МОРСЬКИЙ ГІДРОФІЗИЧНИЙ ІНСТИТУТ

НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

Скрипальова Олена Олександрівна

УДК 551.465

Циркуляція і структура вод південно-західної частини

Атлантичного океану і прилеглих акваторій

Атлантичного сектора Антарктики

11.00.08 – океанологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук

Севастополь – 2005

Дисертація є рукописом

Робота виконана в Морському гідрофізичному інституті Національної академії наук України

Науковий керівник:

Доктор географічних наук, старший науковий співробітник

Ломакін Павло Дем'янович, Морський гідрофізичний інститут Національної академії наук України, провідний науковий співробітник

Офіційні опоненти:

Доктор географічних наук, професор

Брянцев Валентин Олексійович,

Південний науково-дослідний інститут морського рибного господарства й океанографії

Міністерства аграрної політики України, провідний науковий співробітник

Кандидат географічних наук, доцент

Безруков Юрій Федорович, Таврійський національний університет ім. В.І. Вернадського

Міністерства освіти і науки України

Провідна організація:

Інститут біології південних морів ім. О.О. Ковалевського Національної академії наук України,

м. Севастополь

Захист відбудеться "4" листопада 2005 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.50.158.01 Морського гідрофізичного інституту НАН України за адресою:

99011, м. Севастополь, вул. Капітанська, 2, малий конференц-зал

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Морського гідрофізичного інституту

НАН України, 99011, м. Севастополь, вул. Капітанська, 2

Автореферат розісланий "28" вересня 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д.50.158.01

доктор географічних наук Совга О.Є.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Актуальність досліджень Південно-Західної Атлантики і прилеглих акваторій Антарктики пов'язана з необхідністю рішення ряду задач, що важливі та перспективні в прикладному та науковому значенні. У ході активного освоєння біологічних ресурсів цього регіону історично склалося так, що пріоритетним у комплексі морських досліджень, що проводилися тут, був гідробіологічний напрямок. У відношенні фізичної океанографії район досліджень в цілому є найменш вивчений в порівнянні з іншими акваторіями океану.

? ??????? 15-20 ????? ??????? ?????????????? ???????????????? ?????????????? ??????????? ?????? ???????, ?? ??????????? ???????? – ?????????? ???????????? ????????????? ????????. ???????? ????????? ???????? ???????? ?????? ?? ??????????? ???????????????? ??????? ? ?????, ?? ???????? ?????????? ???????? ??????????, ?? ??????????? ?????????? ???????, ?????????? ? ??????????? ???????? ????? ? ????? ??'????? ????????. У досліджуваному регіоні зосереджений спектр політичних, економічних і наукових міжнародних інтересів України. Тут розташована Українська антарктична станція “Академік Вернадський”. Періодично в рамках національних морських експедицій у морях Скотія й Уедделла проводяться комплексні океанографічні дослідження. В останні роки вітчизняними великотоннажними суднами відновлений промисел крилю, кальмара і риб.

Разом з тим, гідрофізичні поля даного регіону залишаються недостатньо вивченими. Дотепер не існує класичного океанографічного опису регіону. Немає єдиного уявлення про великомасштабну систему течій, структуру кліматичних фронтів і термохалінних полів. Практично відсутні відомості про закономірності сезонного циклу в полях найважливіших гідродинамічних і гідрофізичних елементів середовища.

Основні положення дисертаційної роботи орієнтовані на розширення знань про структуру і динаміку вод даного регіону Світового океану і можуть знайти подальше використання в наступних прикладних задачах – навігаційне забезпечення суден; безпека мореплавання; підвищення ефективності роботи видобувного флоту й оперативного пошуку промислових об'єктів; проблема антарктичного крилю, популяція якого в останнє десятиріччя набувала істотних негативних змін.

Зв'язок роботи з науковими програмами.. Дисертаційна робота виконана в рамках наступних державних програм і проектів:

1.

2.

3.

4.

Мета і задачі дослідження. Мета дисертаційної роботи – класичне океанографічне дослідження регіону, тобто вивчення великомасштабних течій, вертикальної термохалінної структури, кліматичних фронтів і закономірностей внутрішньорічного циклу мінливості в полях основних гідрофізичних елементів регіону Південно-Західної частини Атлантичного океану і прилеглих акваторій Антарктики.

Для реалізації поставленої мети були вирішені наступні задачі.

1. Сформовані необхідні сучасні масиви вихідних даних. Виконано їхній аналіз і корекцію.

2. На основі розрахунків середньомісячних і середньорічних схем динамічної топографії виділені струмені великомасштабних течій, оцінені характеристики їхньої внутрішньорічної мінливості, побудовано схему великомасштабної циркуляції регіону, уточнені недостатньо вивчені фрагменти циркуляції вод в Антарктичній кліматичній зоні.

3. Виконано класифікацію великомасштабної вертикальної термохалінної структури вод для шару 0-1500 м і запропоновано схему районування досліджуваної акваторії по характерних ознаках вертикальної стратифікації термохалінного поля. За класичним критерієм (максимум горизонтального градієнта в полях температури і солоності) на основі океанографічних даних виділені кліматичні і вторинні великомасштабні фронти й оцінені параметри їхніх сезонних варіацій. Аналогічні оцінки отримані також на базі супутникових спостережень у полі температури води на поверхні океану.

4. Розраховані амплітудно-фазові характеристики внутрішньорічного ходу температури і солоності води, а також об'ємів основних водних мас. Отримані оцінки внутрішньо- і міжрічної мінливості поля температури на поверхні океану по супутникових даних. Побудовані і проаналізовані середні місячні карти щільності дрейфуючих крижаних полів і отримані характеристики їхньої внутрішньорічної мінливості.

Об'єкт дослідження – акваторія південно-західної частини Атлантичного океану та Атлантичного сектора Антарктики.

Предмет дослідження – закономірності великомасштабної динаміки і термохалінної структури, а також внутрішньорічного циклу мінливості гідрофізичних полів розглянутого регіону Світового Океану.

Методи дослідження. Роботу виконано на основі традиційних принципів і методів класичної океанографії, що застосовуються у сучасній океанографічній науці при обробці й аналізі масових фактичних і кліматичних даних, зафіксованих на магнітних носіях. Це – динамічний метод розрахунку течій, метод блокового кластер-аналізу, T,S-аналіз, об'ємно-статистичний T,S-аналіз, метод гармонійного аналізу, дисперсійний і кореляційний аналізи.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше за матеріалами сучасних масивів фактичних і кліматичних океанографічних даних, включаючи матеріали супутникових спостережень, виконано класичне океанографічне дослідження регіону Південно-Західної Атлантики і прилеглої до нього акваторії Атлантичного сектора Антарктики: –

на основі єдиної методики розраховано й проаналізовано схему великомасштабних геострофічних течій регіону, а також її окремих локальних ланок, відомості про які були відсутні в океанографічній літературі; –

виконано класифікацію і запропоновано схему районування досліджуваної акваторії по типових ознаках вертикальної термохалінної структури вод;–

на базі двох незалежних масивів (бази архівних океанографічних спостережень і супутникових даних) виділені і картовані основні кліматичні фронти, що розділяють Субтропічну, Субантарктичну, Полярну й Антарктичну кліматичні зони регіону, а також маловивчені великомасштабні фронтальні утворення Антарктичної кліматичної зони (ділянки фронту Південної гілки Антарктичної Циркумполярної течії, Фронт моря Уедделла). Виявлені невідомі раніше властивості цих утворень. По супутникових даних виявлена й описана невідома раніше Північна гілка Фронту моря Скотія; –

вперше для району Антарктики (протока Дрейка) виконаний об'ємно-статистичний T,S-аналіз, що дозволив оцінити сезонний хід об'ємів основних водних мас регіону; –

досліджений сезонний цикл основних гідродинамічних і гідрофізичних елементів середовища, відомості про який для переважної частини розглянутої акваторії були практично відсутні.

Практичне значення отриманих результатів. Отримані і систематизовані практично важливі відомості про динаміку вод, великомасштабні фронтальні розділи, структуру і сезонну мінливість полів океанографічних характеристик досліджуваної акваторії. Ця інформація може бути використана при рішенні цілого ряду прикладних проблем, а саме, задач навігаційного забезпечення і безпеки мореплавання у такому штормовому і навігаційно-небезпечному регіоні Світового океану, як Південно-Західна Атлантика і прилеглі акваторії Антарктики; проблем льодового прогнозування і супутникової гідрофізики; морської геології; задач розміщення промислового флоту, ефективного пошуку і промислу крилю і риб; ресурсних оцінок і розробки методів довготермінового прогнозу стану популяції антарктичного крилю, а також міжрічної мінливості його тотальної біомаси на акваторії Атлантичного сектора Антарктики.

Практично значимий висновок дослідження великомасштабних течій і фронтів – це доведення можливості за даними супутникових спостережень визначати фронтальні розділи і пов'язані з ними великомасштабні ланки циркуляції вод. Фронти і великомасштабні течії регіону добре просліджуються в полях горизонтального градієнта температури на поверхні океану по супутникових даних, що дозволяє здійснювати контроль великомасштабної динаміки вод на різних часових масштабах.

Основним практичним результатом проведених досліджень можна вважати Атлас основних гідрофізичних характеристик розглянутого регіону, що був підготовлений і виданий за матеріалами даної дисертаційної роботи.

Особистий внесок здобувача. Мета і задачі дослідження поставлені науковим керівником. Автором дисертації виконані аналіз і корекція всіх масивів вихідних даних, розроблене необхідне програмне забезпечення, виконана основна частина розрахунків. Здобувачем була внесена і реалізована ідея про використання супутникових спостережень для оцінок достовірності результатів, отриманих на основі гідрологічних даних. Дисертантом тематично скомпонований атлас “Циркуляция, температура, соленость, ледовые условия юго-западной части Атлантического океана и прилегающих акваторий Антарктики” [15]. Самостійно виконане дослідження структури і динаміки вод у шельфовій зоні моря Уедделла і протоці Брансфілда [2, 17]. Інтерпретація результатів у публікаціях [1, 3-16, 18-20] проведена разом зі співавторами на паритетній основі. У роботах [1, 8] особисто здобувачем описана кінематика й оцінена сезонна мінливість характеристик Антарктичної Циркумполярної течії. У роботах [3, 4] автором визначені фізико-гідрологічні характеристики Південної полярної фронтальної зони. У статті [5] здобувачем описані основні характеристики Антарктичної проміжної, Антарктичної зимової і Верхньої циркумполярної глибинної водних мас. У статті [6] автором розроблено схему районування акваторії по типових ознаках вертикальної термохалінної структури вод; запропоновані можливі механізми формування вертикальної структури вод Зони злиття морів Уедделла і Скотія і шельфової зони Антарктичного материка; виявлені фізико-гідрологічні характеристики фронтів. У статті [7] здобувачем оцінені внутрішньорічні варіації об'ємів водних мас. У роботах [9, 10, 19] здобувачем розглянуті особливості сезонної мінливості температурних фронтів на поверхні океану по супутникових даних. У роботах [12, 18] здобувачем досліджена сезонна мінливість характеристик Антарктичного Полярного фронту і Фронту моря Скотія. У роботах [11, 13, 20] автором виявлені закономірності внутрішньорічних і міжрічних варіацій поля температури Південно-Західної Атлантики і виконані оцінки достовірності отриманих результатів. У роботі [14] здобувачем проаналізована структура великомасштабних фронтів. У препринті [16] автором визначені особливості сезонної мінливості зовнішнього теплового балансу південно-західної частини Атлантичного океану.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи були представлені на наступних Українських і міжнародних наукових конференціях і семінарах: Перша Українська антарктична конференція “П'ять років Українським дослідженням Антарктики”, м. Київ, 4-7 червня 2001 р.; Міжнародний науково-технічний семінар “Системи контролю навколишнього середовища”, м. Севастополь, 24-29 вересня 2001 р.; Міжнародний науково-технічний семінар “Системи контролю навколишнього середовища”, м. Севастополь, 17-21 вересня 2002 р.; European Society for Environmental History (ESEH), the 2nd International Conference on “Dealing with Diversity”, September 3-6, 2003, Charles University of Prague; Міжнародний науково-технічний семінар “Системи контролю навколишнього середовища”, м. Севастополь, 24-28 травня 2004 р.; Друга Українська антарктична конференція “Антарктичний півострів – ключовий регіон для досліджень змін у навколишньому середовищі”, м. Київ, 22-23 червня 2004 р.

Публікації. Наукові результати дисертації опубліковані в 1 монографії, у 1 атласі, 1 препринті, 6 статтях у наукових журналах, у 7 статтях у збірниках наукових праць і в 4 тезах доповідей на наукових конференціях, всього 20 робіт. 14 публікацій відповідають вимогам ВАК України до наукових видань, в яких можуть публікуватися результати дисертаційних робіт, і у них досить повно відображені результати дисертації.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, переліку умовних скорочень, чотирьох розділів, висновків і списку цитованих літературних джерел. Повний обсяг дисертації складає 178 сторінок, 60 рисунків. Список літератури включає 174 найменування.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовується актуальність тематики дисертаційної роботи. Показано зв'язок роботи з державними науковими програмами, проектами, темами. Сформульовано мету і визначено задачі дослідження. Показано наукову новизну отриманих результатів і їхню практичну значимість. Оцінено особистий внесок здобувача в сумарний результат досліджень. Представлені відомості про апробацію дисертації, про опубліковані автором роботи, про структуру й обсяг дисертації. Сформульовані положення, що виносяться на захист.

У першому розділі представлено фізико-географічний опис досліджуваного регіону. Приведено відомості про його границі, окремі басейни і моря, протоки, острівні системи. Описано основні особливості рельєфу дна. Дано коротку характеристику кліматичних умов (приводне баричне поле, вітрова діяльність, тепловий баланс поверхні океану, температура повітря, льодові умови). Виявлено основні закономірності сезонної мінливості полів тангенціальної напруги вітру і зовнішнього теплового балансу океану та його складових. Тут також описані і проаналізовані усі масиви фактичних і кліматичних даних, що використовувалися в дисертації; методики їхньої обробки, аналізу й оцінок достовірності отриманих результатів.

?????? ?????? ??????????? ??????? ????? ???????. ??? ???????????? ??????? ????????? ??? ???????? ?????? ?????????? ???? ????????. ??????????? ?? ?????????????? ????? ?????????? ?????????? ???????? ?????? – ????????????? ? ??? ??????? ???????????? ?????? ????. ????????????? ????? ???????????????? ????????????? ????? ??????? (???. ). ??????? ??????????? ?????? ????????

Рис. 1. Великомасштабні течії Південно-Західної Атлантики. БТ – Бразильська течія,

ПівдАТ – Південно-Атлантична течія, ФТ – Фолклендська течія, ЗГ ФТ – Західна гілка ФТ,

СГ ФТ – Східна гілка ФТ, ЗСФБ – Зона сходження ФТ і БТ, ПівнГ АЦТ – Північна гілка Антарктичної Циркумполярної течії (АЦТ), ЦГ АЦТ – Центральна гілка АЦТ, ПівдГ АЦТ – Південна гілка АЦТ, ЗЗУС – Зона злиття вод морів Уедделла і Скотія, КМУ – Кругообіг моря Уедделла, ТЗПКМУ – Течія західної периферії КМУ, ЗПТ – Західна прибережна течія.

??????????. ????????, ?? ??????????????? ?????????? ??????? ???????????? ???????? ????? ????????-???????? ????????? ?????????? ????????????? ???????????????? ??????????, ?? ??????? ??????????? ? ????????-?????????? ?????; ???????????? ?????????????? ?????? (???), ?? ??????????? ? ????? ?????, ??? ?????????????? ?? ???? ????????? ???????; ???????? ????? ???? ????????.

???????? ??????????? ??????? ???????????? ?????????? ??? ? ??????? ????????-????????? ?????? ????????????? ?????????? ? ???????? ????. ?????????? ??? ? ??? ??????? ???????????????? ? ???????? ???? ??????? ?????? ???????? ??????? ????????, ? ?? ???????? ???????????? ????????????? ??????? ???. ???, ?????????? ????????? ????? ??? (????? ???) ???????????? ? ?????? ???????? ????. ? ?????????? ????????? ???????? ????? ??? ?? ??? ????????? ??? ???? ???????? ?????????? ????????????????? ??????????????? ????? ? ???? ?? ???? ??? ????? ????????-???????? ? ????????-???????? ?????????. ?? ????????-????????? ?????? ????????????? ?????????? ??????????????? ??????????? ????????????? ?????, ?? ??????????? ???????? ??????????? ?????? ??? ?? ????????? ? ??????? ????????? ??? ? ???????? ??????? ??????? ??????????.

? ???????? ??????? ?????????? ????????????? ????????і????? ???? ???????. ?? ?????? ????????? ???????-??????? ???????? ???????????? ???????????? ????????????? ????????? ?? ????????????? ????? ??????????? ????????? ?? ?? ??????? ???????. ???????? ????? ????? ???????????????? ???????????? ????????? ??? – ????????????, ???????????????, ????????, ???????????? ????, ?? ??????????????? ? ????? ??????????? ???, ? ???? ???????????? ????????????? ?????????, ?????????? ??? ???? ?????? ??? ????? ???????? ? ?????? ? ????????? ???? ????????????? ???????? (???????????? ??????????? ???) (???. 2).

Рис. 2. Узагальнені (верхній ряд) і характерні (нижній ряд) T,S-криві і відповідні їм типи вертикальної стратифікації термохалінного поля: СбТ – Субтропічний, СбА – Субантарктичний,

П – Полярний, А – Антарктичний, АПр – Антарктичний прибережний, ЗЗУС – Зони злиття вод морів Уедделла і Скотія.

???? ???? ?????? ????? ???????? ? ?????? ????????????? ??????? ??????????????? ????? ???????? ~  ?, ???? ?????????? ? ?????? ??? ???? ??? ??????? ???????????? ???????, ?? ????????? ? ?????????? ??????? ????????? ????? ? ???????????? ?????????? ? ??????? ????????????? ???????? ????????. ?????? ?????? ???????????? ????????? ????????? ??? ?????????? – ??????????? ???????? ???????????, ??'?????? ? ?????????? ????????? ?????? ????????????? ????????????? ? ?????? ??????? ? ??????? ?????? ???????? ??????????? ?????. ????????, ?? ?????? ? ?????ою ???????????? ????????????? ?????????? ????? ???????? ???????, ?? ??????? ????? ?????????? ? ???????? ??????????????? ????????? ?????? (???. 3).

Рис. 3. Великомасштабні фронти, типи вертикальної термохалінної стратифікації, кліматичні зони Південно-Західної Атлантики. Фронти: ФБТ – Фронт Бразильської течії, ПівдСТФ – Південний Субтропічний, САФ – Субантарктичний, АПФ – Антарктичний Полярний, ФПівдГ АЦТ – Фронт Південної гілки АЦТ, ФМС – Фронт моря Скотія, ВФЗ – Вторинна фронтальна зона,

ФМУ – Фронт моря Уедделла, ГКВ – Границя континентальних вод, ГКМУ – Границя Кругообігу моря Уедделла. Типи структури вод: СбТ – Субтропічний, СбА – Субантарктичний,

П – Полярний, А – Антарктичний, ЗЗУС – Зони злиття вод морів Уедделла і Скотія,

АП – Антарктичний прибережний.

????????????, ???????????????, ???????? ? ???????????? ???? ???????????? ????????????? ??? ????????? ???????????? ???????? – ????????? ????????????, ??????????????? ? ???????????? ????????. ???? ????????? ???? ?????????? ????????? ??? ??? ????????????? ???? ???????????????? ??????? ???????? ??????????? ?????. ???????? ?????? (????? ???? ?????? ?? ????? ???? ????????) ?????????? ????????? ???? ?????? ?????????? ????? ??? ??? ?? ?????????? ????????????? ????. ?? ?????? ???????????, ????????? ?? ???? ?????????? ??????? (??????????? ????????????? ????? ? ???????????? ???????????? ?? ???????????? ?? ???????? ??????), ???????? ????? ???????????????? ??????? (???. 3, 4) ? ????????? ???? ??????????????. ?? ???????????? ????? ???????? ?? ?????????? ?????? ?? ??????? ? ?????????? ???????? ????? ?????? ???? ?????? (????? ???).

Отримані кількісні характеристики сезонної мінливості параметрів основних фронтів. Максимальними значеннями горизонтальних градієнтів температури і солоності характеризуються Південний Субтропічний і Субантарктичний фронти. Для цих фронтів типові найбільші сезонні зміни їхньої інтенсивності. Параметри більшості фронтів змінюються з переважним річним періодом. Характеристики західних ділянок Фронту Бразильської течії і Південного Субтропічного фронту, а також єдиного фронтального розділу, який утворюють Субантарктичний і Антарктичний Полярний фронти, та Північної гілки Фронту моря Скотія змінюються з піврічним періодом. Виявлено, що Фронт моря Скотія і Субантарктичний фронт найбільш інтенсивні в першу половину року, Антарктичний Полярний і Південний Субтропічний фронти – у другу. Установлено, що сезонні варіації характеристик того ж самого фронту на різних його ділянках істотно відрізняються (Рис. 4). Термічні фронтальні розділи на поверхні океану з точністю ~ 60-120 миль збігаються зі стрежнями відповідних їм великомасштабних геострофічних течій. Виявлено високий ступінь взаємозв'язку між сезонними коливаннями швидкості геострофічних течій і варіаціями горизонтального градієнта температури на поверхні океану пов'язаних з цими течіями фронтів. Доведено можливість надійної ідентифікації великомасштабних течій і фронтів регіону та одержання інформації про сезонну мінливість їхніх параметрів по супутникових даних.

? ?????????? ??????? ???????????? ?????????? ??????????? ??????????????? ????????? ????? ? ????? ???????? ????????????? ????????? ???????: ???????????, ?????????, ??'???? ?????? ???, ????????? ????? ??????????? ?????. ????????, ?? ??????????????? ????????? ? ????????????? ????? ??????? ????????? ??????? ? ?????????? ????????, ??, ?? ???????, ?????????????? ? ???? 0-200 ?. ???????? ??????? ??????? ???????? ??????? ? ????????? ???????? ???????: ? ???? ????????? ???????????? ? ????????????? ?????, ?? ???????? ?????????? ????????????? ??????, ? ??????? ??????, ? ???? ?????? ??? ????? ???????? ? ??????. ???????? ????????? ???? ???????. ?? ????????? ?? ?????????? ??????? ????????? ????? ? ?????????? ? ?????? ? 5-6 ????? ??? ???? ??????????? ? ?

Рис. 4. Схема середньорічного положення фронтів (сірі смуги) і графіки внутрішньорічного ходу їхніх параметрів у перетинах меридіанів, кратних 2-м градусам, на ділянці акваторії між 40° і 50° з.д. по супутникових даних. На графіках: нижня вісь – місяці, меридіональний градієнт

(ліва вісь) – жирна лінія, температура Т – пунктир, положення ? – тонка лінія.

2-3 ???? ??? ???? ?????????. ????????? ?????? ???????? ??????????? ? ???? ????????? ???????????? ? ????????????? ????? ? ? ??????? ??????. ?? ??????? ??????? ????????????? ????????? ?? ???????? ?????? ????????????? ???????? ?????? ? ???????, ?? ???'????? ?? ???????? ????? ????????? ????????? ??????? ?? ???????? ??????. ? ?????????????? ?????, ?? ???????? 100-200 ?, ???????? ??????????? ??????????????? ? ???????-?????? ? ???? ??????, ???? ?? ????????? ???? ??? ???????? ????? ?????????? ?????????? ?? ??????-?????. ??? ??????? ????????? ?????????? ??????? ???????? ?????????????? ???.

????????? ?????? ??????????- ? ????????? ?????????? ???? ??????????? ?? ???????? ?????? ?? ?????? ???????????? ????????????. ?? ??????? ??????? ?????????, ?? ???????? ????????? ??????? ???? ????????, ?? ??????????????? ???????? ?????????? ? ??????????, ??????? ??????????? ??????????, ???'????? ?? ???????? ??????і???, ? 2-4 ???? ?????????? ??????? ??????????? ??????????, ?????????? ?????????? ??????????. ??????? ?????? ????????? ?????????? ??????????????? ? ????? ??????????? ???????, ???'?????? ? ???????????? ??????????? ???????, – ? ??????? ????????? ????????????? ? ???????????? ?????, ? ????? ? ????? ????????????? ????????? ? ???????????????? ???????.

Вперше для району Антарктики (протока Дрейка) виконаний об'ємно-статистичний T,S-аналіз, що дозволив оцінити сезонний хід об'ємів основних водних мас. Показано, що сезонні ????????? ? ??????? ?????? ??????????? ?? ??????? ~500 ? ? ????????? ????????????? ? ???????? ?????????? ???? ??????, ?? ??????????? ???? ???????????? ???????, ???????????? ????????? ? ???????? ?????????????? ????????? ?????? ??? ?? ??????????? ??????? ????? ????? ??'єм??. ????????? ??????????????? ????? ??'єму (????? ? 5 ?????) ?????????? ??? ???????????? ??????? ?????? ????.

ВИСНОВКИ

Вперше виконано класичне океанографічне дослідження регіону Південно-Західної Атлантики і прилеглої до нього акваторії Атлантичного сектора Антарктики на основі аналізу сучасних масивів фактичних і кліматичних океанографічних даних, включаючи матеріали супутникових спостережень.

1. ????????, ?? ??????????????? ???????????? ?????????? ??????? ???????????? ???????? ????? ????????-???????? ????????? ?????????? ????????????? ???????????????? ??????????, ?? ??????? ??????????? ? ????????-?????????? ?????; ???????????? ?????????????? ??????, ?? ???????? ?????????????? ????????? ?? ???? ?????????; ???????? ????? ???? ????????.

2. ???????????, ?? ???????? ???????????? ?????????? ??? ? ??????? ????????-????????? ?????? ????????????? ?????????? ? ???????? ???? ???????????? ????????????? ??????? ???. ?????????? ????????? ????? ???????????? ?????????????? ????? ???????????? ? ?????????? ????????? ???? ????? ? ????????? ????. ??? ???? ???????? ?????????? ????????????????? ??????????????? ????? ? ???? ?? ???? ??? ????? ????????-???????? ? ????????-???????? ?????????. ?? ????????-????????? ?????? ????????????? ?????????? ? ????? ???????? ??????????????? ??????????? ????????????? ?????, ?? ??????????? ???????? ??????????? ?????? ??? ?? ????????? ? ??????? ????????? ??? ? ???????? ??????? ??????? ??????????.

3. ?????? ?? ???????????? ????? ???????? ????? ????? ???????????????? ???????????? ????????? ???: ????????????, ???????????????, ????????, ????????????, ? ???? ???????????? ????????????? ?????????, ?????????? ??? ???? ?????? ??? ????? ???????? ? ?????? ?? ????????? ???? ????????????? ????????. ????????, ?? ???? ???? ?????? ????? ???????? ? ?????? ????????????? ??????? ??????????????? ????? ???????? ~ ?. ??? ????????????? ???????????? ???? ??? ??????????? ??????????? ???????? ???????????.

4. ???????????, ?? ?????? ? ??????? ???????????? ????????????? ?????????? ????? ???????? ???????, ?? ??????? ????? ??????????????? ?????????? ?????? – ????????? ????????????, ???????????????, ???????????? ????????, ????? ???????? ??????????? ?????, ? ????? ???????? ?????? – ????? ???? ?????? ? ????? ???? ????????, ?? ????????? ????????? ???? ?????? ?????????? ?????. ?????? ?? ?????? ???? ?????????? ??????? (???????????? ?????????????? ? ???????????? ???????????? ?? ???????????? ?? ???????? ??????) ???????? ????? ??????? ? ????????? ???? ??????????????. ?? ???????????? ????? ???????? ? ?????????? ?????? ???????? ???????? ????? ?????? ???? ??????.

5. ???????? ??????? ??????? ????????'???? ??? ????????? ??????????? ????????? ????????????? ????? ? ?????????? ??????????????? ????????? ??????????? ???'?????? ? ???? ??????? ???????. ????????, ?? ??????????????? ?????????? ??????? ?? ???????? ?????? ? ???????? ~ 60-120 ???? ?????????? ?? ????????? ??????????? ?? ????????????? ?????. ???????? ?????????? ???????? ????????????? ???????????????? ????? ? ??????? ??????? ? ????????? ?????????? ??? ??????? ?????????? ????? ?????????? ?? ???????????? ?????.

6. Вперше отримані кількісні характеристики сезонної мінливості параметрів фронтів. Встановлено, що максимальні величини горизонтальних градієнтів температури і солоності, а також найбільші сезонні зміни інтенсивності характерні для Південного Субтропічного і Субантарктичного фронтів. Параметри більшості фронтів у внутрішньорічному циклі змінюються з переважним річним періодом. Виявлено, що сезонні варіації характеристик того ж самого фронту на його різних ділянках істотно відрізняються.

7. ???????????, ?? ???????? ??????? ??????? ? ????????????? ????? ???????? ??????? ? ????????? ???????? ???????: ? ???? ????????? ???????????? ? ????????????? ?????, ?? ???????? ?????????? ????????????? ??????, ? ??????? ??????, ? ???? ?????? ??? ????? ???????? ? ??????. ????????? ?????? ???????? ??????????? ? ???? ????????? ???????????? ? ????????????? ????? ? ? ??????? ??????, ? ???? ????????? ?? ?????????? ??????? ????????? ????? ? ?????????? ? ?????????? ?????? ????????? ????????? ? 5-6 ????? ??? ???? ??????????? ?? ? 2-3 ???? ??? ???? ?????????.

8. По супутникових даних встановлено, що на більшій частині акваторії, за винятком південної частини моря Уедделла, в загальній дисперсії поля температури на поверхні океану домінує сезонний сигнал. Високий рівень міжрічної мінливості спостерігається в зонах кліматичних фронтів, пов'язаних з інтенсивними струминними течіями, – в області сходження Фолклендської і Бразильської течій, а також у зонах Антарктичного Полярного і Субантарктичного фронтів.

9. ?перше для району Антарктики (протока Дрейка) отримані оцінки сезонного ходу об'ємів основних водних мас. ????????? ??????????????? ????? ??'єм? (????? ? 5 ?????) ?????????? ??? ???????????? ??????? ?????? ????.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ З ТЕМИ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Океанографические исследования в Антарктике / Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Джиганшин Г.Ф., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А. // Развитие морских наук и технологий в Морском гидрофизическом институте за 75 лет / Под ред. В.Н. Еремеева. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2004. - С. 427-436.

2. Скрипалева Е.А. Особенности структуры вод и геострофической циркуляции в шельфовой зоне моря Уэдделла и проливе Брансфилда // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное исследование ресурсов шельфа. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2004. - В. 10. - С. 70-77.

3. Булгаков Н.П., Воскресенская Л.А., Скрипалева Е.А., Ярошеня Р.А. Пространственная структура южной полярной фронтальной зоны Атлантики // Морской гидрофизический журнал. - 1999. -№ 1. - С. 58-70.

4. Булгаков Н.П., Ярошеня Р.А., Скрипалева Е.А., Воскресенская Л.А. Физико-гидрологические характеристики Южной полярной фронтальной зоны Атлантики // Доповiді НАН України. - 1999. - № 4. - С. 123-126.

5. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А. Гидрологические условия формирования крупномасштабных фронтов в субтропиках и антарктическом секторе Южной Атлантики // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное исследование ресурсов шельфа. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2001. - С. 80-88.

6. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А. Вертикальная термохалинная структура, водные массы и крупномасштабные фронты Юго-Западной Атлантики и прилегающих акваторий Антарктики // Морской гидрофизический журнал. - 2004. - № 3. - С. 39-52.

7. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А. Сезонная изменчивость термохалинных характеристик и объемно-статистических параметров водных масс в проливе Дрейка // Морской гидрофизический журнал. - 2004. - № 6. - С. 62-73.

8. Булгаков Н.П., Артамонов Ю.В., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А. Система крупномасштабных течений юго-западной части Атлантического океана и прилегающих акваторий Атлантического сектора Антарктики // Доповiдi НАН України. - 2003. - № 10. - С. 127-130.

9. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А., Артамонов А.Ю. Сезонная изменчивость термических фронтов в юго-западной части Атлантики по данным спутниковых наблюдений // Доповіді НАН України. - 2004. - № 7. - С. .

10. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А., Артамонов А.Ю., Станичный С.В. Фронты Юго-Западной Атлантики и прилегающих акваторий Антарктики по гидрологическим и спутниковым данным // Системы контроля окружающей среды. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2004. - С. 194-198.

11. Артамонов Ю.В., Скрипалева Е.А. Сезонная и межгодовая изменчивость температуры поверхности океана по спутниковым данным // Системы контроля окружающей среды. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2004. - С. 202-204.

12. Артамонов Ю.В., Скрипалева Е.А. Крупномасштабные фронты Юго-Западной Атлантики в поле градиентов температуры и солености и их сезонная изменчивость // Системы контроля окружающей среды. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2002. - С. 364-370.

13. Артамонов Ю.В., Скрипалева Е.А. Сезонная изменчивость полей температуры и солености в юго-западной части Атлантического океана // Системы контроля окружающей среды. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2003. - C. 102-107.

14. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А., Черемин В.Н. Крупномасштабные зональные фронты Атлантического океана в средних многолетних полях температуры и солености вдоль 30? з.д. // Системы контроля окружающей среды. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2003. - С. 108-115.

15. Булгаков Н.П., Артамонов Ю.В., Ломакин П.Д., Белокопытов В.Н., Скрипалева Е.А. Циркуляция, температура, соленость, ледовые условия юго-западной части Атлантического океана и прилегающих акваторий Антарктики (Атлас) // Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2003. - 91 с.

16. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А., Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Распределение и сезонная изменчивость внешнего теплового баланса и его составляющих на поверхности Атлантического океана - Севастополь. - 2004. - 50 с. (Препр. / НАН Украины: Морской гидрофизический ин-т).

17. SkripalevaFeatures of the water structure and geostrophic circulation in the Weddell Sea shelf zone // Труды Второй Украинской антарктической конференции “Антарктичний півострів – ключовий регіон для досліджень змін у навколишньому середовищі”. - Киев. - 2004. - С. .

18. Artamonov Yu.V., Bulgakov N.P., Belokopytov V.N., Lomakin P.D., SkripalevaThe climate fronts in the Southwest Atlantic and its seasonal variability // Труды Первой Украинской антарктической конференции “Пять лет Украинским исследованиям Антарктики”. - Киев. - 2001. - С. .

19. Artamonov Yu.V., Bulgakov N.P., Lomakin P.D., SkripalevaStructure and seasonal variability of the large-scale fronts in the Southwest Atlantic and in the Antarctic adjacent areas using the hydrological and satellite data // Труды Второй Украинской антарктической конференции “Антарктичний півострів – ключовий регіон для досліджень змін у навколишньому середовищі”. - Киев. - 2004. - С. 153.

20. Artamonov Yu.V., SkripalevaThe investigation of the seasonal and interannual variability of South Atlantic surface temperature, using satellite data // Труды Второй Украинской антарктической конференции “Антарктичний півострів – ключовий регіон для досліджень змін у навколишньому середовищі”. - Киев. - 2004. - С. 48.

АНОТАЦІЯ

Скрипальова О.О. Циркуляція і структура вод південно-західної частини Атлантичного океану і прилеглих акваторій Атлантичного сектора Антарктики. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.08 – океанологія. – Морський гідрофізичний інститут НАН України, Севастополь, 2005.

?????????? ?????????? виявленню особливостей циркуляції, вертикальної термохалінної структури, кліматичних фронтів і закономірностей внутрішньорічного циклу мінливості в полях основних гідрофізичних елементів регіону Південно-Західної частини Атлантичного океану і прилеглих акваторій Антарктики на основі сучасних фактичних та кліматичних масивів даних, а також супутникових спостережень за температурою на поверхні океану. Побудовано схему великомасштабної циркуляції регіону, уточнені недостатньо вивчені фрагменти циркуляції вод в Антарктичній кліматичній зоні. Виконано класифікацію великомасштабної вертикальної термохалінної структури вод для шару 0-1500 м і запропоновано схему районування досліджуваної акваторії за характерними ознаками вертикальної стратифікації термохалінного поля. Виділені кліматичні і вторинні великомасштабні фронти й оцінені сезонні варіації їх характеристик. Проаналізовані поля амплітудно-фазових характеристик внутрішньорічного ходу температури і солоності води, а також об'ємів основних водних мас. Оцінені внутрішньо- і міжрічні коливання поля температури на поверхні океану по супутникових даних.

Основні результати роботи можуть знайти подальше використання в наступних прикладних задачах – навігаційне забезпечення та безпека мореплавання; підвищення ефективності роботи видобувного флоту й оперативного пошуку промислових об'єктів; проблема антарктичного крилю, популяція якого в останнє десятиріччя ???????? ???????? ?????????? ????.

Ключові слова: Південно-Західна Атлантика, Антарктика, геострофічна циркуляція, термохалінна структура, водні маси, кліматичні зони, фронти, сезонна мінливість, міжрічна мінливість.

АННОТАЦИЯ

Скрипалева Елена Александровна. Циркуляция и структура вод юго-западной части Атлантического океана и прилегающих акваторий Атлантического сектора Антарктики. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.08 – океанология. – Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь, 2005.

Диссертация посвящена выявлению особенностей циркуляции, вертикальной термохалинной структуры, климатических фронтов и закономерностей внутригодового цикла изменчивости в полях основных гидрофизических элементов региона Юго-Западной части Атлантического океана и прилегающих акваторий Антарктики на основе современных фактических и климатических массивов данных, а также спутниковых наблюдений за температурой на поверхности океана.

????????, ??? ???????????????? ?????????? ??????? ???????????? ???????? ??????? ???-???????? ????????? ?????? ??????????????? ?????????????????? ???????????, ?????????? ??????????? ? ????-????????????? ???????; ????? ??????? ??????????????? ??????????????? ???????; ???????? ??????? ???? ????????. ???????????, ??? ?????????? ????? ????? ??????????????? ??????????????? ??????? ?????????? ? ?????? ???????? ????. ? ?????????? ?????????????? ??????? ? ???? ????????? ??? ??? ???????? ??????????? ????????????????? ????????????????? ????? ? ??? ????? ? ??????-????????? ? ???-????????? ?????????????. ?? ??????-???????? ?????? ??????????????? ??????????? ? ?????? ????????? ??????????? ????????????? ??????????????? ?????, ??????? ???????????? ???????? ?????????? ???????? ??? ??? ?????????????? ? ??????? ????????? ??? ? ???????? ????? ??????? ??????????.

????????? ????????????? ? ?????????? ????? ????????????? ????????? ??????? ?? ??????? ????????? ???????????? ????????????? ?????????. ???????? ????? ????? ???????????????? ???????????? ????????? ??? – ??????????????, ?????????????????, ????????, ??????????????, ? ????? ???? ???, ??????????? ??? ???? ??????? ??? ????? ???????? ? ?????? ? ????????? ???? ??????????????? ????????.

?? ???? ??????????? ???????? ?????? ???????? ????? ???????????????? ??????? ? ?????????? ?? ??????????????. ?? ?????? ??????????? ?????????? ?????????? ? ??????????? ?? ????????? ? ?????????? ???????? ????? ?????? ???? ??????. ????????, ??? ??????????? ??????? ?? ??????????? ?????? ????????? ?? ????????? ??????????????? ?? ???????? ???????????????? ??????????????? ???????. ???????? ??????? ??????? ??????????? ????? ????????? ??????????? ???????? ??????????????? ??????? ? ?????????? ??????????????? ????????? ??????????? ????????? ? ????? ????????? ???????. ???????? ??????????? ???????? ????????????? ???????????????? ??????? ? ??????? ??????? ? ????????? ?????????? ? ???????? ???????????? ?? ?????????? ?? ??????????? ??????.

???????? ?????????????? ?????????????? ???????? ???????????? ????????????? ???????? ???????. ?????????? ???????? ????????? ????????????? ??????? ??? ?????? ??????????????? ? ?????????????????? ???????. ????????? ??????????? ??????? ?????????? ? ????????????? ??????? ????????. ????? ???? ?????? ? ????????????????? ????? ??????????? ? ?????? ???????? ????, ?????????????? ???????? ? ????? ?????????????? ?????? – ?? ??????.

????????? ?????? ??????????-???????? ??????? ????????????? ???????? ? ????? ??????????? ? ?????????. ???????? ???????? ??????? ???????? ??????? ? ???? ????????? ???????????? ? ????????????? ???????, ?? ???????? ?????? ??????????????? ??????, ? ??????? ??????, ? ???? ??????? ??? ????? ???????? ? ??????. ????????? ??????????? ????????? ?? ????????????? ????? ????????? ?????? ?? ????????? ? ??????? ? 5-6 ??? ? ???? ??????????? ? ? 2-3 ???? ? ???? ?????????. ??????????? ?????? ?????????? ? ???? ????????? ???????????? ? ????????????? ??????? ? ? ??????? ??????. ?? ?????? ??????????? ?????????? ????????? ?????? ??????- ? ?????????? ???????????? ???? ??????????? ?? ??????????? ??????. ????????, ??? ?? ????????????? ????? ????????? ???????? ?????? ?????????? ? ????? ????????? ???? ???????????.

???????????, ??? ???????? ????????? ? ??????? ?????? ???????????????? ?? ??????? ~500 ? ? ???????? ???????? ????????? ??????? ?????????????? ??????, ?????????????? ????????????? ? ??????? ?????????????? ????????? ?????? ????. ?????????? ????????????? ????????? ?????? ?????????? ??? ?????????????? ?????? ?????? ?????.

???????? ?????????? ?????? ????? ????? ?????????? ????????????? ? ????????? ?????????? ??????? – ????????????? ??????????? ? ???????????? ????????????; ????????? ????????????? ?????? ??????????? ????? ? ???????????? ?????? ??????????? ????????; ???????? ??????????????? ?????, ????????? ???????? ? ????????? ??????????? ??????????? ???????????.

???????? ?????: ???-???????? ?????????, ??????????, ??????????????? ??????????, ????????????? ?????????, ?????? ?????, ????????????? ????, ??????, ???????? ????????????, ?????????? ????????????.

SUMMARY

Skripaleva E.A. The circulation and water structure in the Southwest Atlantic and Antarctic adjacent areas. – Manuscript.

The thesis to claim the academic degree of candidate of geographical sciences on the speciality 11.00.08 – oceanology. – Marine Hydrophysical Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine, Sebastopol, 2005.

The thesis is devoted to investigation of the peculiarities of the circulation, vertical thermohaline structure, climatic fronts and regularities of the seasonal variability of the main hydrophysical fields in the Southwest Atlantic and Antarctic adjacent areas. The results are based on the modern climatic hydrological array, archive data set and SST satellite observations.

The scheme of the large-scale circulation in the region is defined, the investigated insufficiently fragments of the water circulation in the Antarctic climatic zone are refined. The classification of the vertical thermohaline water structure for layer 0-1500 m was carried out. The scheme of zoning of the under investigation area according to typical temperature and salinity profiles is suggested. The climatic and secondary large-scale fronts are chosen and seasonal variations of its characteristics are estimated. The amplitude-phase characteristic of the seasonal cycle of the temperature, salinity and volumes of the main water masses are analyzed. The seasonal and interannual fluctuations of the sea surface temperature are estimated, using satellite SST-data.

The main results would be to find a further application in following applied problems – the