Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Географічні науки / Океанологія


Артамонов Юрій Володимировия. Сезонна мінливість великомасштабної циркуляції вод і термохалінних фронтів Південної Атлантики : Дис... д-ра наук: 11.00.08 - 2006.



Анотація до роботи:

Артамонов Ю.В. Сезонна мінливість великомасштабної циркуляції вод і термохалінних фронтів Південної Атлантики. – Рукопис.

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

У дисертаційній роботі на основі аналізу сучасних масивів гідрологічних і супутникових даних досліджені середній стан і сезонна мінливість циркуляції вод і великомасштабних фронтів у Південній Атлантиці (ПівдА). Досліджено їхній зв'язок з мінливістю поля вітру. Встановлені основні механизми, що контролюють сезонну мінливість циркуляції та фронтів.

Показано, що реакція верхнього шару океану на сезонні варіації великомасштабного поля вітру проявляється в мінливості системи Південний субтропічний антициклонічний кругообіг (ПівдСАК) – Південний тропічний циклонічний кругообіг (ПівдТЦК). У першу половину року, коли південно-східний пасат ослаблений, спостерігається розширення зональних границь і збільшення площі ПівдСАК, а площа ПівдТЦК зменшується. За даними альтиметрії встановлене поширення сезонного сигналу в течіях ПівдА з заходу на схід, при цьому максимальне фазове запізнювання в 6 місяців спостерігається в Північній гілці Антарктичної циркумполярної течії.

Досліджені кліматичні фронти ПівдА в полях температури і солоності, уточнені критерії їхнього виділення, закономірності сезонної мінливості. Встановлено, що фронтальна система Атлантики в тропіках асиметрична щодо екватора. Виділені не описані раніше в літературі Південнi гілки Південних тропічного та субекваторіального фронтів, Фронт Північної гілки Південної пасатної течії.

Досліджено сезонну мінливість водних мас ПівдА. Встановлений зв'язок між сезонною динамікою антициклонічних кругообігів, фронтів і площ поверхневих вод, що проявляється в противофазній мінливості площ субтропічних водних мас і їх модових модифікацій.

Проаналізовано структуру фронтів, характеристики геострофічної циркуляції, термохалінні характеристики водних мас у західній частині моря Скотія і протоці Брансфілда за результатами спостережень в Українських антарктичних експедиціях.

У дисертації на основі аналізу сучасних масивів гідрологічної і супутникової інформації досліджена сезонна мінливість циркуляції вод і фронтів у Південній Атлантиці та отриманий ряд нових наукових результатів:

1. Реакція верхнього шару океану на сезонні варіації великомасштабного поля вітру проявляється в сезонній мінливості системи Південний субтропічний антициклонічний кругообіг – Південний тропічний циклонічний кругообіг. У першу половину року, коли південно-східний пасат ослаблений, спостерігається розширення зональних границь і збільшення площі ПівдСАК, а площа ПівдТЦК зменшується. В другу половину року при посиленні південно-східного пасату і зсуві західного переносу помірних широт на північ, площа ПівдСАК зменшується, а ПівдТЦК – збільшується.

2. Встановлено, що для Південної пасатної течії характерні максимальні внутрішньорічні зміни швидкості. Річна амплітуда швидкості Північної гілки ПівдПТ досягає 30 см/с, у Центральній і Південній гілках вона зменшується до 10 і 5 см/с. Для інших течій вона не перевищує 5 см/с. Північна гілка ПівдПТ і Південна екваторіальна протитечія досягають максимальної інтенсивності в другу половину року, а Центральна і Південна гілки ПівдПТ – у першу. У центральній частині океану для всіх трьох гілок ПівдПТ характерний річний сигнал. На сході регіону сезонний цикл Північної і Центральної гілок ПівдПТ містить піврічну гармоніку. Влітку стрежні всіх трьох гілок ПівдПТ знаходяться в північному положенні, а Фолклендська і Бразильська течії в зоні їхнього сходження, Південно-Атлантична течія і Північна гілка Антарктичної циркумполярної течії зсуваються на південь.

3. При дослідженні впливу вітрових умов на інтенсивність течій у тропічній зоні ПівдА встановлено, що у внутрішньорічному циклі екстремуми швидкостей вітру і Центральної і Південної гілок ПівдПТ знаходяться в противофазі. Сезонні варіації цих течій визначаються реакцією океану на вітрові умови в інших районах Атлантики. Сезонна мінливість Південної екваторіальної протитечій та Північної гілки Південної пасатної течії в центральній частині Тропічної Атлантики обумовлена локальними вітрами. У річному ході швидкості Південно-Атлантичної течії переважає річна гармоніка. У річному ході швидкості АЦТ у північній частині протоки Дрейка виявлена річна гармоніка, а на півдні протоки піврічна. Північна і Центральна гілки АЦТ на заході океану змінюються з переважним річним сигналом, а на сході – піврічним.

4. Вперше за даними альтиметрії виявлено, що західні і східні течії в північних тропіках підсилюються майже в противофазі, тоді як їхні широтні зсуви квазісинхронні. У південних тропіках інтенсивність західних і східних течій ближче до берегів Південної Америки змінюється асинхронно. Швидкість Центральної гілки ПівдПТ між 20 і 10 з.д. змінюється у фазі зі швидкістю Південної екваторіальної протитечії через запізнювання сезонного сигналу з заходу на схід. Для течій тропічної зони Північної півкулі характерне запізнювання сезонного сигналу зі сходу на захід у середньому на 2-3 місяці. У Південній Атлантиці сезонний сигнал поширюється з заходу на схід, при цьому максимальне фазове запізнювання до 6 місяців спостерігається в АЦТ.

5. Встановлено, що фронтальна система в тропіках асиметрична щодо екватора. Уточнено положення двох гілок Північного субекваторіального фронту. Виділені Південні гілки Південного тропічного і Південного субекваторіального фронтів, Фронт Північної гілки ПівдПТ, які раніше в літературі не були описані.

6. Уточнені кліматичні ознаки фронтів у Південно-Західному секторі Атлантиці. Показано, що різкий градієнт солоності в субтропічному підповерхневому халінному максимумі відображає положення Південного субтропічного фронту. Субантарктичний фронт має власні термохалiннi ознаки на різних ділянках. У протоці Дрейка він виділяється по положенню ізотерми 4С на глибині 200 м, уздовж Патагонського шельфу по максимуму градієнта температури і солоності над iзобатами 500-700 м. Антарктичний полярний фронт виділяється по положенню підповерхневого мінімуму температури на горизонті 200 м. Для АПФ типові сезонні зсуви на 1-2 широти, для САФ і ПівдСбТФ вони досягають 2-3.

7. На основі гідрологічних і супутникових даних показано, що по величині МГТ найбільш інтенсивними є: Північний субекваторіальний, Південний тропічний, Південний субтропічний і Субантарктичний фронти, у яких меридіональні градієнти можуть досягати 1-2С/100 км і 0.3/100 км. Встановлено, що Північний Субекваторіальний і Південний тропічний фронти, Південна гілка Південного Субекваторіального фронту, Субантарктичний фронт змінюються з переважним річним періодом. В інших фронтах, поряд з річним, просліджується піврічний період. Існує фазове запізнювання з заходу на схід у настанні максимуму інтенсивності ПівдТФ, Південних гілок ПівдТФ і ПівдСбЕФ. Сезонна мінливість деяких поверхневих і підповерхневих фронтів обумовлена різними механізмами. Для Північного Субекваторіального фронту на поверхні характерний вплив північно-східного пасату, у підповерхневому шарі – положення зони збіжності пасатів, для Південної гілки ПівдСбЕФ – інтенсивність мусону. Для Фронту моря Скотія, Антарктичного полярного, Субантарктичного і Південного субтропічного фронтів відзначене чергування їхньої найбільшої загостреності в часі, для ФМС і САФ це перша половина року, а для АПФ і ПівдСбТФ – друга.

8. Фронт моря Скотія, Антарктичний полярний, Субантарктичний і Південний субтропічний фронти, Фронт Бразильської течії найбільш різко проявляються в полярних і помірних широтах на заході Південної Атлантики. В міру просування на схід інтенсивність цих фронтів слабшає. У тропічній зоні Фронт Північної гілки Південної пасатної течії, Південний тропічний фронт і Південна гілка Південного субекваторіального фронту найбільш інтенсивні на сході океану.

9. Максимальна сезонна мінливість об'ємів водних мас спостерігається в районі великомасштабних фронтів – Антарктичного полярного, Субантарктичного і Границі континентальних вод. На сезонні варіації площ джерел формування водних мас впливають особливості рельєфу дна і вертикальна потужність фронтів. Зв'язок між сезонною динамікою антициклонічних кругообігів, фронтів і площ поверхневих вод проявляється в противофазній сезонній мінливості площ основних субтропічних водних мас і їхніх периферійних модифікацій – субтропічних і субантарктичних модових водних мас.

10. Запропоновано механізм формування водних мас Зони злиття морів Уедделла і Скотія в літній період. Вони утворюються при опусканні вод моря Уедделла під впливом конвергенції поверхневих течій в області локального антициклонічного кругообігу. Цей кругообіг утворюється під впливом регіональних особливостей поля вітру. Поверхневі води цієї зони формуються в результаті танення льодів. У західній частині протоки Брансфілда Фронт моря Уедделла в поверхневому шарі утворюється в результаті взаємодії холодних і солоних вод моря Уедделла з теплими і більш прісними водами моря Беллінсгаузена. На глибині більш 200 метрів ФМУ формується при взаємодії теплої і солоної Циркумполярної глибинної водної маси з холодними і менш солоними водами протоки Брансфілда.

Отримані результати можуть знайти практичне застосування для навігаційного забезпечення та безпеки мореплавання; прогнозу внутрішньорічної мінливості біологічних полів; підвищення ефективності роботи видобувного флоту; складання атласів по гідрології Атлантики; планування досліджень в Українських антарктичних експедиціях; моделювання циркуляції і структури вод; створення курсів лекцій по регіональній океанографії для студентів і аспірантів.