CC BY
43
2003
Известия ТИНРО
Том 135
УДК 639.2.053.1:551.46(265.54)
Б.С.Дьяков
О ВОЗМОЖНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ДИНАМИКИ УЛОВОВ ПРОМЫСЛОВЫХ РЫБ И ТИХООКЕАНСКОГО КАЛЬМАРА В ЯПОНСКОМ МОРЕ ОТ АТМОСФЕРНЫХ И ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Исследовались многолетние изменения повторяемости форм атмосферной циркуляции по типизации Вангенгейма-Гирса, давления в центрах сибирского и северотихоокеанского антициклонов, алеутской депрессии, температуры воды на Сангарском гидрологическом разрезе, уловов тихоокеанского кальмара, минтая и дальневосточной сардины в Японском море. Установлены зависимости между этими характеристиками.
Dyakov B.S. On possible dependence of catch values of commercial fishes and Japanese flying squid in the Japan Sea on atmospheric and hydrological processes // Izv. TINRO. — 2003. — Vol. 135. — P. 244-265.
The multi-years rows of the following parameters were investigated: frequency of certain forms of atmospheric circulation (by Vangengeim-Girs typification), atmospheric pressure in the centers of action of atmosphere, water temperature at San-garsky standard hydrological section in the northwestern Japan Sea, annual total catch values of Japanese flying squid , Alaska pollack , and sardine-iwashi in the Japan Sea. Qualitative dependences between these parameters were determined.
Fluctuations of W (western) form of atmospheric circulation frequency in the Atlantic-European sector of the northern hemisphere were coherent with the changes of water temperature in February, and the fluctuations of E (eastern) form were opposite to the changes of temperature. The fluctuations of W form frequency had anti-phase with the changes of pollack catch, but were coherent with the catch of sardine. The fluctuations of E form were coherent with the changes of pollack catch. The fluctuations of C (central) form were opposite to the changes of catch of pollack and sardine.
Fluctuations of Z (zonal) form of atmospheric circulation frequency in the Pacific-American sector of the northern hemisphere were coherent with the changes of catch of pollack and sardine, but the fluctuations of M (meridional) form were opposite to the changes of catch of pollack and sardine.
Fluctuations of the atmospheric pressure in the center of Siberian anticyclone in winter were opposite to the changes of water temperature and to the smoothed changes of Japanese flying squid catch , but were coherent with the smoothed changes of catch of pollack and sardine in the Japan Sea. Fluctuations of the atmospheric pressure in the center of Hawaiian anticyclone in August are opposite to the changes of Japanese flying squid catch.
Fluctuations of water temperature at Sangarsky hydrological section in February were coherent to the changes of Japanese flying squid catch and opposite to the changes of catch of sardine and pollack.
Долговременные колебания уловов промысловых рыб в дальневосточных морях и северной части Тихого океана происходят на фоне подобных по длитель-
ности изменений атмосферной циркуляции северного полушария и океанологического режима вод (Шунтов, Васильков, 1981, 1982; Давыдов, 1984, 1986, 1989; Шунтов, 1986, 1999, 2001; Елизаров, Котенёв, 1989; Дударев, 1990; Кляшторин, 1996, 2000; Кляшторин, Сидоренков, 1996; Шунтов и др., 1997, 2002; Гаврилов, 1998; Иванков, Иванкова, 1998; Юyashtorm, 2001).
Многие исследователи связывали многолетние изменения динамики уловов промысловых рыб с эпохами доминирования определённых форм атмосферной циркуляции или климатопродукционных циклов в северном полушарии. Эти эпохи составляли до нескольких десятков лет, а климатопродукционные циклы — 40-60 лет. Например, рост уловов сардины в 20-30-е и 70-80-е гг. прошлого столетия В.П.Шунтов с соавторами (Шунтов, Васильков, 1981, 1982; Шунтов, 1986; Шунтов и др., 2002) связывали с преобладающим развитием зональных атмосферных процессов, а И.В.Давыдов (1984, 1986), А.А.Елизаров и Б.Н.Котенев (1989) — меридиональных. По мнению В.П.Шунтова и В.П.Ва-силькова, зональные процессы формы 3 (по Гирсу, 1974) в тихоокеанско-амери-канском секторе северного полушария вызывали глобальное потепление вод в северной части Тихого океана, а меридиональные М1 и М2 — похолодание. А .А.Елизаров, Б.Н.Котенев (1989) считали, что при меридиональной форме циркуляции в тихоокеанско-американском секторе северного полушария осуществлялся межширотный перенос воздушных масс с юга на север и соответственно поступление тёплых вод в северную часть Тихого океана и Японское море. Когда восстанавливалась зональная циркуляция атмосферы, то начинались частые и продолжительные вторжения холодных воздушных масс с севера и северо-запада, что способствовало уменьшению притока тёплых вод в северную часть Тихого океана и Японское море. Первый (20-30-е гг.) и второй (70-80-гг.) периоды высоких уловов дальневосточной сардины в прошлом столетии исследователи обусловливали, таким образом, интенсивным меридиональным обменом над районами Дальнего Востока и южными переносами воздушных масс. И.В.Давыдов (1986, 1989) полагал, что процессы формы М2 в тихоокеанском секторе северного полушария вызывали потепление вод в восточных районах северной части Тихого океана и дальневосточных морях, похолодание — в западных районах, у берегов Японии. При процессах формы М1, наоборот, похолодание вод наблюдалось в восточных районах и дальневосточных морях, а потепление — в западных районах северной части Тихого океана. Можно напомнить, что преобладание меридиональных форм циркуляции М1 и М2 предполагает в тропосфере длинные волны большой амплитуды с устойчивым противоположным географическим положением ложбин и гребней над северной частью Тихого океана. Мнения всех исследователей сходились в том, что рост уловов дальневосточной сардины проходил на фоне потепления вод в северной части Тихого океана и Японском море, но расходились в оценках наибольшей повторяемости тех или иных форм атмосферной циркуляции и характера тепловых процессов, которые они вызывали в Тихом океане и дальневосточных морях.
В данной работе рассматривались следующие вопросы: изменение термики вод в Японском море в зависимости от крупномасштабных атмосферных процессов и влияние гидрометеорологических условий на динамику вылова тихоокеанского кальмара, минтая и дальневосточной сардины в Японском море. Исходным материалом послужили: наблюдения НИС ТИНРО-центра за температурой воды на стандартном океанографическом разрезе Сангарском в северозападной части Японского моря в феврале и августе 1981-2000 гг.; временные ряды повторяемости форм атмосферной циркуляции Вангенгейма-Гирса W, Е, С, 3, М1, М2 и давления в центрах сибирского, северотихоокеанского антициклонов и алеутской депрессии в 1950-2000 гг. (Василевская, 2000); статистика вылова минтая, дальневосточной сардины и тихоокеанского кальмара в Японском море в 1950-2000 гг. из баз данных лабораторий ресурсов пелагиали и ресурсов
рыб прибрежных вод ТИНРО-центра. Как отмечали Л.Б.Кляшторин и Н.С.Сидо-ренков (1996), уловы не всегда являются хорошими показателями численности, но для крупных промысловых стад тренды уловов в целом соответствуют динамике промыслового запаса. Для основных промысловых видов долговременные флюктуации уловов столь значительны, что они с большой вероятностью отражают изменения численности популяций. Значимость коэффициентов корреляции между гидрометеорологическими и промысловыми характеристиками оценивалась по критерию Стьюдента.
Расположение стандартного гидрологического разреза Сангарского в Японском море приведено на рис. 1. На репрезентативности этого разреза следует остановиться особо, хотя этот вопрос может быть отдельной темой исследования. Объективным критерием типа термического режима вод на гидрологическом разрезе Сангарском является изменчивость температуры воды в зимний период или подповерхностного слоя 50-200 м во все сезоны. Межгодовые изменения температуры воды на этом разрезе являются показательными не только для северо-западной, но и юго-восточной части Японского моря. Межгодовые колебания температуры воды на разрезах Сангарском в северо-западной части Японского моря и РМ-9 в юго-восточной совершались синфазно зимой и в противо-фазе летом. Однако как фазность зимой, так и противофазность летом температурного режима вод могла нарушаться в годы с аномальными гидрологическими условиями, например в 1988 г. Следует заметить, что период высоких уловов дальневосточной сардины в конце 70-х — первой половине 80-х гг. прошлого века совпал с низким тепловым фоном на разрезе РМ-9 в юго-восточной части Японского моря в эти годы. "Сардиновой катастрофе" начала 90-х гг. сопутствовал положительный тренд температуры на Сангарском разрезе. Станция № 1 гидрологического разреза РМ-9 располагалась в районе одного из крупных нерестилищ дальневосточной сардины в Японском море. Многолетний ход температуры воды на этой станции носил сходный характер с изменениями этой характеристики на всех станциях разреза РМ-9. Собственные исследования автора этой статьи показали, что статистическая связь между аномалиями температуры воды разрезов Сангарского и по 132° в.д. достаточно высока в зимне-весенний период. А в слое 50-200 м степень корреляционной связи высока между аномалиями зимнего и летнего сезонов. Аномалии температуры воды в северной половине Японского моря формируются гидрометеорологическими процессами, проходившими в Татарском проливе в зимний период (Истошин, 1 950). Аномалии температуры, образовавшиеся зимой в Татарском проливе, переносятся Приморским течением в район зал. Петра Великого, где они определяют термику вод в весенне-летние месяцы. Многолетние изменения потенциальной температуры воды слоя 50-150 м в различных районах Японского моря (Пономарёв и др., 2000) были подобны таковым на Сангарском разрезе. В пользу Сангарского разреза как индикатора термического режима вод Японского моря свидетельствовали синхронные многолетние изменения глобальной температуры воздуха в северном полушарии, среднего атмосферного давления на уровне моря в северной части Тихого океана, температуры воды на прибрежных станциях Японского моря (Шунтов, 2001). М ежгодовые изменения температуры воды на разрезе носили асинхронный характер с ходом индекса скорости вращения Земли (СВЗ). Л.Б.Кляшторин и Н.С.Сидоренков (1996) отмечали тесную корреляцию частоты форм атмосферной циркуляции (ЧФА) с "геофизическим" индексом СВЗ. По мнению авторов, это указывало на существование функциональной связи между долгопериодными изменениями атмосферной циркуляции и таким глобальным явлением, как изменение скорости вращения Земли. Более того, было отмечено, что кривые уловов сардин и лососей, а также индексов ЧФА и СВЗ прошли через максимум в конце 80-х гг. и устойчиво снижались в течение 5 лет. В связи с этим необходимо отметить, что в 1985-1988 гг. на
Сангарском гидрологическом разрезе отмечался аномальный минимум температуры. И, наконец, стандартный гидрологический разрез Сангарский пересекает большую часть самого крупного циклонического круговорота, который входит в число главных структурных частей Японского моря. Изменения гидрофизических характеристик на разрезе отражают термодинамическое состояние как этого круговорота, так и всего моря в целом.
Рис. 1. Гидрологический разрез Сангарский в Японском море (1-8 — станции)
Fig. 1. Hydrological section Sangarsky in the Japan Sea (1-8 — stations)
52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34
-Г--T---1-I Г-1-1-1-1-1-1-г
128 130 132 134 136 138 140
Представляется важным комплексное рассмотрение тенденций долговременных изменений (трендов) крупномасштабных атмосферных процессов, температуры воды на разрезе, трендов уловов промысловых рыб и тихоокеанского кальмара в Японском море. Многообразие процессов атмосферной циркуляции может быть описано с помощью различных типизаций. Одной из наиболее известных является типизация Г.Я.Вангенгейма (1935). Согласно этой типизации циркуляционные процессы над атлантико-евразийским сектором северного полушария на уровне 500 гПа разделяются на три формы: западную восточную (Е) и меридиональную (С), которые отражают основные особенности режима циркуляции в этом регионе. А.А.Гирс (1974) выделил в тихоокеанско-аме-риканском секторе северного полушария соответствующие формам Г.Я.Ванген-гейма W, Е, С типы зональный (3) и два меридиональных (М1) и (М2). Вследствие этого типизация атмосферных процессов приобрела глобальный масштаб. Процессы W и 3 характеризуют зональное состояние атмосферы, при котором в тропосфере отмечаются волны малой амплитуды, которые быстро смещаются с запада на восток. Процессы Е, С, М1, М2 отражают меридиональное состояние атмосферы, которому в тропосфере свойственны стационарные волны большой амплитуды. При этом географическое положение высотных гребней и ложбин при Е и С, а также М1 и М 2 — противоположное. О.К.Ильинский (1965), используя карты Н500, уточнил типизацию А.А.Гирса. Дальневосточные учёные Т.М.Журавлёва и А.Н.Манько (2001) на основе исходных полей Н500 разработали региональную классификацию атмосферных процессов над вторым естественным синоптическим районом и получили 11 крупных форм циркуляции и 33 типа. А.И.Соркина (1963), В.Г.Снопков (1963), А.М.Полякова (1999) и другие типизировали атмосферные процессы по характеру перемещения приземных циклонов и антициклонов. Типизация С.Ю.Глебовой (1998, 2001) выполнена на основе анализа приземных декадных карт, а в качестве критерия использовалось географическое местоположение центров действия атмосферы. Автор определила шесть типов таких процессов для Японского моря. Первые три типа атмосферных процессов над Японским морем свойственны главным образом летнему сезону. П ервый тип обозначал отсутствие выраженных объектов атмосферной цирку-
ляции, т.е. преобладание малоградиентного поля и слабый ветровой перенос. Второй тип характеризовал преобладание юго-западных воздушных переносов, которые обусловлены влиянием летней дальневосточной депрессии. Третий тип связан с положением циклона юго-западнее Японского моря; передняя часть циклона охватывает море и вызывает здесь сильные юго-восточные ветры. Четвёртый, пятый и шестой типы атмосферных процессов над Японским морем доминировали главным образом в осенне-зимнее время. При четвёртом типе (умеренно холодном) акватория Японского моря находилась под воздействием тыловой ложбины циклона, обусловливающей преобладание северо-западных и западных ветров. Пятый тип (холодный) наблюдался, когда при взаимодействии сибирского антициклона и алеутской депрессии над Японским морем располагалась зона больших барических градиентов, что обусловливало обострение зимнего муссона и приводило к сильным северным и северо-восточным ветрам. Шестой тип (тёплый) характеризовался зональными процессами, когда восточнее Японских островов развивается циклоническая деятельность, в результате этого над Японским морем отмечаются ветры северных румбов. Таким образом, анализ межгодовой повторяемости различных типов атмосферных процессов может позволить оценить колебания климатических и термических условий в Дальневосточном регионе и объяснить причины и цикличность многолетних изменений численности промысловых объектов.
Многолетние изменения повторяемости форм атмосферной циркуляции атлантико-европейского W, С, Е и тихоокеанско-американского З, М1 и М2 секторов северного полушария показаны на рис. 2. Исследование показало, что в атмосфере наблюдался отрицательный тренд повторяемости процессов западной формы W в 1963-1968 гг. и положительный — в 1969-1999 гг. Смена знака колебаний повторяемости формы W с отрицательного на положительный произошла в 1968-1969 гг. В изменениях повторяемости восточной Е и меридиональной С форм наблюдались тренды противоположной направленности в 1965-1980 и 1981-2000 гг. Межгодовые колебания повторяемости формы С имели обратный характер по отношению к форме Е. Знаки трендов повторяемости форм циркуляции Е и С сменились на обратные в 19801981 гг. Тренд повторяемости зональной формы З был положительным в 1966-1984 гг. и отрицательным в 1985-1997 гг. (рис. 2). Тренды повторяемости меридиональных форм М1 и М2 в общем случае были противоположными по отношению к зональной форме З. В многолетнем ходе повторяемости формы М1 отмечены её низкие значения в 1978-1988 гг., отрицательный тренд в 1966-1977 гг. и положительный — в 1989-1996 гг. В межгодовых изменениях формы М2 выделялись периоды с разнонаправленными трендами — 19501956, 1957-1970, 1971-1975, 1976-1980, 1981-1985, 1986-1989, 1990-1996 гг. (рис. 2). Тренды изменчивости форм З, М1, М2 в основном не совпали по годам с трендами типов W, Е, С, что обусловлено различиями атмосферных процессов над Тихим океаном и Атлантикой. В изменчивости форм циркуляции атмосферы в 1950-2000 гг. просматривались некоторые особенности. Так, долговременные изменения с тенденцией увеличения повторяемости формы W занимали самый продолжительный климатический цикл (1969-1999 гг.); на этом фоне совершалась смена направленности трендов форм Е, С, З, М1, М2. Процессы тихоокеанско-американского сектора подвержены большей изменчивости в сравнении с процессами атлантико-европейского сектора (рис. 2). Корреляционная связь между формами W и З являлась статистически незначимой (+0,07). Зависимость между формами Е и М1 получилась обратной (-0,29), С и М2 — прямой (+0,28); связи между этими формами были статистически значимыми. Зональные процессы над Атлантикой и Тихим океаном мало связаны между собой; эта связь достаточно высока при меридиональных процессах. Уменьшение повторяемости формы Е и увеличение — формы С над Ат-
лантикой сопровождалось соответствующим увеличением повторяемости процессов М1 и М2 над Тихим океаном.
Рис. 2. Тренды скользящих средних по трёхлетиям повторяемости форм атмосферной циркуляции W (1), 3 (2), M, (3), Е (4), С (5), М2 (6)
Fig. 2. Trends sliding average on 3-year the repeatability of forms of atmospheric circulation W (1), 3 (2), M, (3), Е (4), С (5), M2 (6)
Известно, что центры действия атмосферы являются главными составляющими механизма общей циркуляции атмосферы. В тихоокеанско-американском
секторе северного полушария они представлены сибирским и северотихоокеанским антициклонами, алеутским минимумом. Поэтому уместно в данном случае привести их краткую физико-географическую характеристику.
Образование сибирского антициклона начинается в сентябре, а разрушение происходит с марта по май. И.В.Максимов и В.Г.Карклин (1969) считают, что положение и интенсивность сибирского максимума атмосферного давления обусловливаются совместным воздействием факторов как земной, так и космической природы. Наибольшее давление в центре сибирского антициклона наблюдается в декабре—феврале, когда максимум занимает самое восточное положение, и в среднем составляет 1038-1041 мбар. В эти месяцы отмечается наибольшая площадь распространения сибирского антициклона (более 80 % северной Азии); самой большой она становится в январе. И.В.Максимов и В.Г.Карклин (1969) рассмотрели ход давления в центре сибирского антициклона в сентябре 18911 965 гг. В этом месяце происходит его формирование и идёт процесс заполнения летней термической депрессии. Авторы выяснили, что изменение давления в сибирском антициклоне имеет сложный характер; преобладающий период колебаний около 2-3 лет. При отфильтровывании высокочастотных колебаний способом сглаживания по трехлетиям исследователи получили многолетний фон изменений интенсивности сибирского максимума с доминирующим периодом, близким к 11 годам. Новые исследования долгопериодных изменений параметров сибирского антициклона показали, что продолжительность циклов (периодов) его изменений составляет около 3, 7, 11, 21, 29 и 65 лет (Василевская, 2000).
Северотихоокеанский антициклон обнаруживается на среднемноголетних картах в любой месяц года в субтропических и тропических широтах северной части Тихого океана. Центр антициклона располагается к северу от Гавайских островов, его отрог далеко вытянут в направлении к берегам Азии. Северотихоокеанский антициклон — перманентный центр действия атмосферы, результат преобладания в указанном районе тёплых и высоких малоподвижных антициклонов. Средние месячные значения давления в центре северотихоокеанского антициклона изменяются от 1013 до 1033 мбар. От развития его северного гребня зависят траектории смещения морских циклонов и вынос тепла по западной периферии этого гребня (Василевская, 2000).
Алеутский минимум — это область низкого атмосферного давления на сред-немноголетних картах в северной части Тихого океана, в районе Алеутских островов. Существование алеутского минимума обусловлено циклонами, которые образуются у восточных берегов Азии. Эти циклоны при движении в северо-восточном направлении углубляются и перемещаются в район Алеутских островов. При дальнейшем смещении к Аляске циклоны заполняются. Алеутский минимум является атмосферным образованием с двумя барическими центрами: первый располагается к юго-востоку от Камчатки, второй — в зал. Аляска. Интенсивность алеутского минимума изменяется в пределах 982-1016 мбар (Василевская, 2000). Зимой глубина алеутского минимума максимальна; летом он почти исчезает.
Графики межгодовых изменений давления в сибирском и северотихоокеанском антициклонах, алеутском минимуме даны на рис. 3. Значения давления в феврале в центре сибирского антициклона в 1 950-2000 гг. разделялись на три крупных климатических цикла: 1950-1967, 1968-1989 и 1990-2000 гг. (рис. 3, А). Наиболее высокое давление, в пределах 1035-1055 мбар, отмечалось с 1968 по 1989 г. Наиболее низкое давление, в среднем от 1030-1040 мбар, наблюдалось в 1950-1967 и 1990-2000 гг. Резкое понижение давления в центре сибирского антициклона произошло после 1989 г., когда оно в последующие годы вернулось к диапазону значений первого климатического цикла (рис. 3, А). В межгодовом ходе давления в центре алеутского минимума в феврале просматривалась тенденция к понижению в 1957-1970 гг. После 1970 г. давление
1015 -
1010 I i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
1010
03
■=1 975 -
970 -
965 4—i—i—i—i—i—i—i i i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i i i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i i
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Рис. 3. Тренды скользящих средних по трёхлетиям давления в центрах действия атмосферы: сибирского антициклона (А), алеутского минимума (Б) в феврале, северотихоокеанского антициклона (В) в августе
Fig. 3. Trends sliding average on 3-year pressure in the centers of action of an atmosphere: the Siberian anticyclone (А) and an aleutian minimum (Б) in February, north-pacific anticyclone (В) in August
увеличивалось до 1976 г., после чего оно испытывало разнонаправленные колебания, и тренд изменчивости становился неопределённым (рис. 3, Б). Можно отметить, что существенный рост давления в алеутском минимуме, который наблюдался с 1970 г., начался позднее на три года, чем в сибирском антициклоне.
Ход давления в центре северотихоокеанского антициклона в августе совершался главным образом с отрицательными трендами в 1954-1958, 1962-1978, 19851 992 гг. Положительный тренд давления отмечался в короткие периоды 1 9581962 и 1979-1984 гг. (рис. 3, В). Корреляционная связь между ходом давления в рассматриваемых центрах действия атмосферы оказалась статистически значимой (и обратной) только для сибирского антициклона и алеутского минимума (-0,29). Физический смысл этой статистической связи в том, что высокая интенсивность сибирского антициклона предполагала большую глубину алеутского минимума. Зависимость между давлением в сибирском антициклоне и повторяемостью процессов М1 в тихоокеанско-американском секторе выразилась статистически значимой величиной (-0,29). Это свидетельствовало о том, что низкая повторяемость процессов формы М1 сопровождалась высокой интенсивностью сибирского антициклона. Коэффициент корреляции зависимости между давлением в центре сибирского антициклона в феврале и формой Е (атлантико-европейский сектор) составил +0,39. Корреляционная связь между давлением в северотихоокеанском антициклоне в августе и повторяемостью процессов М1 оказалась достаточно большой (+0,47): увеличение повторяемости циркуляции атмосферы формы М1 вызывало рост давления в северотихоокеанском антициклоне.
Межгодовые изменения уловов тихоокеанского кальмара, минтая и дальневосточной сардины в Японском море представлены на рис. 4. Для выявления тенденций сопряжённости уловов этих промысловых объектов ряды переменных были апроксимированы полиномом 6-й степени, т.е. представлены полиномиальными трендами. Видно, что уловы тихоокеанского кальмара и дальневосточной сардины, с одной стороны, и тихоокеанского кальмара и минтая, с другой — находились в обратной зависимости (рис. 4, А, В). Российские и японские исследователи также отмечали, что многолетние изменения численности дальневосточной сардины совершались в противофазе с тихоокеанским кальмаром (Шевцов, 1978). Полиномиальные тренды уловов минтая и дальневосточной сардины имели квазисинхронный характер (рис. 4, Б). Смена знаков разнонаправленных полиномиальных трендов уловов кальмара и сардины осуществилась в первой половине 70-х, второй — 50-х и 80-х гг. прошлого столетия (рис. 4, А). Максимум вылова дальневосточной сардины во второй половине 80-х гг. соответствовал минимуму вылова тихоокеанского кальмара в этот период. Перемена знаков полиномиальных трендов уловов минтая и кальмара произошла в первой половине 80-х гг. (рис. 4, В). В конце 90-х гг. наметилась тенденция понижения уловов тихоокеанского кальмара и повышения минтая. В.А.Нуждин (1998) выделил два периода возрастания объёмов добычи минтая, что в определённой степени отражало динамику его численности. Первый рост уловов минтая приходился на начало 60-х гг., второй — на первую половину — конец 70-х гг. прошлого столетия. Четырёх—пятикратное снижение интенсивности промысла минтая в первой половине 80-х гг., а также последовавшее затем общее уменьшение запасов привели к заметному сокращению объёма его добычи к середине 90-х гг. прошлого столетия. Н.С.Фадеев, В.Веспестад (2001) отмечали, что в 90-е гг. уловы минтая сократились почти до исторического минимума в связи со снижением численности этого вида в Японском море.
К изложенному выше необходимо добавить следующее. В Японском море известны четыре крупных центра воспроизводства и соответственно популяции минтая (Шунтов и др., 1993). Самый обширный из них находится в Татарском проливе, в водах шельфа и верхней части свала глубин Сахалина. Нерест минтая здесь наблюдается в январе—мае с пиком в феврале—марте. Мощные нерестилища минтая также простираются вдоль края шельфа о. Хоккайдо; в этом районе нерест минтая отмечается в зимние месяцы — январе—феврале. Зал. Петра Великого является постоянным районом нереста минтая в осенне-
о .0
.0 I
S
с! о. со о
m
О
.о СО
1200 1000 800 600 400 200 0
400 350 300 250 200 150 100 50
1- 1200
0
¡¡5 1000
1 800 S
с! .
со о
g 400 со 200 О
-200 100 ■
Годы
Рис. 4. Сопряжённость межгодовых изменений уловов: А — тихоокеанского кальмара (1) и дальневосточной сардины (3); Б — минтая (2) и дальневосточной сардины; В — тихоокеанского кальмара и минтая в Японском море; ряды апроксимированы полиномом 6-й степени
Fig. 4. An conjugate of interannual changes catches: А — а Pacific squid (1) and a Far East pilchard (3); Б — a pollack (2) and a Far East pilchard; В — a Pacific squid and a pollack in the Japan Sea; numbers are approximated by a polynom of 6-th degree
-200
1400
80 -60 -40 -20 -0
о
ы
со
.
со
.0 со m
о ы
со
зимний и весенний сезоны. Наиболее мощное воспроизводство минтая осуществляется в Корейском заливе. Нерест минтая отмечается здесь в осенний сезон (ноябрь—декабрь). Таким образом, в четырёх региональных физико-географических районах Японского моря нерест минтая происходит в различные сроки и, кроме того, осенне-зимне-весенненерестующий минтай имеет свойственные этим популяциям колебания численности (Шунтов и др., 1993). Однако сокращение уловов минтая, рассмотренное выше в тексте, — характерная тенденция и индикатор снижения численности для всех популяций минтая в Японском море (Фадеев, Веспестад, 2001).
В эпоху высоких уловов дальневосточной сардины и низких тихоокеанского кальмара (1975-1992 гг.) в атмосфере отмечались положительный тренд повторяемости западной формы W, отрицательный — восточной Е и противоположный ему тренд меридиональной формы С. В этот период наблюдались высокие значения параметров повторяемости зональной формы З и низкие — меридиональной формы М1 (см. рис. 2). Результаты типизации атмосферных процессов над дальневосточными морями по С.Ю.Глебовой (1998, 2001) показали, что в начале и конце 80-х гг. прошлого столетия над Японским морем господствовал пятый тип (холодный), в начале 90-х гг. — шестой (тёплый), в конце 90-х гг. проявилась тенденция увеличения повторяемости четвёртого (умеренно холодного) типа. Повышение температуры воды в Японском море в 90-е гг. прошлого столетия отмечалось при наибольшей повторяемости летних (весенне-летних) атмосферных процессов первого и второго типов. При этих синоптических ситуациях наблюдались южный и юго-западный переносы воздушных масс. В первом типе атмосферных процессов доминировал штиль, во втором — преобладали юго-западные ветры. Можно предположить, что при синоптической ситуации второго типа осуществлялся более заметный прогрев поверхностного слоя моря. Основной аргумент состоял в том, что в летнее время суша теплее моря, и юго-западные ветры несли в основном с азиатского материка на море тёплые воздушные массы. Их длительное взаимодействие с морской поверхностью вызывало существенное изменение термического состояния водных и воздушных масс в Японском море. В конце 90-х гг. при увеличении повторяемости 4-го типа (умеренно холодного) наметилась тенденция понижения уловов тихоокеанского кальмара и повышения — минтая. Пик промысла сардины и спад промысла кальмара в Японском море примерно в середине 80-х гг. согласовывался с 5-м холодным типом атмосферных процессов над дальневосточными морями по С.Ю.Глебовой (2001). Высокие уловы кальмара и низкие — сардины и минтая примерно в первой половине 90-х гг. соотносились с шестым типом атмосферных процессов по С.Ю.Глебовой (2001). В зимне-весенние сезоны 90-х гг. доминировал прежде всего шестой тип (тёплый), а в летние — второй тип атмосферных процессов, которые обусловили потепление вод в Японском море в эти годы и, вероятно, способствовали увеличению уловов тихоокеанского кальмара и уменьшению — минтая. Воздействие атмосферных процессов типизации С.Ю.Глебовой (1998, 2001) на температуру воды в северо-западной части Японского моря в 90-е гг. тождественно положительным трендам повторяемости форм W, С и отрицательному — Е атлантико-европейского и отрицательным трендам форм З, М2 и положительному — М1 тихоокеанско-американ-ского секторов северного полушария.
На рис. 5 приведены кривые значений изменчивости температуры воды в феврале на Сангарском гидрологическом разрезе в северо-западной части Японского моря и уловов тихоокеанского кальмара, минтая и дальневосточной сардины в 1983-2000 гг. Необходимо отметить, что в последнее двадцатилетие на Сангарском океанографическом разрезе отмечался аномальный минимум температуры в 1985-1988 гг. в зимний и летний сезоны в подповерхностном слое 50-200 м. Межгодовые колебания уловов кальмара происходили синхрон-
1 983 1 985 1 987 1 989 1 991 1 993 1 995 1 997 1 999
1400
350 300 250 200 150 100 50
1200
1000 2 л
800
600
400
200
Рис. 5. Межгодовые изменения температуры воды слоя 50-200 м (1) на Сангарс-ком гидрологическом разрезе в феврале и уловов тихоокеанского кальмара (А), минтая (Б) и дальневосточной сардины (В) в Японском море в 1983-2000 гг.
Fig. 5. Interannual changes of temperature of water of a layer of 50-200 m (1) on Sangarsky a hydrological section in February and catches a Pacific squid (А) , a pollack (Б) and a Far East pilchard (В) in the Japan Sea in 1983-2000
1 983
1 985
1 987
1989 1991
1 993
1 995
1 997
1 999
0
1983
1985
1987
1989
1993
1995
1997
1999
но с температурой воды на гидрологическом разрезе, а минтая и сардины — асинхронно. Особенно это заметно в годы аномального минимума температуры воды на разрезе (рис. 5). Следует добавить, что межгодовые изменения температуры воды на Сангарском разрезе в зимний сезон соответствовали определённому характеру атмосферных процессов над дальневосточными морями по типизации С.Ю.Глебовой (2001). Зависимость между синоптическими процессами этой типизации и температурой воды на разрезе была прямой: холодный тип означал низкие, тёплый — высокие температуры воды на гидрологическом разрезе.
Температура воды на Сангарском гидрологическом разрезе и давление в центре сибирского антициклона в зимний сезон изменялись в противофазе (рис. 6). Это означало, что повышение интенсивности сибирского антициклона вызывало понижение температуры воды на гидрологическом разрезе. Кавамура, Ву (Kawamura, Wu, 1998) отмечали, что в зимнее время сухие и холодные воздушные массы с евразийского континента смещались на Японское море и при взаимодействии с морем порождали и образовывали через глубокую конвекцию характерные водные массы — воды собственно Японского моря (глубинные воды). Температурный режим вод на гидрологическом разрезе зимой в северозападной части Японского моря формировался, скорее всего, под воздействием воздушных масс сибирского антициклона. В.Ф.Шапкина (1959) отмечала, что охлаждение водных масс в Японском море в зимний сезон играет большую роль в образовании аномалий температуры воды на гидрологических разрезах. Эти аномалии сохраняются в подповерхностном слое моря в течение всего лета. Более того, В.Ф.Шапкина (1959) нашла количественные зависимости между барическими полями над Восточной Сибирью, Дальним Востоком, северо-западной частью Тихого океана и аномалиями температуры воды на отдельных разрезах в Японском море. Можно предположить, что сибирский антициклон при этом является главной составляющей в зимнем формировании гидрологического режима Японского моря. В колебаниях давления в центре сибирского антициклона и динамики вылова тихоокеанского кальмара в 70-90-е гг. прошлого столетия прослеживалась обратная зависимость (рис. 7). Высокое давление в сибирском антициклоне в 70-80-е гг. совпало с увеличением уловов минтая и дальневосточной сардины в эти годы. Соответственно падение давления в сибирском антициклоне в 90-е гг. сопровождалось малыми уловами минтая и сардины.
Коэффициенты статистической связи между температурой воды на стандартном гидрологическом разрезе Сангарском в феврале и августе, повторяемостью форм атмосферной циркуляции и давлением в центрах действия атмосферы и выловом тихоокеанского кальмара, минтая и дальневосточной сардины приведены в таблице. Коэффициенты корреляции с уровнем статистической значимости 95 % составили не менее 0,55 и 0,28 при длине рядов соответственно 13 и 50 лет. Ряд температуры равнялся 13 годам, остальных параметров — 50 лет. Зависимость между суммарной за год повторяемостью форм W, Е и температурой воды на гидрологическом разрезе в феврале представлена коэффициентами корреляции +0,52 и -0,50, +0,55 и -0,58 соответственно в слоях 0-50 и 50-200 м. В слое 50-200 м эта связь была статистически значима. Связь форм W, Е с температурой воды слоя 0-50 м в августе составляла -0,39 и + 0,44, а 50-200 м — соответственно -0,40 и +0,09. Видно, что зависимость форм W, Е с температурой воды в феврале и августе имела противоположные знаки, т.е. была обратной. При увеличении повторяемости процессов W температура воды на гидрологическом разрезе в Японском море также увеличивалась в феврале, но уменьшалась в августе. Повышение повторяемости процессов Е способствовало понижению температуры воды на разрезе в феврале и её увеличению в августе. Статистическая связь между повторяемостью процессов С и температурой воды в феврале весьма мала, но заметно больше по абсолютной величине в августе (+0,39) в слое 50-200 м. Коэффициенты корреляции между процессами З и М2 и температурой воды слоя 50-200 м в феврале составляли -0,39 и +0,41, а между процессами З и М1 и температурой воды этого слоя в августе они равнялись -0,51 и +0,45. Статистическая зависимость между этими формами атмосферной циркуляции в американско-тихоокеанском секторе северного полушария и температурой воды на гидрологическом разрезе в Японском море показывает, что при увеличении повторяемости зональной формы З температура
1020 -I-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1- -0.5
1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999
1055
1025
1015
Рис. 6. Сопряжённость межгодовых изменений давления в центре сибирского антициклона в январе (1), феврале (2) и температуры воды (3) на Сангарском гидрологическом разрезе в феврале. Ряды апроксимированы полиномом 6-й степени
Fig. 6. An conjugate of interannual changes of pressure in the center of the Siberian anticyclone in January (1), February (2) and temperatures of water (3) on Sangarsky a hydrological section in February. Numbers are approximated by a polynom of 6-th degree
1055 --
1050 --
1 1040 <d
S. 1035
1030 -1025 -
ш c; cc ra 4
1050
1045
1035
1030
1020
воды на гидрологическом разрезе в Японском море уменьшалась в феврале и в августе, т.е. зональная форма циркуляции и температура воды связаны обратной зависимостью. С определённой долей уверенности можно утверждать, что зависимость между меридиональными формами циркуляции М1 и М2 и температурой воды была прямой: интенсификация процессов этих форм вызывала потепление вод. Хотя коэффициенты корреляции были статистически незначимы, за исследователем остаётся право всё же учитывать их при синтезированном анализе.
Статистическая связь между давлением в центре сибирского антициклона и температурой воды на Сангарском разрезе была значимой, обратной и достаточно высокой в феврале (см. таблицу). Коэффициент корреляции для этого месяца равнялся -0,68 и -0,60 по слоям разреза 0-50 и 50-200 м. Зависимость между давлением в феврале и температурой воды слоя 50-200 м в августе оказалась меньше (-0,40). Статистическая связь давления в центрах действия атмосферы — алеутского минимума и северотихоокеанского антициклона — и
1 060
1 01 о
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1960 1965 1990 1995 2000
1 060 -i-г 100
105590
105080 H
O.О
,5 1 04570 -о
ЮI—
2 104 06 0 К
о»£
| 1 03550 |
OJ1
5 103040 „
яо
d 102530 Б
.0
102020 m
1 01 5 10
1 055
1 050 1 045
CL
1 040
2
, 1 035 0)
I 1 030 0)
m 1 025 Я
^ 1 020 1 01 5
350 300
200
1 50
1 00
50
1 010 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 0
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1965 1990 1995 2000
Рис. 7. Сопряжённость трендов скользящих средних по трёхлетиям давления в центре сибирского антициклона (1) и уловов тихоокеанского кальмара (2), минтая (3) и дальневосточной сардины (4) в Японском море
Fig. 7. An conjugate of trends sliding average on 3-year pressure in the center of the Siberian anticyclone (/) and catches a Pacific squid (2) , a pollack (3) and a Far East pilchard (4) in the Japan Sea
температуры воды на Сангарском гидрологическом разрезе в августе не превышала по абсолютной величине 0,34. Зависимость между давлением в северотихоокеанском антициклоне и температурой воды слоя 0-50 м в августе была обратной (-0,31).
Статистическая зависимость между повторяемостью форм атмосферной циркуляции, давлением центров действия атмосферы, температурой в разных слоях воды в северо-западной части Японского моря и уловами тихоокеанского кальмара,
минтая и дальневосточной сардины Statistical dependence between repeatability of forms of atmospheric circulation, pressure of the centers of action of an atmosphere, temperature of water in a northwest part of the Japan Sea and catches a Pacific squid, a pollack and a Far East pilchard
Форма атмосферной циркуляции, центр действия атмосферы, промысловый объект (1950-2000 гг.)
Корреляция уловов кальмара, минтая и сардины с повторяемостью форм атмосферной циркуляции (сумма за год) и давлением в центрах действия атмосферы
Корреляция температуры воды на Сангарском разрезе с повторяемостью
форм атмосферной циркуляции, давлением в центрах действия атмосферы и уловами кальмара, минтая и сардины
Февраль (слой, м) Август (слой, м) 0-50 50-200 0-200 0-50 50-200 0-200
W — западная +0,03 Кальмар -0,27 Минтай +0,26 Сардина +0,52 +0,55 +0,55 -0,39 -0,40 -0,46
Е — восточная -0,01 Кальмар +0,48 Минтай +0,02 Сардина -0,50 -0,58 -0,56 +0,44 +0,09 +0,29
С — меридиональная -0,02 Кальмар —0,38 Минтай —0,33 Сардина -0,04 +0,03 +0,002 +0,08 +0,39 +0,29
3 — зональная +0,04 Кальмар +0,28 Минтай +0,34 Сардина -0,33 -0,39 -0,38 -0,17 -0,51 -0,41
М1 — меридиональная -0,18 Кальмар —0,28 Минтай —0,49 Сардина +0,09 +0,02 +0,05 +0,09 +0,45 +0,33
М2 — меридиональная +0,03 Кальмар -0,00 Минтай -0,10 Сардина +0,30 +0,41 +0,38 +0,06 -0,01 +0,03
Сибирский антициклон (январь и февраль) +0,08 Кальмар +0,40 Минтай +0,25 Сардина -0,68 -0,60 -0,62 -0,10 -0,40 -0,31
Алеутский минимум (январь и февраль) -0,01 Кальмар -0,08 Минтай -0,24 Сардина -0,06 -0,19 -0,15 -0,12 +0,34 +0,20
Северотихоокеанский антициклон (август) —0,48 Кальмар —0,28 Сардина -0,31 +0,17 -0,00
Кальмар +0,77 +0,81 +0,80 -0,30 +0,35 +0,06
Минтай -0,72 -0,81 -0,79
Сардина -0,68 -0,78 -0,76
Примечание. Полужирный шрифт — коэффициенты корреляции не менее 0,55 с уровнем статистической значимости 95 %, при длине ряда наблюдений температуры воды на Сангарском разрезе 13 лет; полужирный курсив — коэффициенты корреляции не менее 0,28 с уровнем статистической значимости 95 % при длине ряда метеорологических и промысловых наблюдений 50 лет.
Получены хорошие связи между повторяемостью форм атмосферной циркуляции, давлением в центре сибирского антициклона в феврале и уловами минтая в Японском море. Для форм Е, 3 и давления в сибирском антициклоне эта зависимость была прямой и определилась соответствующими коэффициента-
ми корреляции +0,48, +0,28, +0,40. Статистическая связь между повторяемостью форм W, С, М1 и уловами минтая оказалась обратной (-0,31, -0,38, -0,28). Высокая повторяемость процессов форм Е и З и рост давления в сибирском антициклоне способствовали понижению температуры воды в северо-западной части Японского моря и повышению уловов минтая. Интенсификация процессов W, С и М1 предполагала повышение температуры воды и низкие уловы минтая (см. таблицу). Зависимости между повторяемостью форм циркуляции С, З, М1 и давлением в центре северотихоокеанского антициклона и уловами дальневосточной сардины в Японском море получились статистическими значимыми (-0,33, +0,34, -0,49, -0,28). Преобладание в циркуляции атмосферы форм С, М1 и высокого давления в северотихоокеанском антициклоне сопровождалось низкими уловами сардины; когда доминировала форма З, то наблюдались высокие уловы. Зависимость давления в центре северотихоокеанского антициклона в августе и уловами тихоокеанского кальмара была обратной (-0,48) и статистически значимой (см. таблицу). В данном случае рассматривалась связь между формами атмосферной циркуляции, давлением барических образований и уловами промысловых рыб и тихоокеанского кальмара опосредствованно через температуру воды. Здесь не учтены количественные показатели многих метеоэлементов, как, например, направление и сила ветра, температура воздуха и т.п.
Статистическая зависимость между температурой воды в слоях 0-50 и 50-200 м на Сангарском гидрологическом разрезе в феврале и выловом тихоокеанского кальмара в Японском море определялась высокими коэффициентами корреляции (+0,77 и +0,81) (см. таблицу). Повышение (понижение) температуры воды в море в зимний сезон вызывало увеличение (уменьшение) уловов тихоокеанского кальмара. Существует прямая связь между термическим режимом вод в зимний сезон и выловом кальмара в летний. В августе эта зависимость была менее показательной, отрицательной (-0,30) и положительной (+0,35) соответственно в слоях 0-50 и 50-200 м. Обратная связь между температурой поверхностного слоя моря 0-50 м на гидрологическом разрезе и уловами кальмара свидетельствовала о том, что в летнее время — период максимального радиационного прогрева вод поверхности моря — аномальное увеличение температуры воды было отрицательным фактором для формирования и распределения промысловых скоплений тихоокеанского кальмара в Японском море. Коэффициент корреляции между температурой воды на Сангарском разрезе в феврале и выловом минтая составил -0,72 для слоя 0-50 м и -0,81 — слоя 50200 м (см. таблицу). Повышение (понижение) температуры воды на гидрологическом разрезе сопровождалось уменьшением (увеличением) уловов минтая в Японском море. Обратная связь существовала также между температурой воды в феврале на этом разрезе и уловами дальневосточной сардины в Японском море. В этом случае коэффициенты корреляции для слоёв 0-50 и 50-200 м соответственно равнялись -0,68 и -0,78. Таким образом, выявлена высокая степень статистической зависимости между температурой воды на гидрологическом разрезе в зимний сезон и уловами рассматриваемых промысловых объектов в Японском море.
На основе самых высоких величин корреляционной зависимости между давлением северотихоокеанского и сибирского антициклонов и уловами тихоокеанского кальмара и минтая, с одной стороны, и повторяемостью форм циркуляции атмосферы Е и М1 и уловами минтая и дальневосточной сардины, с другой — построены графики их многолетнего хода (рис. 8). Кривые межгодового хода давления в центре сибирского антициклона и уловов минтая иллюстрировались ранее на рис. 7. Высокие уловы минтая в 60-70-х гг. отмечались при увеличении повторяемости формы Е в атлантико-европейском секторе и росте давления в сибирском антициклоне. В это время наблюдалось понижение температуры воды на гидрологическом разрезе в северо-западной части Японского
1970 1975
1995 2000
0 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I -200 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Годы
Рис. 8. Межгодовые изменения давления в центре северотихоокеанского антициклона (А), повторяемости форм атмосферной циркуляции Е (Б), М1 (В) и уловов тихоокеанского кальмара (1), минтая (2), дальневосточной сардины (3). Ряды апроксимированы трехлетним линейным фильтром (А, Б) и полиномом 6-й степени (В)
Fig. 8. Interannual changes of pressure in the center of a north-pacific anticyclone (А), the greatest repeatability of forms of atmospheric circulation Е (Б), М1 (В) and catches a Pacific squid (1) , a pollack (2) , a Far East pilchard (3). Numbers are approximated 3-year by the linear filter (A, Б) and a polynom of 6-th degree (В)
1030
300
1024
- - 1 50
1 00
1 955 1 960 1 955 1970 1975 1980 1985 1 990 1 995 2000
90 80 70 SO 50 40 30 20
1 200
ы
X
s
д
я
409 ^
о
200
моря. Низкие уловы минтая в конце 80-х и 90-х гг. сопровождались уменьшением повторяемости формы Е, снижением давления в сибирском антициклоне и повышением температуры воды (рис. 7 и 8, Б). Долговременные изменения давления в центре северотихоокеанского антициклона в северной части Тихого
океана и уловов тихоокеанского кальмара в Японском море связаны обратной зависимостью (рис. 8, А). К этому можно добавить тенденцию отрицательной связи (-0,31) между давлением в антициклоне и температурой воды на разрезе в поверхностном слое 0-50 м (см. таблицу). С ростом (падением) давления в северотихоокеанском антициклоне и возможным понижением (повышением) температуры воды наблюдались низкие (высокие) уловы кальмара в Японском море. Многолетние изменения повторяемости формы М1 в тихоокеанско-амери-канском секторе имели противофазный характер с уловами дальневосточной сардины в Японском море (рис. 8, В). Ряды апроксимированы полиномом 6-й степени, поэтому тенденции долговременных изменений исследуемых параметров представлены полиномиальными трендами. Видно, что высокие (низкие) уловы дальневосточной сардины соответствовали низким (высоким) величинам повторяемости циркуляции атмосферы формы М1. Следует заметить, что повторяемость формы М1 недостаточно коррелировала с температурой воды на Сангарском гидрологическом разрезе в северо-западной части Японского моря, но хорошо — с уловами дальневосточной сардины, а последние — с температурой воды на этом разрезе.
Результаты проведенного исследования показали следующее.
Зональные процессы над Атлантическим и Тихим океанами статистически мало связаны между собой. Однако эта связь достаточно высока при меридиональных процессах. Уменьшение повторяемости формы Е и увеличение — формы С над Атлантикой сопровождалось соответствующим увеличением повторяемости процессов (М1) и (М2) над Тихим океаном.
Статистические связи между давлением в центрах действия атмосферы и повторяемостью форм атмосферной циркуляции показали, что высокая интенсивность сибирского антициклона предполагала большую глубину алеутского минимума, а увеличение повторяемости формы М1 — падение давления в сибирском антициклоне в феврале и рост давления в северотихоокеанском максимуме в августе.
Межгодовые изменения повторяемости западной W и восточной Е форм атмосферной циркуляции в атлантико-европейском секторе северного полушария соответственно синфазны и противофазны температуре воды в феврале на Сангарском гидрологическом разрезе. Макропроцессы W противофазны уловам минтая и синфазны уловам сардины в Японском море, Е — синфазны уловам минтая. Макропроцессы С развивались в противофазе с уловами минтая и сардины. Л.Б.Кляшторин и Н.С.Сидоренков (1996) сообщали о статистической достоверности корреляции долгопериодных флуктуаций уловов ряда основных промысловых рыб с трендами индекса форм атмосферной циркуляции (ЧФА). А вторы отмечали, что этот показатель, рассчитываемый по наблюдениям в Европейско-Атлантическом регионе, хорошо коррелировал с колебаниями уловов пелагических рыб всего Тихоокеанского региона.
Долговременные изменения повторяемости зональной формы З атмосферной циркуляции в тихоокеанско-американском секторе северного полушария синфазны уловам минтая и дальневосточной сардины, а меридиональной формы М1 — противофазны уловам минтая и дальневосточной сардины в Японском море. Вопрос о механизме влияния макропроцессов — климатических изменений — на океаническую среду, а затем на динамику вылова рыб пока остаётся открытым. И всё же представление о зависимости рыбопродуктивности от характера и интенсивности определённых типов атмосферной циркуляции в принципе может быть принято (Кляшторин, Сидоренков, 1996; Юyashtorin, 2001).
Отмечен низкий коэффициент статистической связи повторяемости макропроцессов над Атлантикой и Тихим океаном и уловами тихоокеанского кальмара в Японском море. Для объяснения этого можно привести научную гипотезу В.П.Шунтова (2001) о том, что в экологических профилях многих
видов и в выработанных ими жизненных стратегиях присутствует явный элемент настройки на природные циклы различной продолжительности — от 2 до многолетних. Известно, что жизненный цикл тихоокеанского кальмара короткий — около года.
Межгодовой ход давления в центре северотихоокеанского антициклона в августе противофазен уловам тихоокеанского кальмара в Японском море. Интерпретация такой возможной зависимости заключалась в следующем. В определённых синоптических ситуациях над северной частью Тихого океана северотихоокеанский антициклон состоял из 1-3 отдельных антициклонов. Севернее от каждого из них на ветви полярного атмосферного фронта развивалась серия циклонов. Когда циклоны находились юго-западнее Японского моря, то на Японское море была ориентирована передняя ложбина циклона, которая вызывала здесь сильные юго-восточные ветры. Данная синоптическая ситуация соответствовала третьему япономорскому типу С.Ю.Глебовой (2001); при этом типе индекс меридиональности был выше 1, а индекс зональности имел отрицательный знак.
Многолетние изменения температуры воды на Сангарском гидрологическом разрезе в феврале синфазны уловам тихоокеанского кальмара и противо-фазны уловам дальневосточной сардины и минтая и в Японском море. Есть основания считать, что тихоокеанский кальмар является теплолюбивым, а дальневосточная сардина и минтай — холодолюбивыми видами. Эта точка зрения может быть одним из множества ответов на вопрос, почему в "тёплые" 90-е гг. в Японском море отмечено увеличение уловов тихоокеанского кальмара, но значительное снижение — дальневосточной сардины и минтая.
Межгодовые колебания давления в центре сибирского антициклона в зимний сезон противоположны температуре воды на Сангарском гидрологическом разрезе и тренду уловов тихоокеанского кальмара, но однонаправленны с трендами уловов минтая и дальневосточной сардины в Японском море.
Представляется перспективным дальнейшее исследование механизма воздействия сибирского антициклона на термический режим вод Японского моря и влияние этих гидрометеорологических факторов на промысловые объекты.
В тихоокеанско-американском секторе существовала связь между температурой воды на разрезе в северо-западной части Японского моря и повторяемостью форм циркуляции атмосферы: прямая зависимость при меридиональных процессах М1 и М2 и обратная — при зональной циркуляции З. Это согласовывалось с концепцией ряда авторов о том, что доминирующее развитие меридиональных процессов вызывало потепление вод в Японском море, а зональных — похолодание. Высокие уловы дальневосточной сардины в конце 70-х и 80-е гг. наблюдались в то время, когда в атмосфере преимущественное развитие получили зональные процессы, а повторяемость меридиональной циркуляции (особенно М1) резко уменьшилась; в северо-западной части Японского моря в этот период отмечалось понижение температуры воды.
Автор настоящей статьи выражает величайшую признательность ведущему научному сотруднику ДВНИГМИ кандидату географических наук Т.МЖуравлёвой за ценныLе замечания и помощь в создании и редактировании рукописи.
Литература
Вангенгейм Г.Я. Опыт применения синоптических методов к изучению и характеристике климата. — Л.: Гидрометеоиздат, 1935. — 112 с.
Василевская Л.Н. Пространственно-временная изменчивость гидрометеорологических условий дальневосточных морей и СЗТО в связи с промыслом, миграцией и воспроизводством гидробионтов: Отчет о НИР (промежуточ.) / ТИНРО. № 23781. — Владивосток, 2000. — 38 с.
Гаврилов Г.М. Состав, динамика численности и промысел рыб в экономической зоне России и прилегающих водах Японского моря // Изв. ТИНРО. — 1998. — Т. 124. — С. 271-319.
Гире А.А. Макроциркуляционный метод долгосрочных метеорологических прогнозов. — Л.: Гидрометеоиздат, 1974. — 488 с.
Глебова С.Ю. Сезонное и межгодовое развитие синоптических процессов над Японским морем // Изв. ТИНРО. — 1998. — Т. 123. — С. 251-261.
Глебова С.Ю. Сопряжённость атмосферных процессов над дальневосточными морями // Изв. ТИНРО. — 2001. — Т. 128. — С. 58-74.
Давыдов И.В. О сопряжённости развития океанологических условий в основных рыбопромысловых районах дальневосточных морей // Изв. ТИНРО. — 1 984. — Т. 109. — С. 3-16.
Давыдов И.В. О природе длительных изменений численности рыб и возможности их предвидения // Динамика численности промысловых животных дальневосточных морей. — Владивосток: ТИНРО, 1986. — С. 5-16.
Давыдов И.В. К вопросу о долгосрочном рыбохозяйственном прогнозировании в дальневосточных морях // Долгопериодная изменчивость условий природной среды и некоторые вопросы рыбопромыслового прогнозирования. — М.: ВНИРО, 1989. — С. 153-174.
Дударев В.А. Экология и перспективы промысла сардины (иваси) Японского моря // Биологические ресурсы шельфовых и окраинных морей Советского Союза. — М.: Наука, 1990. — С. 127-138.
Журавлёва Т.М., Манько А.Н. Объективный календарь типов атмосферной циркуляции и их разновидностей на уровне 500 гПа над вторым естественным синоптическим районом северного полушария за 1964-1990 гг. — СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. — 90 с.
Елизаров А.А., Котенев Б.Н. Климатические и океанологические причины изменчивости популяций рыб // Долгопериодная изменчивость условий природной среды и некоторые вопросы рыбопромыслового прогнозирования. — М.: ВНИРО, 1989. — С. 22-39.
Иванков В.Н., Иванкова З.Г. Тропические и субтропические виды рыб в северо-западной части Японского моря // Изв. ТИНРО. — 1998. — Т. 123. — С. 291-298.
Ильинекий О.К. Опыт выделения основных форм циркуляции над Дальним Востоком // Тр. ДВНИГМИ. — 1965. — Вып. 20. — С. 46-58.
Иетошин Ю.В. О возможности предсказания температуры воды на подходах к заливу Петра Великого // Тр. ЦИП. — 1950. — Вып. 017. — С. 154-158.
Кляшторин Л.Б. Климат и перспективы рыболовства в тихоокеанском регионе // Рыб. хоз-во. — 1996. — № 4. — С. 37-42.
Кляшторин Л.Б. Тихоокеанские лососи: климат и динамика запасов // Рыб. хоз-во. — 2000. — № 4. — С. 32-34.
Кляшторин Л.Б., Сидоренков Н.С. Долгопериодные климатические изменения и флюктуации численности пелагических рыб Пацифики // Изв. ТИНРО. — 1996. — Т. 119. — С. 33-54.
Макеимов И.В., Карклин В.Г. Сезонные и многолетние изменения географического положения и интенсивности Сибирского максимума атмосферного давления // Изв. Всесоюз. географ. о-ва. - 1969. - Т. 101, вып. 4. - С. 320-330.
Нуждин В.А. Минтай северо-западной части Японского моря — особенности биологии, размножения, промысел // Изв. ТИНРО. — 1998. — Т. 123. — С. 53-73.
Полякова А.М. Календарь типов атмосферной циркуляции с учётом нестационарности над северной частью Тихого океана и их краткая характеристика. — Владивосток, 1999. — 115 с.
Пономарёв В.И., Устинова Е.И., Салюк А.Н., Каплуненко Д.Д. Климатические изменения в Японском море и прилегающих районах в 20-м столетии // Изв. ТИНРО. — 2000. — Т. 127. — С. 20-36.
Снопков В.Г. Повторяемость и продолжительность различных синоптических положений над Японским морем // Тр. ИОАН СССР. — 1963. — Т. 72. — С. 106-113.
Соркина А.И. Типы атмосферной циркуляции и связанных с ней ветровых полей над северной частью Тихого океана. — М.: Гидрометеоиздат, 1 963. — 68 с.
Шапкина В.Ф. Прогноз температуры воды в районах течений Куросио, Цусимского и Приморского // Тр. ЦИП. — 1959. — Вып. 91. — С. 18-50.
Шeвцов Г.А. Tихоокеанский кальмар Todarodes pacificus Steenstrup, 1880 (Cephalopoda, Ommasterhidae) северо-западной части ^хого океана (биология, распределение, состояние запасов): Автореф. дис. ... канд. биол. наук. — Владивосток: TOHPO, 1 978. — 25 с.
Шунтов B.^ Состояние изученности многолетних циклических изменений численности рыб дальневосточных морей // Биол. моря. — 1986. — № 3. — С. 3-14.
Шунтов B.^ Итоги экосистемных исследований биологических ресурсов дальневосточных морей // Биол. моря. — 1999. — T. 25, № 6. — С. 442-450.
Шунтов B.^ Биология дальневосточных морей Pоссии. — Владивосток: TOHPO-центр, 2001. — T. 1. — 580 с.
Шунтов B.^, Bacильков B.^ Долгопериодные флюктуации численности северотихоокеанских сардин. Сообщение 1. Динамика численности дальневосточной Sardinops sagax melanosticta (Schlegel) и калифорнийской Sardinops sagax caerulea (Girard) сардин в XX веке // Вопр. ихтиол. — 1981. — T. 21, вып. 6. — С. 963-975.
Шунтов B.^, Bacильков B.^ Долгопериодные флюктуации численности северотихоокеанских сардин. Сообщение 2. Эпохи атмосферной циркуляции и цикличность динамики численности дальневосточной и калифорнийской сардин // Вопр. ихтиол. — 1982. — T. 22, вып. 2. — С. 187-199.
Шунтов B.^, Bолков А.Ф., Тeмных O.G., Дулeповa Е.П. Минтай в экосистемах дальневосточных морей. — Владивосток: TИHPO, 1993. — 426 с.
Шунтов B.^, Дулeповa Е.П., Bолвeнко И^. Современный статус и многолетняя динамика биологических ресурсов дальневосточной экономической зоны Pос-сии // Изв. TOHPO. — 2002. — T. 130. — С. 3-11.
Шунтов B.^, Paдчeнко B-И., Дулeповa Е.П., Тeмных O.G. Биологические ресурсы дальневосточной российской экономической зоны: структура пелагических и донных сообществ, современный статус, тенденции многолетней динамики // Изв. TOHPO. — 1997. — T. 122. — С. 3-15.
Фaдeeв H.G., Becпecтaд B. Oбзор промысла минтая // Изв. TOHPO. — 2001. — T. 128. — С. 75-91.
Kawamura H., Wu P. Formation mechanism of Japan Sea Proper Water in the flux center off Vladivostok // Journ. of Geophysical research. — 1998. — Vol. 103, № C10. — P. 21,611-21,622.
Klyashtorin L.B. Climate change and long-term fluctuations of commercial catches: FAO Fisheries technical. — 2001. — № 410. — 86 p.
Поступила в редакцию 10.06.03 г.
