Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Структура вод и водные массы шельфа дальневосточных морей

ВАК РФ 11.00.08, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Структура вод и водные массы шельфа дальневосточных морей"

РГ 5 ОД

2 2 МАЙ 1935

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ТИХООКЕАНСКИЙ ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТОЙ)

На правах рукописи

ЗУЕНКО ЮРИЙ ИВАНОВИЧ

СТРУКТУРА ВОД И ВОДНЫЕ МАССЫ ШЕЛЬФА ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ МОРЕЙ

специальность 11.00.08 - океанология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Владивосток - 1995

Работа выполнена в Тихоокеанском океанологическом институте ДВО РАН

Научный руководитель: кандидат географических наук.

старший научный сотрудник ЮРАСОВ Г.И.

Официальные оппоненты: доктор географических наук

БОГДАНОВ К.Т..

кандидат географических наук ПАВЛЫЧЕВ В. П.

Ведущая организация: Дальневосточный научно-исследовательски

гидрометеорологический институт

Защита состоится "/3" и-юку 1995 года в час. на заседании спеиализированного совета Д 002.06.09 при Президиуме Дальневосточного отделения Российской Академии наук: 690032, г.Владивосток, ул.Балтийская, 43.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Президиума ДВО РАН.

Автореферат разослан "//" мая 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Новожилов В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Изучение пространственной структуры гидрофизических полей является одной из основных фундаментальных задач океанологии и имеет очевидное практическое значение, в частности для экосистемных исследований. Формирование водных масс и вертикальной структуры вод на шельфе имеет свою специфику. Но термохалинные поля шельфовых районов дальневосточных морей пока не описаны в масштабах, сопоставимых с размерами шельфа. Как правило, исследователями рассматриваются структура вод и водные массы глубоководных районов или моря в целом. Водные массы шельфовых районов если и рассматриваются, то лишь для небольших участков шельфа. В то же время структура вод является естественной основой биотопического ^районирования вод Мирового океана, причем районирование шельфа, как наиболее продуктивной области, особенно актуально.

Цель и задачи исследования. Цель данной работы - определить общие закономерности, характерные для структуры вод на шельфе трех окраинных морей северо-западной части Тихого океана.

В качестве задач данного исследования определены:

1) анализ особенностей океанологических процессов на шельфах дальневосточных морей, связанных как с общими для шельфовой зоны, так и со специфическими для климата Дальнего Востока причинами,

2) классификация водных масс всего дальневосточного шельфа на основе единого современного подхода,

3) определение границ распространения и основных характеристик водных масс на шельфе дальневосточных морей,

4) типизация вертикальных структур шельфа дальневосточных морей,

5) определение характера сезонной и межгодовой изменчивости распространения и характеристик водных масс шельфа,

6), определение общих для всего дальневосточного шельфа и специфических для отдельных его районов закономерностей вертикальной структуры вод.

Новизна. В работе получены следующие новые результаты: а) выявлены основные гидрометеорологические процессы, формирующие водные массы на шельфе дальневосточных морей и обусловливающие изменчивость их характеристик и распространения в среднем пространственно-временном масштабе: теплообмен в условиях мелководья, расп-реснение материковым стоком, приливное и ветроволновое перемешивание, апвеллинги, зимняя конвекция, льдообразование;

(5) впервые проведена классификация водных масс всего шельфа дальневосточных морей по единым принципам климатической зональности (субарктические, субтропические), вертикальной зональности (поверхностные, подповерхностные, промежуточные, глубинные, донные) и по признаку основного структурообразующего процесса (прибрежные, шельфовые, зон приливного перемешивания);

в) показаны устойчивые отличия некоторых ранее не отмечавшихся модификаций субарктической водной массы на шельфе дальневосточных морей (прибрежной поверхностной, подповерхностной и донной на шельфе Японского моря, донной на шельфе Бристольского залива) от других, ранее известных модификаций; проанализированы условия их формирования;

г) на основе единого подхода впервые проведена типизация вертикальных структур вод шельфа всех дальневосточных морей: во всех морях отмечены 4 структурных зоны: собственно субарктическая, прибрежная, шельфовая, приливного перемешивания; в Охотском и Беринговом морях отмечены также зоны приэстуарной структуры вод, а в Японском и Охотском - зоны трансформированной субтропической вертикальной структуры вод;

д) на примере Японского моря впервые показаны сезонные изменения (в годовом цикле) термохалинных характеристик и распространения основных водных масс (модификаций) шельфа в зависимости от изменчивости формирующих их гидрометеорологических процессов.

Практическая значимость. Основные результаты работы могут служить фундаментом для комплекса географических исследований. В настоящее время наиболее актуальна задача естественного биотопического районирования шельфа, что является основой экосистемных исследований, которые пока ведутся либо без какого-либо учета географического районирования, либо с использованием грубого произвольного районирования. Поскольку водные массы (для вертикально мигрирующих животных - вертикальные структуры вод) являются естественными биотопами, значение полученных результатов для развития экосистемных исследований очевидно. Кроме того, сделанные в работе выводы, какие именно гидрометеорологические процессы являются структурообразующими, и каким образом их изменчивость проявляется в изменчивости характеристик и распространения водных масс, могут быть полезны для гидрометеорологического прогнозирования.

Апробация. Отдельные положения диссертации докладывались автором на Всесоюзном семинаре "Океанологические фронты северных морей: характеристики, методы исследований, модели" в г.Москве в 1989 г., Всесоюзном совещании-семинаре по спутниковой гидрофизике

б г.Севастополе г, цкю г., к~ой Всео-япгиой конференции по промысловой океанографии с г.Ленинграде в ¡'¡'.¡О г., 1-ом Советско-Китайском симпозиуме по океанографии в г.Владивостоке в 1990 г., Всесоюзной конференции "Рационачыгае использование биологических ресурсов Тихого океана" в г.Владипостесе в 19«л г., международном симпозиуме "Изменения климата и популяции северных рыб" в г.Виктория ЧКанада) в 1992 г., симпозиуме программы СРЕАМУ (исследования циркуляции окранянных морей Восточной Азии) в г.Фукуока (Япония) в 1994г., 4* ой региональной конференции молодых ученых Дальнего Востока "Биологические ресурсы шельфа, их рациональное использование и охрана" в г.Владивостоке в 1989 г., конференциях молодых ученых ТОЙ ДВО АН ОС'.)? (Владивосток, 1987 г.), ДВНДО Госкомгидро-мета (Владивосток, 1987 г.), Морского гидрофизического института АН Украины (Севастополь, 1988 г.), Т5ШР0 (Владивосток, 1988, 1990, 1991, 1992 гг.), океанологических семинарах ДВГУ (Владивосток, 1988, 1992 ГГ.), ДВНИГМИ (1992 г.), ТОЙ (1990, 1991, 1992 гг.), отчетных сессиях ТИНРО (Владивосток, 1990, 1991 гг.) и, кроме того, содокладчиками на 4-ой Всесоюзной конференции по проблемам рыбопромыслового прогнозирования в г.Мурманске в 1989 г., симпозиумах программы ^СББ в г.Кангнунг (Южная Корея) в 1990 г. и в г.Фукуока (Япония) в 1991 г., на Межгосударственной конференции "Биологические ресурсы окраинных морей" в г.Ростов-на-Дону в 1992 г.

Результаты работы использовались при оперативном обеспечении промысла в дальневосточных морях (прогнозами фоновых условий и промысловой обстановки) в 1987-1994 гг., для научных исследований в области промысловой океанографии и ихтиологии в ТИНРО.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 статей (из них 4 в соавторстве), 3 приняты в печать, 2 поданы в печать. Отдельные вопросы диссертации рассматривались также в некоторых опубликованных тезисах докладов на международных, национальных и региональных конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка использованной литературы. Общий объем диссертации занимает 122 страницы, включая 16 рисунков и 15 таблиц. Список литературы включает 121 источник, из них 60 русскоязычных.

Материалы и методика. Диссертационная работа основана на материалах, собранных в основном в 80-е годы в экспедициях ТИНРО на судах ТУРНИФ. В Японском и Охотском морях тотальные съемки (табл.1) проводились по стандартной сетке станций с расстояниями между станциями не более 30 миль, но в Японском море, где шельф

имеет небольшую ширину, станции выполнялись чаще - через 5-10 миль над изобатами 50, 100 и 200 м).

Таблица 1.

Перечень использованных материалов для Охотского и Японского морей

НИС период работ ' район работ

Новокотовск лето 1984 Охотское море

Гиссар лето 1985 Охотское море

Новокотовск лето 1986 Охотское море

Лесозаводск осень 1986 Охотское море

Лесозаводск лето-осень 1987 Охотское море

Новодруцк лето-осень 1985 с-з часть Японского моря

Гастелло зима-весна 1987 с-з часть Японского моря

Проф.Солдатов лето 1988 с-з часть Японского моря

Проф.Кизеветтер лето-осень 1989 с-з часть Японского моря

Проф.Кизеветтер лето 1990 с-з часть Японского моря

Проф.Леванидов зима-весна 1991 с-з часть Японского моря

Кроме того, использованы материалы маломасштабных съемок на шельфе Приморья в период 1960-1993 гг. (около 120 съемок) с более частыми сетками. Данные северокорейских наблюдений по сетке стандартных разрезов- в экономической гоне КНДР Японского моря в 1990-1991 гг. получены автором от д-ра Ли Зе Уня (Институт Восточного моря Академии рыбохозяйственных наук КНДР. г.Вонсан, КНДР)

Данные по Берингову морю получены с использованием Банка океанографических данных Берингова моря, составленного В.А.Лучиным и Г.В.Хеном.

Всего принято к обработке около 1,5 тыс. батометрических станций, 7 тыс. измерений температуры "поверхность/дно", 700 станций, выполненных океанографическими зондирующими комплексами производства фирмы E6S Ocean Produkts, США. Из Банка океанографических данных Берингова моря использованы данные примерно 5 тыс. батометрических станций, относящихся к летним месяцам. Кроме того, при исследованиях положения границ мевду поверхностными водными массами (термических фронтов). использованы инфракрасные спутниковые снимки ИСЗ. полученные в режиме автоматической трансмиссии со спутников N0AÁ и Tiros и дешифрированные И.А.Жабиным (ТОЙ) и А.А.Никитиным (ТИНРО).

Основным методом классификации водных масс избран статистический термохадинный анализ. Метод уже использовался для исследо-

вания водных маос дальневосточнмх мор-'1» и показал г>ппю применимость. Поскольку г. условиях шельфа 'обычных двух характеристик сказывается недостаточно для классификации водных масс, в качестве третьего 'параметра использовано значение горизонта наблюдения, т.е. вместо объемной статистической Т5-диаграммы при анализе использовался' набор площадных двумерных То-диаграмм для стандартных горизонтов. При необходимости результаты метода уточнялись методом двумерного статистического ТЗ-анализа на вертикальной плоскости.

В качестве границ между водными массами принимались, следуя К.Н.Федорову (1983), линии максимальных.горизонтальных градиентов термохалиннмх характеристик. На статистических ТЗ-диаграммах эти зоны отображаются "ложбинами" в поле повторяемостей ТЗ-классов. ТЗ-характеристики модальных ТЗ-классов соответствуют модальным характеристикам ядер водных масс. Положение границ между водными массами при необходимости уточнялось с помощью карт горизонтального распределения температуры и солености, особенно на поверхности моря, где использовались результаты дешифрирования снимков ИСЗ.

В работе^ использован принцип классификации водных масс, основанный на широтной и вертикальной зональности.

Район исследований. Район исследований ограничен частью акватории дальневосточных морей, лежащей в умеренном поясе. Поскольку южная граница субарктических вод подвержена сильной сезонной и межгодовой изменчивости, район условно ограничен на юге границей зкономзон России и КНДР. Под шельфом в работе понимается прибрежный участок моря от прибойной зоны или эстуария до изобаты 200 м.

В работе исследованы только процессы с масштабами, сопоставимыми с пространственными размерами шельфа и сроками существования водных масс, т.е. имеющие вертикальные масштабы - десятки-сотни метров, горизонтальные - десятки-сотни миль и временные - меся-иу-годы.

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НА ШЕЛЬФЕ И ИХ ВОЗМОЖНЫЕ СЛЕДСТВИЯ

В ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ МОРЯХ

Практически все физические процессы, происходящие в океане, имеют свою специфику в шельфовых районах, обусловленную, прежде всего, относительно небольшой глубиной, наличием береговой линии и материковым стоком. В результате подробного рассмотрения физических процессов, свойственных шельфу, в применении к дальневосточным морям, получен вывод, что не все, но большинство из них являются "структурообразующими", а именно:

- Особенности теплового баланса на мелководье. Если толщина столба воды меньше толщины ВКС, из-за быстрого прогрева весно-ле-том и быстрого выхолаживания осенью-зимой формируются специфические водные массы; V

- Распреснение материковым стоком. Оно может влиять на структуру вод непосредственно - формируя сильно распресненную приэсту-арную поверхностную водную массу, и опосредовано - увеличивая вертикальную устойчивость вод, что влияет на эффективность процессов вертикального перемешивания. Оценки величин материкового стока в различные районы дальневосточных морей показали, что, хотя они имеют один порядок во всех трех исследуемых морях, распределение стока очень неравномерно: особенно подвержены влиянию материкового стока Сахалинский залив, Татарский пролив и восточная часть Берингова моря;

- Ветровое перемешивание. Существенно влияет на формирование структуры вод осенью, когда в условиях сильных и пространственно неравномерных ветров могут формироваться различающиеся между собой поверхностные водные массы;

- Приливное перемешивание. 4 В .дальневосточных морях процесс происходит в основном в условиях влияния материкового стока, , поэтому, несмотря на значительные скорости приливных течений, он имеет значение для формирования структуры вод лишь в ограниченных районах. Чем меньше* влияние стока, тем более отличные от соседствующих поверхностные и подповерхностные водные массы формируются при

. приливном перемешивании;

- Апвеллинги. Имеют значение только в локальных районах осенью

- Плотностная циркуляция вод - вынос на шельф водных масс, характерных для глубоководных районов и наоборот, перенос специфических для шельфа водных масс за пределы, районов формирования. Имеет особенно большое значение в Японском морс и на юге Охотскогс моря, куда вторгаются воды субтропического происхождения;

- Конвекция. Осенью-зимой в отдельных районах шельфа (у северо-западных побережий; локальные особенности режима вод обеспечивают формирование в ходе термохалинной конвекции специфических донных шельфових водных масс.

водш; МАССЫ И ТИПЫ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ВОД НА ШЕЛЬФАХ

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ МОРЕЙ

Особенности пространственного расположения водных масс, формирующихся в результате действия^этих процессов, рассмотрены дл?

пвотромапьнмх «г^очог.: г-кмн<т •• т-иоциг.ыи водных масс по псртикчпи структуры сод.

"■го. рортпртг':'::;';! г ""МО;; ггр^делоны тип!' гич-тиг'льмги

Соперо -спподнац часть Японского меря.

определены е.'к-дугаше поднис мое;;» шельфа г'"поро-с-чпплксй чае ти Японского моря (тлбл.2):

Тае.пяцо Г.

■Характерные олачсп;;л температуры и сол-чоети водных масс севсро западной части Японского моря в августе и феврале

тип водные гориз. Т°С и 3°/оо на горизонтах: горизонты структуры массы (м) февраль (ф)- август (а) ' залегания

Прибреж- поверхност ный (1Ш)

подповерхностная ОТС) донная шельфовая ОТ)

Шельфовый' поверхност. (ПШ) глубинная шельфовая (ГШ)

Субаркти- поверхност. ческий (ПСА)

глубинная (ГЯ)

Субтропи- поверхност. ческий (ПСТ)

подповерхностная (ШСТ)

О 10 30 50

О -2—1,>33,6 10 -2—1,>33,8 30 -2—1,>33,9 50 -2—1, >34.0 О 10

30 -1-1,33,8-34,0 50 -1-1,33,8-34,0

О 0-3,33,6-34,1 10 0-3,33,7-34,1 30 0-3,33,7-34,1 50 0-2,33,7-34,1 О 10 30 50

17-19, <32,8 16-18, <32,9 2-5, 33,2-33,6 -1-3, 33,3-33,7

<14, 33,0-33,4

<11, 33,1-33,5

5-9, 33,4-33,8

4-8, 33,4-33,8

16-18,33,1-33,5 16-18,33,3-33,7

3-5, 33,9-34,1 2-3, 33,9-34,1

18-20,33,5-33,8 18-20,33,6-33,9

5-9, 34,1-34,3

4-8, 34,1-34,3

отсут.(ф) 0-20 (а) отсут.(ф) 20-100(а)

О-дно (ф) отсут.(а)

отсут.(ф) 0-20 (а) О-дно (ф) >20 (а)

неопр.(ф) 0-20 (а) неопр.(ф) >20 (а) отсут.(ф) 0-30 (а) отсут.(ф) 30-200(а)

Комбинации перечисленных водных масс по вертикали образуют следующие типы вертикальной структуры вод:

- прибрежный: зимой ДШ, летом ПП или ПП/ХПС (в Татарском пр.).

■ шельфовый: зимой ГШ или ГШ/ГЯ, летом ПШ/ГШ, ПП/ГШ/ГЯ или

ПП/ГШ/ХПС, Ш1/ГШ/ХПС/ГЯ (в Татарском пр.), '

- субарктический: ПСА/ГЯ,

- субтропический: ПСТ/ШСТ/ГЯ или ПСТ/ГЯ.

Охотское море.

В результате обобщения литературных и собственных данных нами получена следующая классификация водных масс шельфа Охотского моря:

Таблица 3.

Модальные значения температуры и солености-водных масс Охотского моря в феврале (по осредненным многолетним данным) и в июле (по данным разных съемок)

тип структуры водные вод массы.

Т°С и Б°/оо февраль июль

гориз.залегания февраль июль

Приэстуарный Прибрежный

Шельфовый

Зон приливного

перемешивания

Субарктический

Трансформ, субтропический

поверх, тип не

(ПЭ) наблюдается

ПП нет данных хпс дш

ПШ нет данных ГШ-

ЗПП 0-1 33,0-33,5

14-17

<30

ПСА отсутствует ХПС -1—2 33.0-34.0 ПСТ структура не ХПС наблюдается

12-15 29-31 -1—2 32,8-33,2 -1,7—2 33.2-33,5 4-6 32.5-33.0

0-1 33.2-33,4

1-3 33,0-33.2

10-15 32.5-33.0 -1,5—2 32,8-33,2 17-19 33,5-34.0 -1,5—2 32,8-33,2

0-10

нет 0-20 данных 50-20С 50-20С нет 0-30 данных ЗОтЮС 0-дно 0-днс

отсут. 0-20 0-дно 50-20С 0-30 50-20С

Примечание: аббревиатуры - те же. что в табл.2.

Комбинации перечисленных водных масс по вертикали образуют в пределах шельфа следующие типы структуры вод:

' - приэстуарный (только летом): ГО, ПЭ/ПП, ПЭ/ПП/ХПС,

- прибрежный: зимой не наблюдался, летом ПЛ. ПП/ХПС. ПП/ДШ,

- шельфовый: зимой не наблюдался, летом ПШ/ГШ, ПСА/ГШ,

- зон приливного перемешивания: ЗПП.

- субарктический: зимой ХПС. ХПС/Пр, летом ПСА/ХПС, ПСА/ХПС/Пр,

- трансформированный субтропический (только летом): ПСТ/ХПС. Одной из важных особенностей горизонтальной структуры вод на

шельфе Охотского моря является наличие обширной приэстуарной по-

- и -

верхностной бодной массы в Сахалинском заливе и к северу и к вое теку от него.

Прибрежные еоды в Охотском море распространены, как правило, на удалении не более 50 миль от берега. В районах со слабым материковым стоком прибрежная структура вод не формируется.

Боды трансформированной субтропической структуры наблюдаются на шельфе о.Хоккайдо и южных Курильских островов только летом, но занимают большую часть шельфа вплсть до пр.Екатерины, а иногда достигают пр.Фриза.

Приливное перемешивание на большей части шельфа сильно затрудняется материковым стоком и поэтому происходит лишь на глубинах не более 50-100 м (зал.Терпения, Тугурское побережье, Гижигинская и Пенжинская губы), формируя воды шельфового типа вертикльной структуры. В других районах, где влияние материкового стока меньше (шельфы Курильских, Шантарских островов и о.Св.Ионы, а также п-обов Кони-Пьягина и м.Тайгонос), приливное перемешивание приводит к полному разрушению стратификации. При этом образуется однородная водная масса ЗПП.

Берингово море.

' Статистический ТЗ-анализ среднемноголетних июльских данных о температуре и солености на стандартных горизонтах в квадратах размером примерно 60x60 миль (1°<р х 29 X) выявил следующие водные массы беринговоморского шельфа (табл.4):

Формирование водных масс на шельфе Берингова моря происходит в целом аналогично Японскому и Охотскому морям, но более разнообразные условия беринговоморского шельфа обусловливают большее разнообразие образующихся водных масс и их модификаций. Основные особенности- беринговоморского шельфа заключаются в следующем:

- на шельфе Берингова моря, особенно у побережья Аляски существуют обширные мелководья, что приводит к формированию здесь летом сильно прогретых и распресненных вод,

- зимнее охлаждение акватории Берингова моря очень неравномерно, т.к. море находится на границе зон умеренного морского и умеренного муссонного гашмата - это является причиной формирования трех модификаций подповерхностных субарктических вод,

- сильные приливные течения на восточноберинговоморском шельфе способствуют разрушению стратификации приливным перемешиванием, однако из-за сильного распреснения материковым стоком этот процесс происходит только на самых малых глубинах или на удалении от берега (за исключением Алеутских проливов), поэтому зоны приливного

перемешивания на восточноберинговоморском шельфе невелики,

- интенсивное льдообразование, в зависимости от условий, в которых оно происходит, формирует на разных участках шельфа три модификации донных шельфовых вод, из которых лишь одна - ДШК теоретически способна опуститься до дна глубоководной котловины моря.

Таблица 4.

Водные массы шельфа Берингова моря в июле

название аббревиатура распространение: модальные характеристики:

район слой горизонт Т°С S9/oo

Поверхностная ПЭ близ устья, 0-10 Ом 7,5 <20

призстуарная р.Юкон

Поверхностная ПК Карагинский зал. 0-дно Ом 11' 30

мелководных ПКр зал.Креста 0-дно Ом 11 30

заливов ПН зал.Нортон 0-дно Ом 12 29

ПА р-н о.Нунивак 0-дно Ом 10 31

ПВ Бристольский зал.0-дно Ом 10 31

Поверхностная пп большая часть 0-20 Ом 7,0 31.6

прибрежная шельфа 20м 5,0 31.7

Поверхностная Ш1 внешняя часть 0-20 Ом 7.5 32,1

шельфовая шельфа Аляски 20м 6,5 32,2

Поверхностная ПСА кромка шельфа 0-30 Ом 8,0 32,6

субарктическая • 30м 3,5 32,8

Зон приливного ЗППА шельф Алеутских 0-дно Ом 5,5 33.2

перемешивания о-вов 200м 5,0 33.3

ЗППП район о-вов Ом 5,5 32.0

Прибылова 50м 4,5 32,4

Подповерхностная ХПС кромка восточ- 50-200 50м 4.0 33,2

субарктическая ного шельфа 150м 3,0 33.4

ХПСЗ западный шельф 20-200 30м 1.5 32,3

150м 1,5 33,2

ХПСВ восточный шельф 30-75 30м 2.0 32.0

(средняя часть) 75м 2.0 32.0

Глубинная ГШ шельф Аляски 30-75 ЗОМ 6,0 32, 3

шельфовая 75М 3.0 32.7

Донная дш шельф "Берингии" 50-дно 50м 1.0 32.1

шельфовая (цент.часть моря) 100м 1.0 32.7

ДШК зал.Креста, 30-дно 50м 0.0 >33.7

Анадырский зал. ДШБ центр.часть 150-дно 150м: 2.5 33,0 Бристольского зал.

Несмотря на свое многообразие, водные массы шельфа Берингова моря образуют те же типы вертикальной структуры вод: приэстуарный: ПЭ. ПЭ/11Н, ПЭ/ПП,

прибрежный: ПП, ПП/ХПСЗ, ПП/ХПСВ, ПП/ХПСЗ/ДШК, ПП/ХПСВ/ДШ, Ш/ХПСВ/ДШБ, включая структуры мелководных заливов: ПК. ПК/ПП, ПК/ПП/ХПСЗ, Шр. ПКр/ДШК, ПН, ПН/ПП, ПА. ПА/ПП, ПБ, ПБ/ПП, ПБ/ПП/ХПСВ, шельфовый: П111/ГШ. ПП/ГШ. ПА/ПП/ГШ, субарктический: ПСА/ХПС, ПСА/ХПС/Пр, ПСА/ХПСЗ, зон приливного перемешивания: ЗППА, ЗППП.

СЕЗОННАЯ И МЕЖГОДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ СТРУКТУРЫ ВОД

Сезонная изменчивость структуры вод исследована на примере шельфа Японского моря, для которого имеются наиболее длительные и регулярные ряды наблюдений. Подробное рассмотрение изменений характеристик и распространения водных масс на шельфе показало, что в течение года происходит значительные измерения положения зон различных типов вертикальной структуры вод и их размеров. Вместе с тем, общая схема взаимного расположения зон различных типов вертикальной структуры на шельфе в течение года не меняется.

Значительные межгодовые изменения не свойственны для большинства процессов, формирующих структуру вод на шельфе. Исключение составляют льдобразование и отчасти процесс адвекции на шельф исследуемого района субтропических вод, что обусловливает межгодовые изменения распространения донных шельфовых и поверхностных субтропических вод. В мягкие зимы объема ДШ достаточно только для того, чтобы заполнить Амурский и Уссурийский заливы. В холодные же зимы ДШ распространяется у дна почти на всей акватории зал. Петра Великого, а также на еще больших площадях восточнее м.Поворотного. Только тогда возможно скатывание ДШ по континентальному склону в котловины Японского моря, как это предполагается некоторыми русскими и японскими авторами. Нами рассмотрено распространение ДШ у дна зал.Петра Великого в марте в период с 1960 г. и выявлены периоды слабого формирования ДШ (1969-1976 гг. и после 1990 г.) и активного их формирования (1965-1966, 1977-1979 и 1983-1986 гг.). Видимо, только в годы второй группы возможно обновление донной водной массы Японского моря.

Интенсивность проникновения субтропических вод на шельф северо-западной части Японского моря имеет существенную межгодовую изменчивость лишь на крайнем юге района исследований. В 1973, 1976-1981 гг.. а также на рубеже 80-х-90-х годов наблюдалась ин-

тенеивная адвекция субтропических вод на шельф, в эти годы поток Восточно-Корейского течения весной направлялся к берегам Хамгена. В остальные годы более слабой адвекции течение весной направлялось в зал.Чосонман. Летом, однако, во все годы воды Восточно-Корейского течения достигают юго-западной части зал.Петра Великого.

выводы

В результате проведенных исследований установлено, что формирование водных масс на шельфе дальневосточных морей происходит в основном под действием следующих особенностей гидрофизических процессов в шельфовой зоне: малого теплозапаса вод на мелководье, распреснешм материковым стоком, ветрового перемешивания, приливного перемешивания, апвеллингов, плотноетной циркуляции вод и тер-мохалинной конвекции. Под влиянием этих процессов формируется ряд водных масс, значительно различающихся между собой и отличающихся от основных субарктических водных масс по температуре и солености. Это 3 основных модификации поверхностных вод: приэстуарная, прибрежная и шельфовая, 1-3 модификации подповерхностных вод, в отдельных районах донные шельфовые воды, а также однородные от поверхности до дна водные массы зон приливного перемешивания.

Вертикальные структуры вод. как комбинации этих водных масс по вертикали, весьма разнообразны, однако их можно отнести к четырем принципиально различным специфичным для шельфа типам: приэсту-арному, прибрежному, шельфовому и типу вертикальной структуры вод зон приливного перемешивания. Креме того, внешняя часть шельфа обычно занята водами субарктического или, иногда в южных районах, субтропического типов вертикальной структуры.

Перечисленные пять типов вертикальных структур вод (исключая субтропический) характерны для шельфов всех трех дальневосточных морей, хотя распространены в них в разной степени.

Приэстуарная структура вод распространена более всего в Охотском море, в той его части, на которую в результате стока р.Амур распространяется в тонком поверхностном слое шлейф сильно распресненных вод. В Беринговом море лишь в устье р.Юкон образуется небольшая зона приэстуарной структуры.

Прибрежный тип вертикальной структуры вод доминирует на шельфе Берингова моря, что объясняется, прежде всего, его сильным распреснением. В Охотском море, напротив, прибрежный тип мало распространен и ограничен районами наибольшего влияния материкового стока: вблизи устья р.Амур, у северного побережья и в зал.Шели-

хова. То же и в Японском море - зона прибрежного типа вертикальной структуры вод распространена лишь в наиболее распресняемых частях моря - на северо-западе Татарского пролива и в зал.Петра Великого.

Тип вертикальной структуры вод зон приливного перемешивания распространен только в районах, где приливная турбулентность в состоянии полностью разрушить стратификацию вод, что обычно возможно лишь при условии отсутствия препятствующего перемешиванию влияния материкового стока и, разумеется, достаточно сильных приливных течений. В Японском море со слабыми приливами формируется лишь небольшая зона полного приливного перемешивания у м.Крильон. В Беринговом море сильные приливные течения, однако плотностная стратификация вод здесь усилена распреснением поверхностного слоя материковым стоком, поэтому полное приливное перемешивание также происходит на весьма ограниченных акваториях: на шельфе Алеутских островов и вокруг островов Лрибьшова. Наиболее активно происходит приливное перемешивание в Охотском море, где сильные приливы сочетаются с относительно небольшим распреснением поверхностного слоя в ряде районов.

В районах, где приливному перемешиванию препятствуют процессы. обусловливающие увеличение вертикальной устойчивости, перемешивание не разрушает полностью плотностную стратификацию, но ослабляет ее, формируя таким образом шельфовую структуру вод. Неполное приливное перемешивание распространено во всех трех исследованных морях: в Японском море - у берегов Хамгена, Приморья и в западной части Татарского пролива, обычно во внутренней части шельфа, в Охотском море - в зал.Терпения, у Тугурского побережья, на шельфе п-овов Кони-Пьягина и на входе в зал.Шелихова, обычно в средней части шельфа, в Беринговом море - в Бристольском заливе и, в основном, на внешней части восточноберинговоморского шельфа.

Для расположения и термохалинных характеристик водных масс на шельфе свойственна в основном сезонная изменчивость, которая, однако, не меняет принципиально расположения зон различных типов вертикальной структуры вод относительно друг друга. Значительной межгодовой изменчивости подвержена интенсивность процесса формирования донной шельфовой водной массы.

Полученные результаты свидетельствуют о единстве комплекса гидрофизических процессов, формирующих структуру вод шельфа субарктической зоны трех дальневосточных морей, и являются основанием для применения единых подходов к классификации водных масс и районированию шельфа дальневосточных морей по признаку типа вертикальной структуры вод. что и является основным практическим результатом данной работы.

Основные результаты диссертации опубликованы :

Зуенко Ю.И. Межгодовая изменчивость условий обитания минтая залива Петра Великого // деп.ЦНИИТЭИРХ N 84б-рх87.- 1987.- 10 с.

' Вдовин А.Н., Зуенко Ю.И. Сезонное распределение южного одно-

перого терпуга в водах Приморья // Рыбное хозяйство.- 1989.- N 5.-С. 32-36.

Зуенко Ю.И. Анализ сезонных изменений температуры воды на поверхности Японского моря с целью оценки адвекции тепла // Труды ДВНИГМИ.- 1990.- Вып.38.- С.114-121.

Жабин И.А.. Зуенко Ю.И., Юрасов Г.И. Поверхностные холодные пятна в северной части Охотского моря по спутниковым данным // Исследования Земли из космоса.- 1990.- N 5.- 0.25-28.

Зуенко Ю.И. Использование банка океанографических данных Берингова моря для анализа и классификации водных масс // "Экология промысловых морских гидробионтов".- Владивосток. 1991.- С.4-7.

Zuenko Yu.I. Temperature trends of subsurface layer in the Sea of Japan // proc.of the 7th International Symposium on Okhotsk Sea & Sea Ice. Mcmbetsu (Japan).- 1992.- P.322-325.

Зуенко Ю.И. Приливное перемешивание как фактор биопродуктивности субарктических вод в летний сезон // "Океанологические основы биологической продуктивности северо-западной части Тихого океана". -Владивосток, 1992.- С.56-79.

Жабин И.А.. Зуенко Ю.И., Демина Т.В. Поверхностные термические фронты в северной части Японского моря: природа, изменчивость, влияние на рыбный промысел // "Океанологические основы биологической продуктивности северо-западной части Тихого океана".- Владивосток. 1992,- С. 147-156.

Zuenko Yu.I. High biological production of the tidal mixing •zones on the Japan Sea shelf // proc.of the Conference for Pacific Ocean Environment & Probing (PORSEC), Glnowan (Japan).- 1992.-P.1240-1244.

Зуенко Ю.И. Холодный подповерхностный слой в Японском море // деп.ЦНИИТЭИРХ N 1195-PX92.- 1992.- 7 с.

Зуенко Ю.И. Термическая структура вод на шельфе Приморья // 'Теографические исследования шельфа дальневосточных морей".- Владивосток. 1993.- С.62-71.

Зуенко Ю.И., Кабин И.А. Термохалинные условия в районах приливного перемешивания на шельфе Охотского моря // "Географические исследования шельфа дальневосточных морей".- Владивосток, 1993,-С.104-111.

Zuenko Yu.I. The year-to-year temperature variation of the main mater masses in the northwestern Japan Sea // proc. CREAMS'94 .Int.Symp.. Fukuoka (Japan).- 1994.- P.115-118.