• Main
• Projects
• Marine Portal
• Arctic Seas
• Optics of the ocean
• Staff
• Publications
• Site Map

Аннотация:

Одним из факторов, определяющих процессы в морской экосистеме Чёрного моря, является изменчивость поступления биогенов в центральную часть моря. Дунай и Днепр являются основными источниками биогенов. Вовлекаемые ОЧТ речные воды распространяются вдоль западного побережья моря в циклоническом направлении. Интенсивность кроссшельфового обмена сильно меняющийся параметр. В зимний период за счёт неоднородного выхолаживания вод могут возникать прибрежные холодные струи и термические фронты, блокирующие обмен с центральной частью бассейна, что существенно изменяет характер пространственного распространения речных вод, а следовательно, и биогенов. В работе на основе анализа временных рядов пространственного распределения полей температуры Чёрного моря по данным сканеров AVHRR и MODIS с разрешением 1 км проанализирована межгодовая изменчивость характеристик вдольбереговой струи. Предложена концептуальная схема формирования холодной струи за счёт интенсивной зимней конвекции, достигающей дна. Для обоснования предложенной концепции проанализированы вертикальные профили температуры и солёности, полученные контактными измерениями. Показано, что солёность в струе составляет 16-18.3 промилле, и поверхностный слой достаточно однороден до дна. Для различных лет рассчитаны значения минимальных температур и средняя ширина струи в район мыса Калиакра. Модель Лагранжевых трассеров базирующаяся на расчёте поверхностных скоростей по альтиметрическим данным и данных о скорости ветра из атмосферных ранализов применена для оценки пространственного перераспределения вод Дуная в различные годы. Данные высокого пространственного разрешения спутников Landsat использованы для оценки характеристик термических фронтов. Дополнительно поля ветра и концентрации хлорофилла рассмотрены для определения условий формирования холодной струи и транспорта речных вод. Проведён предварительный анализ влияния внешних динамических факторов а формирование холодной струи. Проанализирована зависимость интенсивности ОЧТ от завихренности напряжения трения ветра. Проведены предварительные исследования связи характеристик струи с весенними и летними цветениями фитопланктона.

Цели Проекта на 2016 год:

1 Построение карт температуры, концентрации хлорофилла и яркости восходящего излучения.
2. Расчёт скоростей течений на основе альтиметрических данных.
3. Выбор последовательных изображений и расчёт скоростей поверхностных течений методами MCC и 4D-VAR.
4. Определение характеристик холодной струи - перепад температуры и ширина, оценка интегрального переноса.
5. Обработка данных высокого разрешения и анализ структур на фронтальной зоне.
6. Предварительный совместный анализ метеорологических данных и характеристик холодной струи.
7. Подготовка публикаций и выступлений на конференциях.

Полученные в 2016 году важнейшие результаты:

1. На основе спутниковых данных сканеров MODIS, AVHRR, VIIRS, SeaWiFS отобраны информативные снимки и рассчитаны карты температуры и оптических свойств морской поверхности для исследуемого региона.
2. Рассчитаны карты гестрофических скоростей на основе альтиметрических данных.
3. Исследованы характеристики холодной струи за период с 2000 года. Показана межгодовая изменчивость и связь с интенсивностью ОЧТ. Подобраны из архивной базы данных МГИ вертикальные профили в струе полученные при контактных наблюдениях, оценена глубина струи. Предложена концептуальная схема возникновения струи в результате распространения зимней конвекции до дна интенсификации ОЧТ.
4. Проведены оценки скоростей поверхностных течений на основе анализа последовательных изображений.
5. Подобраны карты сканеров OLI, ETM+, TIRS с проявлением холодной струи, проведён предварительный анализ характеристик фронтальной зоны с высоким пространственным разрешением.
6. Совместный анализ минимальной температуры в струе с концентрацией хлорофилла в летний период и WLR555 в весенне летний период продемонстрировал возможности предсказания концентрации хлорофилла и цветений фитопланктона по характеристикам холодной струи.
7. Опубликованы две статьи со ссылками на проект и 2 доклада представлены на конференции в ИКИ РАН, тезисы докладов опубликованы.

Методы и подходы, использованные в ходе выполнения Проекта:

Картирование спутниковых данных AVHRR и MODIS с пространственным разрешением 1 км было проведено на программном обеспечении МГИ РАН. Расчёт геострофических и полных поверхностных скоростей был проведён при использовании средней динамической топографии и параметризации дрейфовой компоненты разработанных в МГИ РАН. На основе получаемого на регулярной основе поля поверхностных скоростей был рассчитаны траектории перемещения виртуальных частиц от устья Дуная для зим с 1994 по 2015 годы. Для расчёта зависимости интенсивности ОЧТ от завихренности напряжения трения ветра были использованы данные реанализа ERA Interim. В качестве параметра характризующего интенсивность ОЧТ был выбран квадрат скорости течений в области ограниченной изобатами 500-2000 метров.

Библиографический список публикаций по Проекту за 2016 год:

1. Матвеев А.Я., Кубряков А.А., Боев А.Г., Бычков Д.М., Иванов В.К., Станичный С.В., Цымбал В.Н. Моделирование растекания нефти в задаче радиолокационной многоугловой диагностики загрязнений морской поверхности. // Исследование Земли из космоса, 2016, № 1–2, с. 213–224
2. Клюева А.Д., Кубряков А.А., Львова Е.В., Станичный С.В. Изменчивость характеристик течений в глубоководной части Чёрного моря по альтиметрическим данным. // Комплексные исследования морей России: оперативная океанография и экспедиционные исследования. Материалы молодежной научной конференции, г. Севастополь, 25-29 апреля 2016 г. – Севастополь: ФГБУН МГИ. –ISBN 978-5-9908460-0 - с. 82-85.
3. Станичный С.В., Кубряков А.А., Давыдова Е.П., Алескерова А.А., Калинин Е.И., Станичная Р.Р., Бурдюгов В.М. Особенности распространения речных вод вдоль западного побережья Чёрного моря в зимний период. // Четырнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса" / 14-18 ноября 2016 г., ИКИ, Москва.
4. Кубряков А.А., Станичный С.В., Багаев А.В., Белокопытов В.Н. Динамическая и термохалинная структура синоптических вихрей Чёрного моря по данным спутниковых альтиметров и гидрологических измерений. // Четырнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса" / 14-18 ноября 2016 г., ИКИ, Москва.