Long-term variability of dissolved oxygen and temperature of the upper layer of the Black sea

Cover Page

Abstract


The article provides an analysis of intra- and inter-annual variability of dissolved oxygen and temperature in the upper layer of the deep-water and north-western parts of the Black Sea in the period from 1923 to 2013. The analysis is carried using the archived data from the oceanographic database of Institute of natural and technical systems. Seasonal variability of dissolved oxygen concentration and temperature is out-of-phase. In average, dissolved oxygen concentration is at a maximum at the N-W shelf in winter and is at a minimum in the open Sea in summer. The amplitude of the seasonal variations is about 50 µmol/l. In general, this is consistent with the published results on the seasonal variation in temperature. However, in some periods, lasting about 20 to 30 years, seasonal variation varies. It is due to quasi-periodical interdecadal variability of dissolved oxygen concentration which differs from one season to another and in various subregions.


A. B. Polonsky

Institute of Natural and Technical Systems

Author for correspondence.
Email: apolonsky5@mail.ru

Russian Federation, Sevastopol

A. A. Kotolupova

Institute of Natural and Technical Systems

Email: ogorodovaa.a@mail.ru

Russian Federation, Sevastopol

  1. Андрющенко Е.Г., Галковская Л.К., Годин Е.А. и др. Банк океанографических данных МГИ НАН Украины: информационные ресурсы и доступ к данным // Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика», 2010. 59 с.
  2. Белевич Р.Р., Орлова И.Г. Особенности меж- годовой изменчивости гидролого-гидрохимических характеристик вод на северо-западном шельфе Черного моря в последние десятилетия (60-90-е гг.) //Морск. гидрофиз. журн. 1996. Т. 2. С. 72-73.
  3. Виноградов К.А. Очерки по истории отечественных гидробиологических исследований на Черном море. Киев: Изд. АН УССР, 1958. 155 с.
  4. Богданова А.К. К вопросу о вертикальном распределении кислорода в Черном море // Тр. Севастопольской биологической станции. 1959. Т. 9. С. 297-315.
  5. Гандин Л.С. Объективный анализ метеорологических полей. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 287 с.
  6. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 4. Черное море. Вып. 1, Гидро-метеорологические условия / Под ред. Симонова А. И., Альтмана Э. И. Л.: Гидро-метеоиздат, 1991. 430 с.
  7. Добржанская М.А. Результаты гидрохимических наблюдений в августе 1951 г. и основные выводы по ним // Рукопись Севастоп. биол. ст., 1952.
  8. Добржанская М.А. Гидрохимический режим Черного моря в апреле 1952 г. // Рукопись Севастоп. биол. ст. 1954. 378 c.
  9. Добржанская М.А. Характер вертикального распределения кислорода в зависимости от времени года в верхней 100-метровой толще центральной части Черного моря // Тр. Севастопольской биологической станции. 1959. Т.1. С. 284-296.
  10. Добржанская М.А. Основные черты гидрохимического режима Черного моря // Тр. Севастопольской биологической станции. 1960. Т. 13. С. 325-378.
  11. Добржанская М.А. Закономерности пространственного распределения кислорода на различных глубинах Черного моря // Океанографические исследования Черного моря. Киев: Наукова думка, 1967. С. 154-169.
  12. Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР. М.: Изд-во МГУ, 1982. 192 с.
  13. Еремеев В.Н., Коновалов С.К., Романов А.С. Особенности распределения кислорода и сероводорода в водах Черного моря в зимне-весенний период // Морск. гидрофиз. журн. 1997. № 4. С. 32-46.
  14. Еремеев В.Н., Латун В.С., Совга Е.Е. Влияние антропогенных загрязнителей и путей их переноса на экологическую обстановку в северо-западном районе Черного моря // Морск. гидрофиз. журн. 2001. Т 5. С.41-55.
  15. Жоров В.А., Богуславский С.Г., Иванов Р.И. и др. Распределение кислорода и сероводорода в летний период // Комплексные исследования Черного моря. 1979. С. 122-133.
  16. Зайцев Ю.П. Экологическое состояние шельфовой зоны Черного моря у побережья Украины (обзор) // Гидробиологический журн. 1992. Т. 28. №. 4. С. 3-18.
  17. Леонов А.К. Региональная океанография. Ч. 1. Л.: Гидрометиоиздат, 1960. 754 с.
  18. Мельников В.В., Полонский А.Б., Котолупова А.А. и др. GIS Института природно-технических систем // Системы контроля окружающей среды. 2016. Вып. 4 (24). С. 42-49.
  19. Овчинников И.М., Осадчий А.С. Вековая изменчивость зимних климатических условий, определяющих особенности гидрологического режима Черного моря //Изменчивость экосистемы Черного моря: естественные и антропогенные факторы. М.: Наука, 1991. С. 85-89.
  20. Океанографический атлас Черного и Азовского морей. Киев: ДУ «Держгiдрографiя», 2009. 356 с.
  21. Полонский А.Б., Шокурова И.Г. Статистическая структура крупномасштабных полей температуры и солености в Черном море // Морск. гидрофиз. журн. 2008. № 1. С. 51-65.
  22. Полонский А.Б, Шокурова И.Г. Долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХI cтолетия // Докл. НАН Украины. 2011. № 9. С. 103-110.
  23. Полонский А.Б., Огородова А.А. Временная изменчивость содержания кислорода в верхнем слое глубоководной части Черного моря // Системы контроля окружающей среды. 2014. Вып. 20. С. 149-152.
  24. Полонский А.Б., Свищев С.В. Сезонные междесятилетние изменения концентрации кислорода в поверхностных водных массах Черного моря // Системы контроля окружающей среды, 2014. Вып. 20. С. 153-156.
  25. Селин П.Ю., Михайлов Н.Н., Волков Н.В. Изменчивость гидрохимического режима вод северо-западного шельфа Черного моря // Сб. научн. тр.: Экология прибрежной зоны Черного моря. М.: ВНИРО, 1992. С. 59-100.
  26. Харвей Х.В. Биохимия и физика моря. Л.: Изд-во АН СССР, 1933. 79 с.
  27. Шульгина Е.Ф. Гидрохимическая характеристика северо-западного района Черного моря по наблюдениям 1956-1958 гг. // Тр. ГОИН. 1961, № 59. С. 29-57.
  28. Шульгина Е.Ф. Распределение кислорода в Чер- ном море // Комплексные гидрофизические и гидрохимические исследования Черного моря. Севастополь: МГИ АН УССР, 1980. С. 97-111.
  29. Чигирин Н.И. Распределение кислорода в Черном море // Труды Второго Всесоюзного гидрологического съезда. 1930. Ч.3. С. 341-343.
  30. Чигирин Н.И. Химия Черного моря // Рукопись Севастоп. биол. Станции АН СССР. 1935.
  31. Bastürk O., Saydam C., Salihoglu I. et al. Vertical variations in the principle chemical properties of the Black Sea in the autumn of 1991 // Marine Chemistry. 1994. V 45. № 1. P. 149-165.
  32. Konovalov S.K., Murray J.W. Variations in the chemistry of the Black sea on a time scale of decades (1960– 1995) // J. of Marine Systems. 2001. V. 31. № 1-3. P. 217-243.
  33. Konovalov S. K., Murray J.W., Luther G. W. et al. Oxygen fluxes, redox processes and the Suboxic zone in the Black Sea // Oceanography of the Eastern Mediterranean and Black Sea / Ed. Yilmaz A. Proceeding of the «Second International Conference on Oceanography of the Eastern Mediterranean and Black Sea: Similarities and Differences of Two Interconnected Basins», TUBITAK Publishers. Ankara, Turkey, 2003. P. 566-577.
  34. Murray J.W, Jannash H.W., Honjo S. et al. Unexpected changes in the oxic/anoxic interface in the Black Sea // Nature. 1989. V. 337. P. 411-413.
  35. Oguz, T. The role of physical processes controlling the Oxycline and Suboxic Layer structures in the Black Sea. Global Biogeochem. Cycles, 2002, 16(2), doi: 10.1029/2001GB001465.
  36. Polonsky А.B. Oceans, global warming hiatus and regional climate variability (Global and regional climate change, atmospheric and marine variability in the Black Sea region) // Lambert Academic Publishing, Saarbrucken, Germany, 2015. 192 p.
  37. Saydam С., Tugrul S., Basturk O., Oguz T. Identification of the oxic/anoxic interface by isopycnal surfaces in the Black Sea // Deep - Sea Res. 1993. V 40. No 7. P. 1405-1412.

Views

Abstract - 44

PDF (Russian) - 110

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2019 Российская академия наук

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies