течения Постоянно. В районе пролива Лаперуза -с марта по ноябрь

Течения Соя ' Март - ноябрь. В южно-курильском районе - с августа по ноябрь

Восточно -Камчатского течения Постоянно

СтОКОЕЫЙ На границе стоковой линзы р. Амур Соленостный -постоянно. Термический - с июня' по октябрь

Район Шантарских островов Ишь -октябрь

Приливные Б. Кашеварова -о. СВ.Ионы -6. Ионы Июнь - октябрь

К югу от п-ов Кони и Пьягина Июнь - октябрь

Центральная часть прикурильского района Июль - ноябрь ■

Апвеллингоаые Г побережья Приморья Июль - ноябрь

Конкретные ьаучныа результаты'работы состоят в следующем: I. На основе анализа. спутниковых ИК-изобрааений исследована изменчивость распределения ТИС и положения .фронта Цусимского течения в северо-восточной, часта Зпонскаго моря в осенний, период Показано, что усиление вторжения теплых вод Цусимского течения в Татарский пролив совг^даат ш времени с ослаблением стока в Охот слое море через ир. Лаперуза. Теплые воды течения могут распространятся по двум основным направлениям - вдоль побережья о. Сахалин или через центральную часть Татарского пролива.

2. Установлено, что причиной появления холодных вод у северо-западного побережья Японского моря в летние и осенние месяцы является ветровой апвеллинг. Анализ полей ветра и результаты расчета индекса апвелливга показали, что наиболее благоприятные условия для развития адвашшнга существуют на шельфе южного Приморья в осеннее время.

3. По материалам спутниковых наблюдений рассмотрены особенности распространения вод стока р. Амур в устьевой области и прилегающих районах Охотского моря. Выделены типичные ситуации

в формировании и расположении стоковой линзы, связанные с изменениями расходов реки. По данным измерений зондирующей аппаратурой определены характеристики термохалинной структуры, динамики вод и основные параметры стоковой линзы и стокового фронта р. .Амур в Сахалинском заливе.

4. Анализ спутниковых данных позволил уточнить положение и изменчивость приливных фронтов на шельфе северной части Охотского моря и в районе центральных Курильских островов. Показано, что в "холодных" зонах стратификация полностью разрушена или существенно ослаблена, по сравнению с прилегающими районами.

5. По спутниковым данным рассмотрена сезонная изменчивость положения фронта течения Соя. Показано, что течение усиливается в осеннее время. Основная ветвь течения Соя в этот период ■ распространяется вдоль охотоморского побережья южных Курильских островов до пр. Фриза и через южную часть этого пролива проникает в Тихий океан. Существование этой ветви течения подтверждено материалами гидрологических наблюдений. Сток вод течения Соя в Тихий океан осуществляется также через проливы Ку-наширский и Екатерины.

6. На границе Босточно-Камчатского течения сущесвует подповерхностный фронтальный раздел. Результаты расчета характе-

ристик тонкой термохалинной структуры показали, что вблизи этого Фронта наблюдалось наибольшее количество инверсионно-интрузион-ных слоев и повышенные уровни тонкоструктивной активности. Полученные оценки плотностного соотношения, потоков тепла и соли через "диффузионные" границы раздела и трансфроятального потока тепла указывают на важную роль процессов двойной диффузии и ин-трузионного переслоения вод в трансформации термохалинной структуры вод прикамчатского района.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Жабин Й.А., Юрасов Г.И. Поверхностные термические фронты Японского и Охотского морей. Владивосток, 1987. 16 с. Дед. в ВИНИТИ II.03.1987. J* I956-B87.

2. Кабин И.А., Юрасов Г.И. Термохалинная структура вод области шельфа и материкового склона у юго-восточного побережья п-ва Камчатка. Владивосток, IS87. 15 с. Дзд. э ВИНИТИ 18.03.1987.

» I955-B87. .. ..

3. Zhabin I.A., Yurasov G.I., Gramm-Osipova O.L. Surface temperature fronts and circulation patterns in the South Okhotsk Sea // Abstrfot3 of the 5 Intern. Sympos. of Okhotsk Sea and sea ice. ilombetsu, Japan, 1990.

4. Жабин И.А., Зуенко Ю.Й., Юрасов Г.И. Поверхностные холодные пятна в северной части Охотского моря по спутниковым данным // Исслед. Земли из космоса. 1990. 5. С. 25-28.

5. %луб В.А., 1абин И.А. Характеристики водных масс и фронтов . у восточного побережья п-ва Камчатка летом 1988 г. Владивосток, 1991. 20 с. Деп. в ВИНИЗИ I7.CI.I99I. » 29I-B9I.

6. Zhabin I.A., Graram-Oaipova' O.L., Yurasov G.Г. Upivelliu^ off northwestern coast of Kea of Japan // Prograam and abstracts of the JECSS-6. Fuiuoka, Japan, 19Э1.

7. Ростов И.Д., йабин И.А. Гидрологические особенности приустьевой области р. Амур /'/ Метеорология и гидрология. I9SI. й 7. С. 94-99,