Апвеллинг в Черном море |
Иногда в летние месяцы у побережья Черного моря наблюдается резкое понижение температуры морской воды. Это связано с явлением, которое носит название Апвеллинг.
Апвеллингом в океанологии называется явление подъема глубинных морских вод на поверхность. В силу самых различных причин поверхностная вода уходит, и ее место занимает обычно более холодная глубинная вода.
Прибрежный апвеллинг возникает вследствие сгона поверхностных вод ветром и подъема на их место глубинных вод. Ветер, дующий под определенным углом со стороны суши, отгоняет массу воды с поверхности от берега.
Если море мелкое, то в этом районе понизится уровень воды, изменится глубина. Но если уклон дна вблизи берега достаточно крутой, то на смену ушедшим водам из глубин поднимается холодная придонная вода.
Обычно апвеллинг возникает при сильном и продолжительном ветре, направленном приблизительно параллельно берегу, находящемуся слева от воздушного потока или под небольшим углом к нему. Случаи апвеллинга, вызванного ветрами с суши, малочисленны и наблюдаются, главным образом, в тех прибрежных районах, где орография местности способствует возникновению таких ветров (например, фен или бора). [1]
Происходит это в результате отклоняющего действия вращения Земли. Поэтому, при сгонном ветре вблизи приглубого берега наблюдается подъем глубинных вод — прибрежный апвеллинг. Этот тип апвеллинга может возникать эпизодически вследствие сгонных ветров при прохождении циклонов или антициклонов. Такое явление часто наблюдается в Черном море вблизи крымских и кавказских берегов. При этом понижение температуры воды при апвеллинге достигает от нескольких градусов до 10-15° С. (рис.1,2) [2].
Рис.1 Два явления апвеллинга в Ялте на графике температуры морской воды
Рис.2 Юго-западный ветер 26.05.2013. Температура моря у Ялты упала с +20 до +11°С
Наиболее часто прибрежный апвеллинг образуется в июне-июле. Продолжительность его изменяется от 2 до 10 суток, интенсивность - от 3 до 10°С, период становления - от 12 час. до 3 суток. Подъем вод прибрежного апвеллинга происходит, в основном, с нижней границы сезонного термоклина (20-40 м), а иногда и с более глубоких горизонтов, вызывая появление на поверхности вблизи берега вод холодного промежуточного слоя (Т=7-8°С)
Авторы работы [3] отмечают, что наиболее часто прибрежный апвеллинг в Черном море продолжается от 2 до 10 суток с перепадом температуры от 3 до 9 °С и наиболее ярко наблюдается в период с мая по сентябрь. Это вызывает появление на поверхности вблизи берега вод холодного промежуточного слоя с температурой 7 – 8 °С и соленостью 18,0 – 18,4 ‰. Авторами работы [3] за период наблюдения 1996–2009 г зафиксировано от 1 до 10 случаев апвеллинга в год около Ялты и от 2 до 20 в районе Феодосии.
В работе [4] на основе анализа спутниковых данных выделены 7 зон (рис.3), которые характеризовались спецификой пространственно-временной изменчивости температуры поверхности моря (ТПМ). В большинстве случаев понижение температуры (интерпретируемое чаще всего как проявление апвеллинга) возникало в каждой из выделенных зон независимо друг от друга при определенных ветровых условиях. Цифры, изображенные внутри каждой из зон, обозначают количество зафиксированных там апвеллингов. В исследуемый период наибольшее количество апвеллингов наблюдалось в зоне В (14 случаев), а наименьшее - в зонах F и G (по 4 случая соответственно).
Рис.3 Зоны апвеллинга и розы сгонных ветров
Вместе с тем было показано, что иногда пониженная ТПМ наблюдается при
отсутствии сгонного ветра. Например, был описан случай одновременного
проявления апвеллинга во всех выделенных зонах. При этом по данным реанализа ветер был северо-западным, т.е. он являлся сгонным только для некоторых частей прибрежной зоны: от границы с Румынией до о. Долгий (зоны А и В), северной части Каламитского залива (зона D), от м. Меганом до Керченского пролива (зона F). В зонах С, Е, G апвеллинг наблюдался при отсутствии сгонного ветра. Так, например, в зоне G проявлялся апвеллинг, связанный с динамикой струи Основного Черноморского течения, а в зоне С (рис. 1) сгонный ветер наблюдался только вдоль северного побережья Каркинитского
залива. При этом пониженная ТПМ наблюдалась во всей зоне С.
Розы ветров, представленные на рис. 3, показывают, что северо-западный ветер наиболее часто вызывает апвеллинг вдоль побережья от границы с Румынией до о. Долгий (зоны А и В), в Каламитском заливе (зона D), от м. Меганом до Керченского пролива (зона F). В структурной зоне С значительные понижения ТПМ генерируется северным и северо-западным ветром в северной части Каркинитского залива (на участке побережья от о. Долгий до пос. Стерегущий). По-видимому, холодные воды продвигаются на юг залива за счет горизонтальной адвекции. От м. Херсонес до м. Меганом (зона Е) западные и юго-западные ветра вызывают апвеллинг, который является экмановским (следствием действия силы Кориолиса)
Анализ повторяемости апвеллингов показал, что у северных берегов северо-западного района Черного моря апвеллинги преобладают в июле и августе, у восточных берегов северо-западного района – в июне и в июле, в районе Ялты – в июне, у Феодосии – в июле. В западной части моря и у берегов Турции месяцем апвеллингов является июль, в районе Новороссийска – июнь и август. [5]
Таким образом, понижение температуры морской воды у побережья вызвано устойчивыми ветрами постоянных направлений. Для различных участков побережья явление апвеллинга вызывают ветра определенных направлений. Прогнозирование апвеллинга может базироваться на прогнозе приземного ветра у морского побережья, а также на учете основных черноморских течений (рис. 4).
Рис.4 Основные течения Черного моря.
Литература
1. Архипкин В. С. Автореферат диссертации по теме "Гидрология прибрежного апвеллинга Черного и Каспийского морей". МГУ им. М.В. Ломоносова.
2. Человек и стихия: Научно-популярный гидрометеорологический сборник на 1979 г. — Л.: Гидрометеоиздат, 1978. — 160 с, ил.
3. Влияние апвеллингов на производительность тралового промысла шпрота в водах Украины. Р.В. Боровская, В.А. Шляхов. Южный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии г. Керчь.
4. Э.Н. Михайлова, А.Б. Полонский, М.А. Музылёва. О причинах понижения температуры поверхности воды в Каркинитском заливе Черного моря. Мор. гидрофиз. журн., 2011, № 6.
5. Р.В.Боровская, Б.Н.Панов, Е.О.Спиридонова, Л.А.Лексикова, М.В.Кириллова Прибрежный черноморский апвеллинг и межгодовая изменчивость его интенсивности. Южный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии, г.Керчь. 2005.
|