CC BY
38
2008
Известия ТИНРО
Том 154
УДК 551.507.362.2:639.273
Е.В. Самко, Н.В. Булатов, А.В. Капшитер*
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр, 690990, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4
ДВА ТИПА АНТИЦИКЛОНИЧЕСКИХ ВИХРЕЙ К ВОСТОКУ ОТ ЯПОНИИ: ПРОИСХОЖДЕНИЕ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ВЛИЯНИЕ НА ПРОМЫСЕЛ
Анализ спутниковых ИК-изображений, полученных со спутников NOAA, позволяет утверждать, что взаимодействие Ойясио с антициклоническими вихрями является основным процессом, формирующим условия в районах промысла кальмара. В районе юго-восточнее о. Хоккайдо постоянно наблюдаются крупные (100-120 миль в диаметре) антициклонические вихри. Они различаются по происхождению, размерам, термохалинной и динамической структуре. Естественно предположить, что их влияние на распределение промысла будет различным. По спутниковым ИК- и альтиметрическим данным проведено сравнение характеристик антициклонических вихрей различного происхождения в 2004 и 2005 гг. и описано положение районов промысла кальмара Бартрама. Вихрь 2004 г. (А24) сформировался как ринг Куросио с теплым ядром из меандра в 2002 г. В начале 2003 г. он пересек субарктический фронт. В октябре 2004 г. вихрь имел размер 80х100 миль, поле ТПО внутри вихря было однородно (15-16 °С), скорость вращения в вихре достигала 47 см/с. Вихрь был окружен водами второй ветви Ойясио. Скопления кальмара располагались в основном на границе вихря. Вихрь 2005 г. (А28) сформировался в Субарктической фронтальной зоне в результате столкновения двух вихрей. В 2005 г. вихрь двигался к северу со скоростью 1,6 мили/сут. В октябре 2005 г. он имел размеры 80х90 миль, ТПО внутри вихря около 16 оС, скорость вращения в вихре достигала 64 см/с. В то же время теплые и холодные стримеры проникали внутрь вихря. Рассмотрена вертикальная структура вихря. Промысловые районы формировались в центре вихря.
Ключевые слова: антициклонические вихри, течение Ойясио, спутниковые данные, промысел кальмара Бартрама.
Samko E.V., Bulatov N.V., Kapshiter A.V. Two types of anticyclonic eddies eastward from Japan: their origin, parameters, influence on fishery // Izv. TINRO. — 2008. — Vol. 154. — P. 189-203.
On the base of satellite data analysis, the Oyashio interaction with warm anticyclonic eddies is considered as the basic process conditioning the squid fishery. Large (100-120 miles in diameter) anticyclonic eddies are permanently observed in the area off the Pacific coast of Hokkaido. They have various origin, size, thermochaline and dynamic structure, so their influence on fish distribution is different. Two different types of anticyclonic eddies are described for the years 2004 and 2005, taking into account both infrared and altimetry data, in comparison with the neon flying squid
* Самко Евгений Владимирович, кандидат географических наук, заведующий лабораторией, e-mail: [email protected]; Булатов Нафанаил Васильевич, кандидат географических наук, ведущий научный сотрудник; Капшитер Александр Владимирович, ведущий инженер.
fishing grounds location. The eddy A24 had generated from the Kuroshio meander in 2002 and crossed the Subarctic Front in early 2003; in October 2004 it had the size 80x100 miles, the homogeneous warm core with SST 15-16 °C, and rotation velocity about 47 cm/s. It was surrounded with cold waters of the 2nd branch of Oyashio. Squid shoals were located along its border. The eddy A28 generated from two eddies in the Subarctic frontal zone in 2005 and moved northward with the speed 1.6 miles/day; in October 2005 it had the size 80x90 miles, SST in the core about 16 oC, and rotation velocity about 64 cm/s. Warm and cold streamers penetrated into the eddy. The neon flying squid fishing grounds were formed in the center of the eddy.
Key words: anticyclonic eddys, Oyashio, satellite data, neon flying squid.
Введение
Многолетний анализ судовых и спутниковых изображений позволяет утверждать, что взаимодействие холодного течения Ойясио (несущего субарктические воды) с антициклоническими вихрями, несущими трансформированную субтропическую воду, является основным процессом, формирующим условия в районе промысла пелагических рыб и кальмара к востоку от Я понии (Bulatov, Lobanov, 1992; Булатов и др., 2006). Мониторинг движения теплых вихрей и развития ветвей Ойясио позволяет прогнозировать гидрологические условия в нужных районах с месячной, квартальной и годовой заблаговременностью (Самко, Булатов, 2005).
В течение длительного времени основным и единственным средством океанологических исследований были судовые глубоководные (контактные) наблюдения. При всех их достоинствах они не обладают достаточным пространственным разрешением (расстояние между станциями и разрезами — десятки миль). К тому же съемки выполняются в лучшем случае 1-2 раза в год. Традиционными судовыми средствами исследовались, главным образом, вихри в прибрежной области фронтальной зоны (Kitano, 1975; Козлов, Гурулев, 1994). Гораздо меньше исследовались вихри, движущиеся с юга-востока.
ИК-изображения, полученные с метеорологических спутников, показали, что одной из основных черт Субарктической фронтальной зоны Тихого океана является чередование вихрей противоположного вращения (Булатов, 1980), что согласуется с результатами наблюдений на гидрофизических полигонах (Бубнов и др., 1988; Кошляков, 2002). При этом наибольшее внимание вновь уделялось исследованию прибрежной области (первой ветви Куросио) (Лобанов и др., 1991), что связано с увеличением повторяемости облачности над океаном.
Значительным усовершенствованием информационного обеспечения промысла в этом отношении стало получение альтиметрических данных. В связи с этим первоочередной становится задача совместного использования и взаимного дополнения получаемых спутниковых и судовых или различного рода спутниковых измерений. На картах геострофических течений, построенных по альтиметричес-ким данным, наблюдается чередование вихрей противоположного вращения и различной интенсивности. Среди них находятся и ринги Куросио (наиболее интенсивные и устойчивые вихри), и вихри открытого океана, имеющие, видимо, волновой характер (Коняев, Сабинин, 1981).
В.Б. Лобановым с соавторами (Лобанов и др., 1991) показано, что вихри первой ветви Куросио могут существовать в течение четырех лет и более и уверенно прослеживаться до средних Курильских островов. Вихри второй ветви Куросио, как правило, наблюдаются в течение нескольких месяцев (до года) и прослеживаются до южных Курильских островов (Булатов и др., 1999).
Наблюдаемые вихри различаются по происхождению, размерам, термоха-линной и динамической структуре (Булатов, Лобанов, 1983; Булатов, Самко, 2002; Ohshima et al., 2005). Естественно предположить, что их влияние на распределение промысла будет различным. В представленной работе по спутнико-
вым ИК- и альтиметрическим данным, полученным в 2004 и 2005 гг., с привлечением доступных судовых данных проведено сравнение характеристик двух антициклонических вихрей различного происхождения и описано их влияние на положение районов промысла сайры и кальмара.
Материалы и методы
Основой для проведения исследования послужили спутниковые ИК-изобра-жения в ложных цветах, полученные с ИСЗ NOAA (радиометр AVHRR). Обработка ИК-снимков заключалась в визуальном дешифрировании изображений, по результатам которого строились карты термической структуры поверхности океана. Одновременно производилась океанологическая интерпретация выделенных яркостных неоднородностей (образований).
Помимо спутниковых ИК-изображений в работе были использованы:
— альтиметрические данные с сайта AVISO (http://las.aviso.oceanobs.com). Они представляют собой аномалии уровня моря, рассчитанные относительно средней высоты морской поверхности по данным спутниковой альтиметрии, полученные со всех доступных спутников. Данные альтиметрических наблюдений интерполировались в узлы регулярной сеточной области с шагом 1/3° по широте и долготе. Далее на основе уравнения для геострофических течений в океане были рассчитаны поля возмущений скорости геострофических течений;
— данные судовых наблюдений, полученные в рейсе НИС "Профессор Ка-гановский" в ноябре 2005 г. По результатам судовых наблюдений были построены распределения температуры, солёности и скорости геострофических течений на разрезах, пересекающих вихревые образования;
— данные о промысле кальмара Бартрама (позиции судов и уловы), взятые из информационной системы "Рыболовство".
Результаты и их обсуждение
Образование вихря А24
Вихрь A24, вышедший к южным Курильским островам в 2004 г., начал свое формирование в 2002 г. как ринг Куросио с теплым ядром в результате интенсивного развития первого от Японии меандра Куросио (144о в.д.), продвинувшегося на север до 41о с.ш., и позднее отделения его вершины. На рис. 1 показано образование вихря A24 в конце 2002 — начале 2003 г.
На рис. 2 приведена траектория движения центра вихря A24 от образования до начала разрушения. Можно отметить, что в процессе образования вихря его центр сместился в восточном направлении до 146о 15' в.д. В октябре-декабре 2002 г. вихрь, постепенно замедляясь, продвигался в северном направлении, а в начале 2003 г. изменил направление движения на южное и далее описывал антициклонический круговорот диаметром около 20 миль. Затем до апреля 2004 г. он совершил антициклоническую циркуляцию диаметром порядка 100 миль, т.е. сравнимую с его размерами. В апреле вихрь возвратился в район малого круговорота (40о20' с.ш. 140о10' в.д.). Средняя скорость его перемещения по "большому кругу" достигала 1,5 мили/сут, что значительно больше средней скорости движения антициклонов, составляющей 0,5 мили/сут (Лобанов и др., 1991). Подобные перемещения антициклонического вихря могут быть связаны как с группой подводных гор, находящихся на юге рассматриваемой акватории и, очевидно, оказывающих влияние на перемещение вихря (Зырянов, 1995; Дарницкий, Булатов, 2005), так и с влиянием других факторов окружающей среды, в частности взаимодействия вихря с другими антициклонами и тепловодными участками. Заметим, что движение антициклонических вихрей по антициклоническому кругу наблюдалось и ранее (Лобанов и др., 1991).
4i°-
40°-
39°
ОБЛ.
37°
36°
142°
143°
144°
145°
146°
147°
148°
42°
41°
40° -
39°
38° + 143
ОБЛ.
Рис. 1. Образование вихря А24 как ринга Куросио с теплым ядром: а — 25.09.2002 г.; б — 23.03.2003 г.; CAB — субарктические воды; TCA — относительно теплые САВ; XCA — наиболее холодные САВ; ВФЗ — воды фронтальной зоны; ТВФ — теплые ВФЗ; ХВФ — относительно холодные ВФЗ; CTB — субтропические воды; XCT — относительно холодные СТВ; Т, X — теплые и холодные участки акватории; A — антициклонические вихри; C — циклонические вихри; 01, 02 — ветви Ойясио; стрелки — предполагаемое движение вод; Обл. — облачность; 17-18 — температура воды на поверхности
Fig. 1. Formation of the eddy A24, as Kuroshio warm-core ring: а — 25.09.2002; б — 23.03.2003; CAB — Subarctic water; TCA — relatively warm САВ; XCA — the coldest САВ; ВФЗ — frontal zone water; ТВФ — warm ВФЗ; ХВФ — relatively cold ВФЗ; CTВ — Subtropical water; XCT — relatively cold СТВ; T, X — warm and cold sections of the water area; A — an-ticyclonic eddies; C — cyclonic eddies; 01, 02 — Oyashio branches; arrows — supposed water motion; Обл. — cloud; 17-18 — sea surface temperature
После апреля 2004 г. вихрь А24 начал движение в северном, а затем в северо-восточном направлении по достаточно часто встречающейся траектории движения антициклонических вихрей вдоль глубоководного желоба (Ю1апо, 1975; Лобанов и др., 1991; Козлов, Гурулев, 1994). Движение вихря было неравномерным, скорость его варьировала от 0,21 до 2,0 мили/сут по скорости (рис. 2). Необходимо отметить, что почти все водные массы, с которыми взаимодействовал вихрь А24, особенно это касается вод южнее 40о с.ш., судя по ИК-изображе-ниям антициклонов и накопленному опыту многочисленного сравнения ИК-изоб-ражений с глубоководными данными судовых наблюдений (Булатов, 1984), имели трансформированную субтропическую структуру. Взаимодействуя с ними, вихрь А24 частично присоединял субтропические воды и усиливался. К апрелю 2004 г., по всей вероятности, он усилился достаточно, чтобы двигаться в субарктических водах на север. Поэтому, несмотря на отсутствие судовых глубоководных данных, можно с достаточным основанием утверждать, что антициклонический вихрь А24 в 2004 г. представлял собой довольно однородную массу теплой
воды, имеющей трансформированную субтропическую структуру. И лишь севернее вихря А24 до конца 2003 г. находилась крупная холодная область (8-11 °С) с циклоническим вращением вод (С на рис. 3), сформированная противоположно направленными течениями в первой ветви Ойясио (01) и антициклоне Ав.
43-
42-
41 -
40-
144
145
146
147
148
149
Рис. 2. Траектория вихря А24 от образования до начала разрушения
Fig. 2. Trajectory of the eddy А24 from formation prior to the beginning of destruction
В 2004 г. холодная область С разрушилась, но субарктические воды с температурой 11-13 оС окружали ядро вихря и трансформированные субтропические воды слабо проникали внутрь вихря А24. Его центральная область оставалась достаточно однородной (15-16 оС).
Рис. 3. Взаимодействие вихря A24 с другими теплыми объектами фронтальной зоны в ноябре 2003 г. Условные обозначения как на рис. 1
Fig. 3. Interaction of eddy A24 with other warm objects of frontal zone in November 2003. Legend as Fig. 1
12.04
Формирование вихря А28
Формирование вихря А28, оказывавшего существенное влияние на гидрологические условия в южнокурильском районе в сентябре-ноябре 2005 г., подробно рассмотрено в работе Н.В. Булатова с соавторами (Ви1а^ е! а1., 2006). Он образовался во фронтальной зоне Куросио в результате столкновения двух антициклонических вихрей, двигавшихся в противоположных направлениях (рис. 4).
Рис. 4. Формирование вихря А28: А — 29-30.10.2004 г.; Б — 22.11-03.12.2004 г. Условные обозначения как на рис. 1
Fig. 4. Formation of the eddy A28: А — 29-30.10.2004; Б — 22.11-03.12.2004. Legend as Fig. 1
Вихрь А26 был теплым рингом Куросио и находился в апреле 2004 г. в районе 37-38° с.ш. 142-143° в.д.
Антициклонический вихрь (А30) был также теплым рингом Куросио диаметром 130 миль и наблюдался в южной части фронтальной зоны Куросио на 151-154° в.д.
В течение 2004 г. центр вихря А26 находился в пределах антициклонического вращения вод в северо-восточной ветви Куросио. Описывая антициклонические круговороты, вихрь постепенно приближался к побережью о. Хонсю. В декабре 2004 г. он изменил направление движения на восточное и начал удаляться от Хонсю.
Вихрь А30 сформировался как обычный антициклонический ринг Куросио в результате меандрирования течения. В период формирования вихря А30 в январе-марте антициклонический меандр Куросио смещался по течению в восточном направлении. После отрыва от Куросио вихрь начал довольно быстро смещаться (до 1-2 мили/сут) в западном направлении (примерно по 37° с.ш.) и в ноябре достиг 145° в.д.
В конце ноября 2004 г. центр вихря А26 находился на 143° в.д., а центр вихря А30 — на 145° в.д. Расстояние между центрами вихрей сократилось до 90-100 миль, и края вихрей начали соприкасаться. Это подтверждалось как ИК-изображениями, так и картами ТПО. К середине декабря на 145° в.д. сформиро-
вался новый антициклонический вихрь А28 диаметром 100 миль. При этом часть вод вихря А26 осталась вблизи о. Хонсю. После образования вихрь взаимодействовал с Куросио и довольно быстро продвигался к северу.
Траектория его движения в 2005 г. показана на рис. 5. Скорость перемещения вихря на большей части пути варьировала от 0,3 до 0,8 мили/сут. Лишь в районе подводного подня- 44° тия с центральными координатами 41о30' с.ш. 146о30' в.д. скорость его смещения в восточном направлении составляла 23 мили/сут.
42°
41°
Рис. 5. Траектория дви- 40 жения вихря А28 в 2005 г.
Fig. 5. Trajectory of the eddy А28 in 20 0 5 39°
38°
140° 141° 142° 143° 144° 145° 146° 147° 148° 149°
Вихрь А24 вышел к южным Курильским островам (севернее 42о с.ш.) в августе-сентябре 2004 г.; вихрь А28 — в сентябре-октябре 2005 г. К моменту выхода в южнокурильский район вихрь А24 был довольно "старым" (существовал около 23 мес), в то время как вихрь А28 — значительно "моложе" (10-11 мес после взаимодействия образовавших его вихрей, которые до этого существовали не более 6-7 мес).
Характеристика вихрей А24 и А28 по алътиметрическим данным
Оба рассматриваемых вихря хорошо выделялись на картах возмущений скорости течения, построенным по альтиметрическим данным (рис. 6).
Скорости течений в вихрях А24 и А28 приведены в таблице. В ринге А24 в 2004 г. наиболее значительные скорости течений отмечались в юго-западном секторе вихря (8 случаев из 13). Значительно реже они наблюдались в северозападном (3 случая), юго-восточном (2 случая) и северо-восточном (1 случай) секторах. Это, на наш взгляд, свидетельствует о подпитке вихря теплыми водами фронтальной зоны. Минимальные значения скорости течения, как и следовало ожидать, наблюдались в центральной части вихря. Наибольшие скорости течений отмечались в январе и декабре, т.е. в первой половине зимы, а также летом в июне-августе.
Подобная картина наблюдалась и в вихре А28. Максимальные значения скорости течения наблюдались в юго-западном (6 случаев из 12) и северо-западном (4 случая) секторах. Отдельные случаи максимальных скоростей течений отмечались в юго-восточном и северо-восточном секторах вихря. Минимальные значения скорости течения, кроме центральной области вихря, отмечались в северо-восточном (1 случай), юго-восточном (2 случая) и юго-западном (2 случая) секторах вихря, что, вероятно, связано с более изменчивой структурой вихря А28 и окружающих его вод, чем ринга А24.
44
42
40
38
А Б
ыии
шшш
,п
,. iiw
1 \ V'// т
■ A24 ISBBI I i t'
\ 11 \ V/ t I < " * -'V■ /
44°
42°
40°
J f!
(v*> * - • V- , i/ т ' '
' " " " .......
w'vWIUI.
148°
150°
38°
152°
A\W|NW
U
■■/( W4V»*»/*.* '
■ИШРТТ! ИИ!» 28 Дй
ilrii ршй
■1-MMT v**v*AИv• ......... '
-V f Z/^vs-A, н V* "
142°
144°
146°
148°
150°
Рис. 6. Вихри А24 и А28 на картах, рассчитанных по альтиметрическим данным: 14.02.2004 г.; Б — 2.11.2005 г.
Fig. 6. Eddies А24 and А28 on charts, calculated on altimetry data: А — 14.02.2004; 2.11.2005
Распределение скорости течений в вихрях А24 и А28, рассчитанных по альтиметрическим данным Distribution of current velocity in the eddies А24 and А28, calculated on the altimetry data
MaK^M. Миним. Средняя
Дата Вихрь скорость Сектор скорость Сектор скорость
в вихре, м/с в вихре, м/с в вихре, м/с
14.01.04 A24 0,88 SW 0,04 C 0,41
14.02.04 A24 0,52 NW 0,09 C 0,31
17.03.04 A24 0,53 SW 0,09 C 0,31
21.04.04 A24 0,51 NW 0,01 C 0,31
15.05.04 A24 0,48 SE 0,06 C 0,31
16.06.04 A24 0,65 SW 0,08 C 0,38
14.07.04 A24 0,56 SW 0,06 C 0,32
14.08.04 A24 0,62 SW 0,14 C 0,38
15.09.04 A24 0,51 SE 0,09 SW 0,30
13.10.04 A24 0,47 NE 0,06 C 0,27
27.10.04 A24 0,47 SW 0,05 C 0,27
24.11.04 A24 0,53 SW 0,01 C 0,24
01.12.04 A24 0,59 SW 0,04 C 0,32
01.01.05 A28 0,80 SW 0,06 NE 0,42
26.01.05 A28 0,48 NW 0,06 C 0,28
16.02.05 A28 0,51 NW 0,02 C 0,32
23.03.05 A28 0,42 NW 0,14 C 0,30
27.04.05 A28 0,48 NW 0,01 SE 0,27
25.05.05 A28 0,73 SW 0,03 C 0,41
08.06.05 A28 0,50 SW 0,14 C 0,35
27.07.05 A28 0,62 SW 0,05 SE 0,34
24.08.05 A28 0,57 SW 0,06 C 0,34
28.09.05 A28 0,51 SE 0,12 SW 0,28
12.10.05 A28 0,64 NE 0,01 SW 0,32
02.11.05 A28 0,53 SW 0,15 C 0,37
Отметим, что средняя скорость движения вод в рассматриваемых вихрях была практически одинаковой и для всего периода наблюдений составила 0,32 см/с для вихря А24 и 0,33 см/с для вихря А28.
Динамическая и термохалинная структура вихря А28 по данным судовых наблюдений
К сожалению, судовые данные имеются только о вихре А28. Два гидрологических разреза были выполнены Н ИС " Профессор Кагановский" в ноябре 2005 г. (рис. 7). Расстояние между гидрологическими станциями составляло около 60 миль. Таким образом, пространственное разрешение судовых наблюдений было меньше, чем разрешение альтиметрических данных, и значительно меньше разрешения ИК-изображений (0,9-1,0 км).
Рис. 7. Расположение гидрологических разрезов, выполненных НИС "Проф. Кагановский" в ноябре 2005 г. в зоне вихря А28, на картах, построенных по альтиметричес-ким (А) и ИК-данным (Б). Условные обозначения как на рис. 1
Fig. 7. Location of the hydrological sections carried out R/V "Prof. Kaganovskiy" in November, 2005 in the eddy А28 area, on the charts constructed on altimetry (А) and IR data (Б). Legend as Fig. 1
Рассмотрим вертикальное распределение динамических и термохалинных характеристик в вихре А28. Направление течения на поверхности соответствует конфигурации теплой области вихря на ИК-изображениях и направлению течений, рассчитанных по альтиметрическим данным. Участок с нулевыми значениями скорости течения в антициклоническом вихре находился между станциями 58 и 59 на первом разрезе и станциями 59 и 64 — на втором (рис. 8). Направления течений, наблюдаемые на поверхности, сохраняются во всей рассматриваемой 1000-метровой толще вод, однако ниже глубины 700 м они выражены слабо (2 см/с и менее). Максимальные значения скорости геострофических потоков в антициклоническом вихре наблюдались в поверхностном слое толщиной 100 м (17 см/с на первом и 23 см/с на втором разрезе). Таким образом, по распределению скорости течения в вихре на вертикальных разрезах можно заключить, что основное влияние вихря отмечается до глубины 700 м.
Вертикальное распределение температуры и солености на гидрологических разрезах приведено на рис. 9, 10. Антициклонический характер вихря достаточно ярко проявляется в заглублении термоклина с 50 до 200 м и более и холодного промежуточного слоя (температура менее 2,5 оС), нижняя граница которого опустилась с 200-270 до 400-500 м (рис. 9). Наибольшее заглубление наблюдалось на станции 64, расположенной ближе других к центру вихря.
Воздействие вихря А28 в поле солености проявляется в заглублении изоха-лин на глубинах более 200 м вблизи центра антициклонического вихря (станции
146° 148° 150° 152°
58 59 62 73 60 59 64 65 66
разрезах: А — разрез 1, Б — разрез 2
Fig. 8. Vertical sections of current velocity, m/s: А — section 1, Б — section 2
Станции
59 62
а
Я 500
Ю
600
Рис. 9. Вертикальное распределение температуры (°C) на гидрологических разрезах: А — разрез 1, Б — разрез 2
Fig. 9. Vertical sections of temperature, °C: А — section 1, Б — section 2
200
200
300
300
400
400
500
600
700
700
800
800
900
900
Рис. 10. Вертикальное распределение солености (епс) на гидрологических разрезах: А — разрез 1, Б — разрез 2
Fig. 10. Vertical sections of salinity, psu: А — section 1, Б — section 2
59 и 64). Кроме того, хорошо видна интрузия вод повышенной солености (более 33,8-33,9 епс) в подповерхностном слое на тех же станциях (рис. 10). Отметим, что антициклонический прогиб изохалин прослеживался, очевидно, и на глубинах более 1000 м (максимальная глубина наблюдений). Это свидетельствует о том, что антициклонический вихрь А28 имел вертикальную мощность более 1000 м, т.е. существенно больше, нежели было отмечено при анализе вертикального распределения скорости на рассматриваемых разрезах.
Горизонталъная структура вихрей А24 и А28 и особенности промысла
кальмара Бартрама
Сравним горизонтальную структуру рассматриваемых антициклонических вихрей, вышедших к берегам о. Хоккайдо и Малой Курильской гряды в октябре 2004 и 2005 гг.
Как отмечалось выше, в ноябре 2003 г. севернее вихря А24 наблюдалась крупная холодная область с циклоническим вращением вод (см. рис. 3). К сентябрю-октябрю 2004 г. холодная область, наблюдавшаяся севернее вихря А24, разрушилась, и теплые воды фронтальной зоны с температурой на поверхности до 17-18 оС частично стали проникать в вихрь (рис. 11, А, Б). В то же время наиболее холодные воды Ойясио (стрежень течения) отклонялись на восток и практически полностью окружали ядро вихря. Однако они не проникали внутрь вихревого образования, а, формируя циклоническое вращение вод у западной границы вихря, вливались в первую ветвь Ойясио, тем самым препятствуя проникновению в вихрь значительного количества теплых вод фронтальной зоны с температурой 17-18 оС.
В ноябре-декабре 2004 г. вихрь А24 начал разрушаться. Он прослеживался в поле ТПО до января 2005 г.
Районы промысла кальмара Бартрама в 2004 г. были рассредоточены на обширной акватории между 42-43° с.ш. 146о30'-150о30' в.д. Однако можно
выделить два участка промысла кальмара Бартрама: вблизи границ ринга А24, а также в слабовыраженном циклоническом вихре восточнее ринга (рис. 11, А, Б).
А Б
В Г
Рис. 11. Горизонтальная структура вихрей А24 и А28 и расположение районов промысла кальмара Бартрама (кружки) в 2004 и 2005 гг.: А — 01.10.2004 г.; Б — 18.10.2004 г.; В — 29.09.2005 г.; Г — 10.10.2005 г. Условные обозначения как на рис. 1 Fig. 11. Horizontal structure of eddies А24 and А28 and location of the neon flying squid fishery (circles) areas in 2004 and 2005: А — 01.10.2004; Б — 18.10.2004; В — 29.09.2005; Г — 10.10.2005. Legend as Fig. 1
Несколько иную горизонтальную структуру имели антициклонический вихрь А28 и окружающие его воды в 2005 г. (рис. 11, В, Г). Прежде всего вихрь А28 находился на большем удалении от Малой Курильской гряды, чем вихрь А24 в 2004 г. Между вихрем и первой ветвью Ойясио находилось крупное теплое вторжение (интрузия), его не наблюдалось в 2004 г. ТПО в водах интрузии составляла 18-19 °С в сентябре и 17-18 °С в октябре. В восточной части интрузии распространялись к северу наиболее теплые воды.
44°
43°
Часть вод Ойясио, так же как и в прошлые годы, отклонялась вихрем на восток, формируя вторую ветвь течения. Они окружали вихрь А28 с востока и юга и далее частично распространялись в южном направлении, а частично вовлекались в антициклоническое вращение. Внутрь вихря А28 проникали теплые и холодные стримеры (Т, Х на рис. 11, В, Г). В результате сформировалась спиралевидная структура вихря.
Районы промысла кальмара в сентябре формировались на фронтах между Ойясио и субарктическими водами открытого океана (рис. 11, В). В октябре другой район промысла кальмара сформировался на фронтах холодных стриммеров внутри вихря А28 (рис. 11, Г).
Хорошо иллюстрирует сказанное выше рис. 12, построенный по данным спутниковой альтиметрии, на котором приведено распределение промысла кальмара Бартрама в октябре 2004 и 2005 гг. ^44° 145° 146° 147° 148° 149° 150° в районе антицикло- г_ нических вихрей А24 и А28. В то время как в 2004 г. промысел кальмара был приурочен к периферии вихря А24 (рис. 12, А), в 2005 г. большая часть промысла была сосредоточена внутри антициклонического вихря А28 (12, Б). 42°
41°
40° 45°
44°
43°
Рис. 12. Аномалии уровня океана по данным спутниковой альтиметрии и промысел кальмара Бартрама в октябре 2004 (А) и 2005 (Б) гг.
Fig. 12. Sea level anomaly on satellite altim-etry data and the neon flying squid fishery in October 2004 (А) and 2005 (Б)
42°
41°
40'
144°
147'
149°
150°
Заключение
Таким образом, мы рассмотрели два антициклонических вихря А24 и А28, различавшихся по происхождению и структуре и оказывавших существенное влияние на распределение промысла сайры и кальмара соответственно в 2004 и 2005 гг.
Вихрь А24, сформировавшийся как ринг Куросио с теплым ядром, и взаимодействовавший в 2003 г. с другими тепловодными массами (в основном первой ветви Куросио), судя по спутниковым данным, сохранял до конца 2004 г. весьма однородное теплое ядро. Воды второй ветви Ойясио полностью окружали вихрь и частично распространялись к югу, но их большая часть продвигалась в направлении первой ветви Ойясио, образуя между вихрем и первой ветвью Ойясио холодную область.
Промысел кальмара был рассредоточен на большой акватории, но также придерживался фронтов вихря А24. Ни одного улова внутри вихря отмечено не было.
Вихрь А28 сформировался в результате слияния двух антициклонических вихрей, также рингов Куросио. Причем один из них, пришедший с востока, сформировался в открытом океане, а второй в процессе своей эволюции приближался к прибрежью о. Хонсю и также взаимодействовал с трансформированными водами первой ветви Ойясио. Сформировавшийся вихрь имел хорошо выраженную интрузионную структуру. Внутри него перемешивались теплые и холодные интрузии (стримеры). Между вихрем и первой ветвью Ойясио находилась не область холодных вод, а крупное теплое вторжение, проникавшее в северную часть вихря.
При таких условиях значительная часть промысла кальмара Бартрама находилась внутри вихря на фронтах стримеров.
Список литературы
Бубнов В.А., Иванов Ю.А., Кошляков М.Н. Об океанских вихрях на мегаполи-гоне // ДАН СССР. — 1988. — Т. 301, № 6. — С. 1468-1471.
Булатов Н.В. Вихревая структура субарктического фронта в северо-западной части Тихого океана // Уч. зап. ЛГУ. — 1980. — № 403. — С. 61-71.
Булатов Н.В. Рекомендации по использованию спутниковых ИК-снимков в океанологических исследованиях. — Владивосток : ТИНРО, 1984. — 44 с.
Булатов Н.В., Дарницкий В.Б., Савин А.Б. Океанологические факторы среды, способствующие переносу ранней молоди лемонемы (Laemonema longipes M oridae) от нерестилищ к районам нагула // Исслед. Земли из космоса. — 1999. — № 1. — С. 97-104.
Булатов Н.В., Лобанов В.Б. Исследование мезомасштабных вихрей восточнее Курильских островов по данным метеорологических спутников Земли // Исслед. Земли из космоса. — 1983. — № 3. — С. 40-47.
Булатов Н.В., Самко Е.В. Основные черты структуры фронтальных зон северозападной части Тихого океана // Изв. ТИНРО. — 2002. — Т. 130. — С. 12-23.
Булатов Н.В., Самко Е.В., Басюк Е.О. Спутниковый мониторинг антициклонических вихрей в районе южных Курил. Их влияние на динамику и промысел // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса : сб. науч. статей. — М. : ООО "Азбука-2000", 2006. — Вып. 3, т. 2. — С. 56-67.
Дарницкий В.Б., Булатов Н.В. Элементы структуры и эволюции топографических вихрей подводных гор Эримо-Такуйе: дистанционные и инструментальные наблюдения // Вопросы промысловой океанологии. — М. : ВНИРО, 2005. — Вып. 2. — С. 277-302.
Зырянов В.Н. Топографические вихри в динамике морских течений : монография. — М. : ИВП РАН, 1995. — 239 с.
Козлов В. Ф., Гурулев А. Ю. О перемещении вихрей вдоль глубоководного желоба // Метеорол. и гидрол. — 1994. — № 6. — C. 70-78.
Коняев К.В., Сабинин К.Д. Спектральное описание синоптической изменчивости течений в океане по данным "Полигона 70" и "Полимоде" // Изв. АН СССР. ФАО. — 1981. — Т. 17, № 11. — С. 1191-1200.
Кошляков М.Н. Открытие и исследование синоптических вихрей в открытом океане // Изв. РАН. ФАО. — 2002. — Т. 38, № 6. — С. 770-783.
Лобанов В.Б., Рогачев К.А., Булатов Н.В. и др. Долгопериодная эволюция теплого вихря Куросио // ДАН СССР. — 1991. — Т. 317, № 4. — С. 984-988.
Самко Е.В., Булатов Н.В. Основные направления применения спутниковых данных в рыбохозяйственных исследованиях ТИНРО-Центра // Изв. ТИНРО. — 2005. — Т. 141. — С. 121-134.
AVISO. http://las.aviso.oceanols.com.
Bulatov N.V., Kapshiter A.V., Obukhova N.G. One type of eddy development in the northeastern Kuroshio branch // CD-ROM Proceedings of ISRS 2006 PORSEC. — Pusan, Korea, 2006.
Bulatov N.V., Lobanov V.B. Influence of Kuroshio warm — core rings of hydrolo-graphic and fishery conditions off Southern Kuril Islands // Proc. PORSEC — 92. — Okinava, Japan, 1992. — P. 1127-1131.
Kitano K. Some properties of the Warm Eddies, Generated in the Confluence Zone of the Kuroshio and Oyashio Current // J. Phys. Oceanogr. — 1975. — Vol. 5, № 2. — P. 245-252.
Ohshima K.I., Wakatsuchi M., Saitoh S. Velocity field of the Oyashio region observed with satellite-tracked surface drifters during 1999-2000 // J. Oceanography. — 2005. — Vol. 61, № 5. — P. 845-855.
Поступила в редакцию 6.02.08 г.
