Специалисты Морского гидрофизического института РАН изучили такое явление, как прибрежные апвеллинги в Чёрном море. Этим словом называют подъём глубинных холодных вод к поверхности. А также области, где такой подъём происходит. Раньше это явление не было до конца объяснено, но теперь учёные постарались детально разобраться в нём.
Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Continental Shelf Research. Об этом сообщает Министерство образования и науки РФ.
Дело не только в ветрах
Там, где глубинные холодные воды поднимаются к поверхности, температура воды может резко снижаться даже в разгар лета. Например, у берегов Крыма в летний период она может неожиданно упасть с 25 °C до 10 °C. Понятно, что об этом хотелось бы знать заранее, иначе поход на пляж не принесёт никакой радости. Не будет преувеличением сказать, что апвеллинги оказывают влияние на климат прибрежных районов, морскую экосистему и туристическую отрасль.
Ранее считалось, что подъём холодных вод из глубин вызывается ветрами — они, дескать, сгоняют тёплый поверхностный слой воды от берега, и ему на смену приходит холодный. Однако новое исследование, в основу которого легли детальный анализ спутниковых снимков и численное моделирование, показало, что на возникновение и развитие этих областей холодной воды влияет целый комплекс причин. В результате в море формируется сложная пространственная структура.
«Наше исследование показывает, что зона апвеллинга может иметь очень сложную форму, поскольку на её силу и продолжительность оказывают значительное влияние другие факторы, — говорит первый автор статьи, заместитель директора по научной работе Морского гидрофизического института РАН, доктор физико-математических наук Арсений Кубряков. — Например, океанические вихри способны вызывать дополнительное вытягивание верхнего тёплого слоя. В зоне их соприкосновения с берегом апвеллинги будут наступать раньше, и температура будет снижаться быстрее».
Качество прогнозов теперь улучшится
Кроме того, учёные обнаружили, что при взаимодействии апвеллингов с речными водами значительно возрастают перепады плотности воды, что, в свою очередь, приводит к усилению морских течений и дополнительному охлаждению воды в таких зонах. Да и сами апвеллинги оказывают влияние на окружающую среду: на их периферии образуются мощные течения, которые вдруг становятся неустойчивыми и превращаются в маленькие, но крайне интенсивные вихри, захватывающие и переносящие воду со всем, что в ней плавает, на значительные расстояния от берега.
Исследование проводилось с применением передовых методов анализа данных и моделирования. Учёные использовали спутниковые снимки высокого разрешения и современные океанографические модели. Это позволило получить детальную картину структуры и динамики апвеллингов в Чёрном море.
Результаты исследования помогут делать более точные прогнозы на туристический сезон. Пригодятся они и компаниям, занятым рыбным промыслом.
«Практическое значение нашей работы в том, что она улучшит качество прогнозирования апвеллингов, которые оказывают значительное воздействие на комфорт отдыхающих, биопродуктивность региона и снабжение кислородом нижних слоёв Чёрного моря», —подчёркивают учёные.
В будущем исследование будет продолжено. Океанологи хотят изучить фронтальные зоны на периферии апвеллингов, используя данные судовых наблюдений.
«Это позволит нам уточнить особенности структуры в этих динамически сложных областях. Также мы будем работать над развитием численных моделей для достижения ещё более высокого разрешения при моделировании этих процессов», — делится планами Кубряков.