Анализ сезонной изменчивости гидролого-гидрохимических характеристик поверхностных вод северо-западной части Черного моря

А.А. Валле, Е.А. Гребнева, А.Б. Полонский

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

E-mail: ogorodovaa.a@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2020-3-39-48

УДК 551.465 (262.5)

Реферат:

   В настоящей работе на основе архивного массива данных Института природно-технических систем с 1955 по 2015 гг. проанализирована внутригодовая изменчивость температуры, солености, растворенного кислорода и pH в поверхностном слое вод северо-западного шельфа Черного моря, включая приустьевую область Дуная. В работе показано, что температура поверхностных вод в СЗЧМ и Дунайских вод значительно отличаются между собой на сезонном масштабе. Дунайские воды существенно охлаждают поверхностный слой приустьевой зоны в зимние месяцы. Сезонное изменение солености связано не только с большими сезонными колебаниями речного стока, осадков и испарения, но и с сезонной изменчивостью поля ветра. Показано, что в осенний период в пространственном распределении наблюдается повышенное содержание кислорода у берегов Румынии, что связано с преобладающим в этом районе северо-западным ветром, который приводит к дрейфу трансформированных вод Дуная вдоль западного берега.

   Речные воды характеризуются повышенным содержанием кислорода. Но, благодаря преобладанию у румынского побережья юго-восточных ветров воды Дуная блокируются в прибрежном районе, что хорошо видно по пространственному распределению кислорода. Сезонная динамика величины pH соответствует развитию продукционных процессов. От зимы к лету на обеих акваториях отмечается увеличение величины рН, а затем ее уменьшение к осени.

   Подтверждено абсолютное преобладание годовой гармоники в сезонной изменчивости большинства анализируемых гидролого-гидрохимических характеристик на большей части рассмотренной акватории шельфа. Исключение составляет соленость в приустьевой области Дуная. Здесь полугодовая гармоника описывает более 60% общей дисперсии, обусловленной сезонной изменчивостью солености, что связано с особенностями ветрового режима в регионе.

Ключевые слова: температура, соленость, кислородный режим, pH, северо-западная часть Черного моря, приустьевой район Дуная.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Зайцев Ю. П. Введение в экологию Черного моря / Одесса: «Эвен». 2006. 224 с.
  2. Северо-западная часть Черного моря: биология и экология / под ред. Ю.П. Зайцева, Б.Г. Александрова, Г.Г. Миничевой. Киев: Наук. думка. 2006. 701 с.
  3. Джаошвили Ш. В. Реки Черного моря // Европейское агентство по охране окружающей среды. Технический отчет. 2003. № 71. С. 185.
  4. Михайлов В. Н. Устья рек России и сопредельных стран: Прошлое, настоящее и будущее. Москва: ГЕОС. 1997. 413 с.
  5. Михайлова М. В. Формирование дельты выдвижения Килийского рукава и баланс наносов в устье Дуная // Водные Ресурс. 1995. Т. 22. № 4. С. 489–495.
  6. Гордеев В. В. Особенности геохимии речного стока в Черное море // Система Черного моря. 2018. С. 247–286.
  7. Кондратьев С.И. Особенности пространственного распределения кислорода в водах приустьевого взморья Дуная в 1997–2010 годах // Морской гидрофизический журнал. 2014. № 3. С. 60–76.
  8. Зайцев Ю.П. Дунай – основной источник эвтрофирования Черного моря / Ю.П. Зайцев, Г.П. Гаркавая, Д.А. Нестерова [и др.] //  Гидробиол. журн. 1989. Т. 25. Вып. 4. С. 21–23.
  9. Зайцев Ю.П. Современное состояние экосистемы Черного моря / Ю.П. Зайцев, Г.П. Гаркавая, Д.А. Нестерова [и др.] // Современное состояние Черного моря. М.: Наука. 1987. С. 216–230.
  10. Yunev O.A. Nutrient and phytoplankton trends on the western Black Sea shelf in response to cultural eutrophication and climate changes / O.A. Yunev, J. Carstensen, S. Moncheva [et al.] // Estuar. Coas. Shelf Sci. 2007. V. 74. P. 63–76.
  11. Екосистема узмор’я Української дельти Дунаю / Відп. ред. Л. В. Воробйова. Одеса: Астропринт. 1998. 332 с.
  12. Осадчая Н.Н., Клебанов Д.А. Оценка выноса биогенных элементов с водосборной площади Дуная в современный период (1989–2012 гг.) основные факторы его формирования и пути регулирования // Науковi працi УкрДГНМI. 2016. № 268. С. 58–66.
  13. Diaz R.J., Rosenberg R, Robert J. Marine benthic hypoxia: a review of its ecological effects and the behavioural responses of benthic macrofauna // Oceanography and marine biology. An annual review. 1995. Vol. 33. P. 245–303.
  14. Kroeker K.J. Meta-analysis reveals negative yet variable effects  of  ocean acidification on marine organisms  / K.J. Kroeker, R.L. Kordas, R.N. Crim [et al.]  // Ecology letters. 2010. Vol. 13. № 11. P. 1419–1434.
  15. Максимова М.П. Воздействие техногенного геохимического давления на внутриматериковые моря // Водн. ресурсы. 1986. № 5. С. 159–164.
  16. Орлова И.Г. Состояние эвтрофированности вод северо-западной части Черного моря по результатам многолетнего комплексного мониторинга / И.Г. Орлова, Н.Е. Павленко, В.В. Украинский [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и   шельфовой   зон. 2007. Т. 15. С. 32.
  17. Биология северо-западной части Черного моря / Под ред. К.А. Виноградова. Киев: Наук. думка. 1967. 268 с.
  18. Толмазин Д.М. Гидролого-гидрохимическая структура вод в районах гипоксии и заморов в северо-западной части Черного моря // Биология моря. 1977. Вып. 43. С. 12–17.
  19. Гаркавая Г.П., Богатова Ю.И., Буланая З.Т. Современные тенденции изменения гидрохимических условий северо-западной части Черного моря // Изменчивость экосистемы Черного моря: Естественные и антропогенные факторы. М.: Наука. 1991. С. 299–306.
  20. Mikhailov V.N., Mikhailova M.V. River Mouths // The Handbook of Environment a Chemistry. Berlin Heidelberg. Springer-Verlag. 2008. V. 5. P. 91–133.
  21. Михайлов В.Н. Гидрологические процессы в устьевой области Дуная и их возможные изменения / В.Н. Михайлов, В.Н. Морозов, М.В. Михайлова [и др.] // Водные ресурсы. 1988. № 1. С. 24–32.
  22. Чистяков А.А. Макарова Н.В., Макаров В.И. Четвертичная геология. Учебник. М.: ГЕОС. 2000. 303 с.
  23. Мельников В.В. GIS Института природно-технических систем / В.В. Мельников, А.Б. Полонский, А.А. Котолупова [и др.] // Системы контроля окружающей среды. 2016. № 4 (24). С 49–55.
  24. Берлинский Н.А. К вопросу о трансграничном влиянии в устьевой области Дуная / Н.А. Берлинский, Ю.М. Деньга, Ю.И. Попов [и др.] // Вестн. Одес. Ун-та. 2010. Т. 15. Вып. 10. С. 93–103.
  25. Polonsky A.B., Kotolupova A.A. Long-term variability of the dissolved oxygen content and water temperatures in the upper layer of the Black sea // Oceanology. 2019. Vol. 59. No 1. P. 17–26.DOI: 10.1134/S000143701901017X
  26. Полонский А.Б., Гребнева Е.А. Климатические характеристики водородного показателя вод приустьевой акватории у р. Дунай и его сезонная изменчивость // Система контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2020. №. 1 (39). С. 109–116.DOI: 10.33075/2220-5861-2020-1-109-116
  27. Полонский А.Б. Изменчивость рН в водах Черного моря в ХХ столетии: увеличивается ли кислотность морской воды? // Доклады НАН Украины. 2012. № 2. С. 146–149.
  28. Рябинин А.И., Шибаева С.А. Инструментальные методы анализа в экологии: учебное пособие. Севастополь: СИЯЭиП. 2002. 168 с.
  29. Полонский А.Б., Валле А.А. Определение сезонного хода и тенденции изменений концентрации растворенного кислорода и температуры в верхнем слое глубоководной части Черного моря по современным данным // Система контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2020. № 2 (40). С. 134–143. DOI: 10.33075/2220-5861-2020-2-134-143
  30. Новикова А.М., Котолупова А.А. Об опыте использования метода кригинга в программах Surfer и QGIS для морских климатических исследований // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2016. № 6 (26). С. 59–67.
  31. http://www.//marine.copernicus.eu (дата обращения: 20.06.2020)
  32. Rusu L. The wave and wind power potential in the western Black Sea // Renewable Energy. 2019. V. 139. P. 1146–1158.
  33. Кириленко Н.Ф., Евстигнеев В.П. Изменчивость содержания хлорофилла-а в северо-западной части Черного моря в современных климатических условиях // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2017.  №  10 (30).С. 80–87.
  34. Богатова Ю.И. Гидрохимический режим украинского участка взморья Дуная // Водные ресурсы. 2013. Т. 40. № 3. С. 295–305.
  35. Берсенева Г.П. Сезонная динамика концентрации хлорофилла «а». Планктон Черного моря. К.: Наук. думка. 1993. С. 92–102.
  36. Маштакова Г.П., Роухияйнен М.И. Сезонная динамика фитопланктона. // Основы биологической продуктивности Черного моря. К.: Наук. думка. 1979. С. 85–88.
  37. Ильин Ю.П. Гидрологический режим распространения речных вод в северо-западной части Черного моря // Научные труды УкрНИГМИ. 2006. № 255. С. 242–251.

Loading