Определение сезонного хода и тенденции изменений концентрации растворенного кислорода и температуры в верхнем слое глубоководной части Черного моря по современным данным

от

А.Б. Полонский, А.А. Валле

 Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

E-mail: apolonsky5@mail.ru, ogorodovaa.a@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2020-2-134-143

УДК 551.465 (262.5)

Реферат:

   В настоящей работе на основании архивных данных за период с 1923 по 2020 гг. анализируется внутригодовая изменчивость растворенного кислорода и температуры в слое 0 – 150 м глубоководной части Черного моря. В работе проводился сравнительный анализ полученных результатов с более ранними данными для выделения долговременных тенденций, который показал, что температура воды в слое 0 – 10 м в период с 1923 по 1932 с сентября по декабрь была значительно выше, а в марте ниже, чем в настоящее время. Концентрация кислорода за период с 1955 по 2020 гг. в слое 20 –100 м значительно ниже, чем наблюдалось ранее.

   Подтверждено, что в верхнем перемешанном слое концентрация растворенного кислорода достигает максимума (около 330 µМ) в марте-апреле, а минимума (около 240 µМ) в августе. Амплитуда сезонного хода в целом с глубиной уменьшается и на горизонте 150 м она падает практически до уровня шумов. Сезонный ход кислорода, растворенного в поверхностных водах Черного моря, согласованный с внутригодовыми изменениями температуры, принципиально не изменился за почти столетний период инструментальных наблюдений. Вместе с тем, его количественные аплитудно-фазовые характеристики значимо изменяются под действием климатических вариаций. Промежуточный слой (между 50 и 150 м) на масштабах нескольких десятилетий характеризуется существенным понижением концентрации растворенного кислорода и ростом температуры, которые продолжаются и в последние годы. Скорее всего резкое снижение концентрации кислорода в промежуточном слое связано с обострением стратификации, приводящем к ослаблению вертикального перемешивания вод [3]. В последние десятилетия эта тенденция поддерживается также усилением восходящих движений в подповерхностном слое, связанным с усилением завихренности ветра после 1980 г. [17].

Ключевые слова: растворенный кислород в верхнем 150-метровом слое, температура, уменьшение концентрации кислорода в промежуточном слое вод Черного моря.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Леонов А.К.Региональная океанография. Ч. I. Берингово, Охотское, Японское, Каспийское, Черное моря. Л.: Гидрометеорологическое изд-во. 1960. 766 с.
  2. Decline of the Black Sea oxygen inventory / A. Capet [et al.] // Biogeosciences. 2016. Т. 13. С. 1287–1297.
  3. Полонский А.Б., Котолупова А.А. О долгопериодной изменчивости кислорода, растворённого в водах Чёрного моря // Доклады Академии наук. 2017. Т. 476. №. 2. С. 228–232. DOI: 10.7868/ S0869565217260231
  4. Добржанская М.А. Характер вертикального распределения кислорода в зависимости от времени года в верхней 100-метровой толще центральной части Черного моря // Тр. Севастопольской биологической станции. 1959. Т. 1. С. 284–296.
  5. Океанографический атлас Черного и Азовского морей. Киев: ДУ «Держгiдрографiя», 2009. 356 с.
  6. Шульгина Е.Ф. Распределение кислорода в Черном море // Комплексные гидрофизические и гидрохимические исследования Черного моря. Севастополь: МГИ АН УССР, 1980. С. 97–111.
  7. Konovalov S.K., Murray J.W. Variations in the chemistry of the Black sea on a time scale of decades (1960– 1995) // J. of Marine Systems. 2001. V. 31. № 1-3. P. 217–243.
  8. Добржанская М.А. Гидрохимический режим Черного моря в апреле 1952 г. // Рукопись Севастоп. биол. ст. 1954. 378 c.
  9. Mixing in the Black Sea detected from the temporal and spatial variability of oxygen and sulfide–Argo float observations and numerical modelling / E.V. Stanev [et al.] // Biogeosciences. 2014. Т. 11. № 20. С. 5707–5732.
  10. Добржанская М.А. Закономерности пространственного распределения кислорода на различных глубинах Черного моря // Океанографические исследования Черного моря. Киев: Наукова думка, 1967. С. 154–169.
  11. Чигирин Н.И. Распределение кислорода в Черном море // Труды Второго Всесоюзного гидрологического съезда. 1930. Ч. 3. С. 341–343.
  12. Распределение кислорода и сероводорода в летний сезон / В.А. Жоров, С.Г. Богуславский, А.Г. Кобылянская [и др.] // Комплексные исследования Черного моря. 1979. С. 122–133.
  13. GIS Института природно-технических систем / В.В. Мельников [и др.] // Системы контроля окружающей среды. 2016. № 4. С. 49–55.
  14. Халафян А.А. STATISTICA 6. 2008. С. 508.
  15. Новикова А.М., Котолупова А.А. Об опыте использования метода Кригинга в программах Surfer и QGIS для морских климатических исследований // Системы контроля окружающей среды. 2016. № 6 (26). С. 59–67.
  16. Полонский А.Б., Огородова А.А. Пространственно-временная изменчивость поля кислорода в глубоководной части Черного моря в зимний период // Системы контроля окружающей среды. 2015. № 2. С. 74–79.
  17. Аверьянова Е.А., Губарев А.В., Полонский А.Б.  О пространственно-временной изменчивости и трендах завихренности  касательного напряжения трения ветра в Черном море // Системы контроля окружающей среды. 2020. № 1. С. 27–36. DOI: 10.33075/2220-5861-2020-1-27-36.

Loading