Том 59, № 4 (2019)
- Год: 2019
- Статей: 20
- URL: https://journals.eco-vector.com/0030-1574/issue/view/950
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0030-1574594
Физика моря
Корреляционный анализ взаимосвязи потоков тепла от океана и полей градиентов геопотенциала в средней тропосфере при меридиональных и зональных процессах
Аннотация
Проведено исследование взаимодействия теплоотдачи океана и полей пространственных градиентов геопотенциала в средней тропосфере методом линейного регрессионного анализа при меридиональных и зональных процессах. Анализ пространственного распределения коэффициентов корреляции показал, что структура взаимосвязи тепловых потоков в Северной Атлантике с полем градиентов геопотенциала в средней тропосфере над Атлантико-Европейским сектором различается в периоды с преобладанием меридиональных и зональных форм циркуляции, что свидетельствует о вкладе теплоотдачи океана в формирование и развитие циркуляционных режимов в атмосфере.



Накат нелинейной монохроматической волны на плоский откос в присутствии прилива
Аннотация
Решается нелинейная задача теории мелкой воды о накате длинной волны на плоский откос в присутствии прилива с помощью преобразования Карриера-Гринспана. Получено точное решение нелинейной задачи для высоты наката в зависимости от амплитуды падающей волны, и исследовано влияние прилива на характеристики наката волн на берег.



Взвешивание донных осадков в условиях нерегулярного поверхностного волнения
Аннотация
Статья посвящена исследованию влияния формы спектра нерегулярного поверхностного волнения на закономерности взвешивания донного материала. Проанализированы особенности распределения по частотам энергии синхронных колебаний рядов скорости водного потока и концентрации взвешенных частиц. Показано, что при широком спектре проходящего волнения максимальная взаимная энергия синхронных колебаний рядов скорости и концентраций может проявляться и на низких, и на высоких частотах. При узком спектре синхронные колебания доминируют в области основной энергонесущей частоты. Также показано, что геометрическая форма групп волн оказывает непосредственное влияние на интенсивность взвешивания донного материала. В группах волн с симметричным профилем взвешивание донных отложений происходит более интенсивно по сравнению с группами с выраженной пространственной асимметрией.



Химия моря
Распределение, потоки и баланс взвешенного органического углерода в Северном Ледовитом океане
Аннотация
Взвешенный органический углерод является одним из основных компонентов цикла углерода в океане. В работе сделана попытка сконструировать картину распределения и потоков взвешенного органического углерода в Северном Ледовитом океане с учетом его обмена с Тихим и Атлантическим океанами. Особенности конструирования обусловлены неравномерным распределением измерений взвешенного органического углерода, сложной структурой и гидродинамикой водных масс. Для преодоления этих трудностей был применен множественный линейный регрессионный анализ с целью выявления корреляционных связей между концентрацией взвешенного органического углерода, температурой, соленостью, а также глубиной, горизонтом, широтой и удаленностью от берега. В результате были построены карты распределения взвешенного органического углерода и его потоков на 38 горизонтах от 5 до 4150 м (разрешение 1°×1°). Данные о температуре, солености, меридиональной и широтной компонентам скорости течений были использованы из ORA S4 database (Integrated Climate Data Center, http://icdc.cen.uni-hamburg.de/las). Импорт–экспорт взвешенного органического углерода между Северным Ледовитым океаном, Атлантическим и Тихим океанами, а также между арктическими морями предварительно оценен по летним потокам. Согласно этим оценкам, импорт взвешенного органического углерода в Северном Ледовитом океане составил 36±8 Тг С год-1, а экспорт — -9.5±4.4 Тг С год-1.



Вклад ионообменной трансформации поглощенного комплекса атмосферных аэрозолей в формирование солевого состава морской воды
Аннотация
Обобщены данные по общей обменной емкости и составу поглощенного комплекса терригенных аэрозолей, генерируемых в аридных и семиаридных областях суши. Рассчитано, что в результате изменения состава поглощенного комплекса аэрозолей, происходящего при их взаимодействии с морской водой, в океан дополнительно поступает 2.64–4.86 млн т/год растворенного Ca2+ и удаляется соответственно 2.45–4.51, 0.73–1.34 и 0.08–0.14 млн т/год растворенных Na+, K+ и Mg2+.



Особенности распределения взвешенного вещества на геохимическом барьере вода–атмосфера на трансокеанских разрезах
Аннотация
Представлены результаты исследования гранулометрического состава аэрозолей и поверхностных вод (31-й рейс НИС «Академик Николай Страхов», декабрь 2015 г.–январь 2016 г.; 42-й рейс НИС «Академик Борис Петров», январь–апрель 2017 г.). Установлено, что в 2017 г. среднее количество для частиц аэрозолей 0.3–0.5 мкм уменьшалось в последовательности (в литре воздуха): Баб-Эль-Мандебский пролив (135190)>Аденский залив (102854)>Красное море (91612)>Северное, Балтийское моря (76468)>Индийский океан (64113)>Малаккский пролив (46491)>Средиземное море (28397)>Восточная Атлантика (14803). Биотический фактор между распределением взвеси и органическими соединениями преобладает в открытых водах Индийского океана и в северо-восточной части Атлантического океана, а также в районах с повышенной продуктивностью (Аравийское море). Циркумконтинентальная зональность приводит к доминированию терригенной составляющей во взвеси прибрежных вод. Переход фитопланктонного сообщества от зимнего (2016 г.) к весеннему (2017 г.) привел к уменьшению содержания взвеси в среднем в 8 раз. Отсутствие в отдельных районах корреляции между содержанием взвеси и органическими соединениями свидетельствует о разных источниках их формирования. Несмотря на высокие концентрации углеводородов в отдельных пробах в 2016 г. (до 50–70 мкг/л), среднее их содержание практически не изменилось: 10.5 мкг/л (2016 г.), 8.7 мкг/л (2017 г.). Определение в составе углеводородов выветренных нефтяных алканов указывает на влияние нефтяных загрязняющих веществ.



Содержание органического углерода, азота и фосфора у глубоководных биоценозов кораллиновых водорослей Южно-Китайского моря
Аннотация
Влияние глубины обитания на содержание органического углерода (Сорг), органических и минеральных форм азота (N) и фосфора (P) в биоценозе кораллиновых водорослей проводили в Южно-Китайском море на глубинах от 5 до 150 м в весенний период. Показано, что с увеличением глубины до 150 м содержание Сорг в тканях уменьшилось с 72 до 42 г/м2. Содержание N с глубиной также понижалось, но в меньшей степени — с 15 до 10 г/м2, а P — линейно возрастало с 0.75 до 4.29 г/м2. При этом атомное соотношение C/N/P в биоценозе на глубинах 5–10 м имеет близкие значения и составляет в среднем 187:31:1, что сопоставимо со средними значениями, полученными для массовых видов рифостроящих кораллов. В отличие от органического углерода и азота содержание фосфора в биоценозе водорослей с глубиной увеличивалось более чем в 5 раз. При этом соотношение C/N/P составляет 24:5:1 на глубине 150 м. Такое увеличение доли фосфора в биоценозе с глубиной при одновременном падении запаса Сорг и, в меньшей степени, азота можно объяснить высвобождением фосфора при деструкции органического вещества биоценоза родолитов с образованием нерастворимых фосфатов кальция.



Источники загрязнения прибрежных вод Севастопольского района
Аннотация
Представлены результаты исследований гидролого-гидрохимического состояния морских вод Севастопольского района в 2016–2017 гг. Определены основные источники загрязнения вод взморья и бухт г. Севастополя сточными водами, объемы сбрасываемых стоков и степень их очистки. С помощью гидролокатора бокового обзора обследовано состояние оголовков канализационных очистных сооружений района. Показаны особенности пространственного распределения гидрологических характеристик и течений в зонах выпусков сточных вод, проанализированы условия выхода сбросов на поверхность моря. По результатам экспедиционных съемок и архивных данных определена концентрация биогенных элементов, органических веществ по биохимическому потреблению кислорода БПК5 и нефтяных углеводородов в прибрежных водах Крыма. Проведенный сравнительный анализ районов Севастополя, Ялты и Керченского пролива показал отсутствие превышения нормативов по биогенным элементам и значительных различий по большинству показателей. При этом в водах Ялты отмечено наибольшее содержание силикатов, а в водах Севастопольского района и Керченского пролива содержание нефтяных углеводородов и органических веществ часто превышало нормативы.



Алгоритм расчета минерализации речных и солености эстуарных вод из данных электропроводности
Аннотация
Эмпирическое соотношение связи минерализации речных вод и приведенной к температуре 15°С удельной электропроводности было получено при изучении воды реки Раздольной в период с марта 2013 по апрель 2014 г. Показано, что полученное уравнение позволяет с удовлетворительной точностью рассчитать минерализацию речных вод для рек кальций-гидрокарбонатного типа, используя данные удельной электропроводности и температуры, полученные гидрологическим зондом. Установлено, что антропогенное влияние ионов NO3– и NH4+ на состав речной воды не приводит к существенной ошибке при использовании эмпирического соотношения. С помощью экспериментальных данных показано, что измерения солености эстуарных вод методом электропроводности с использованием океанографического алгоритма может приводить в зависимости от минерализации речной воды к грубым ошибкам. Предложен алгоритм учета поправок для получения корректных значений солености эстуарных вод.



Морская биология
Бентосные Harpacticoida Карского моря: видовой состав и распределение на градиенте глубин
Аннотация
Приводятся первые данные о донных гарпактикоидах (Harpacticoida: Copepoda) желоба Воронина (центральная часть Карского моря), полученные в ходе 63-го рейса НИС «Академик Мстислав Келдыш» (сентябрь–октябрь 2015 г.). Численность гарпактикоид варьировала от 6 до 102 экз/10 см2 и уменьшалась с глубиной. В целом гарпактикоиды составляли от 1 до 25% от численности общего мейобентоса. Обнаружено 42 номинальных вида гарпактикоид, из которых 15 впервые указаны для фауны Карского моря, как минимум 8 видов — новые для науки. Ряд видов впервые отмечен в арктических водах (Cylindronannopus bispinosus, Haloschizopera clotensis, H. bathyalis, Metauntemannia pseudomagniceps, Mesocletdemus duosetosus, M. parabodini, Proameira echinipes, Cletodes tuberculatus). Наиболее богаты видами сем. Ameiridae, Argestidae, Pseudotachidiidae, Miraciidae и Ectinosomatidae. Сравнение с данными по мелководью южной части Карского моря (Енисейский залив) позволило выделить три сообщества, приуроченных к разным биотопам и различающихся по составу и разнообразию. Наименее богато население мелководных (20–62 м) илов, более богаты видами мелководные песчаные осадки, наиболее богато видами население больших глубин (92–698 м). По составу семейств фауна гарпактикоид в Карском море уже начиная с нижнелиторальных глубин носит типично глубоководный характер. Фауна Карского моря включает на сегодня 82 вида гарпактикоид, большая часть из них отмечена также в атлантических и/или западно-арктических водах.



Склерактиниевые кораллы Арктики и высоких широт Северной Атлантики
Аннотация
В высоких широтах Северного Ледовитого океана к западу от Баренцева моря обнаружено только два вида склерактиниевых кораллов. Это Lophelia pertusa (Linné, 1758) и Flabellum macandrewi (Gray, 1849). Первый из них имеет космополитическое распределение, второй распространен только в Атлантическом океане. Анализ гидродинамической обстановки, в которой существуют эти виды, привел нас к заключению, что виду L. pertusa, обитающему на жестких грунтах, благоприятствует повышенная гидродинамика вод. Вид Fl. macandrewi, живущий на рыхлых грунтах, также подвержен воздействию мощных водных потоков, обуславливающих нестабильность, подвижность песчанистых или мелко гравийных наносов на дне, ломающих хрупкие скелеты этих кораллов. Однако они адаптируются к таким условиям жизни благодаря своей необычайной способности к регенерации. Мы приходим к мысли, что присутствие коралловых полипов этого вида может быть маркером высокодинамичных вод. В центральных частях Северного Ледовитого океана склерактиниевые кораллы полностью отсутствуют, что объясняется геологической историей этого региона, возможно, подвергаясь воздействию опреснения вод, колебаний солености, резких изменений интенсивности развития фитопланктона.



Морская геология
Минералогическая характеристика песчаной фракции в четвертичных осадках южной окраины Чукотского плато, Северный Ледовитый океан
Аннотация
Представлены данные минералогического анализа тонкого и мелкого песка в составе осадков, накопленных в южной части Чукотского плато за четвертичное время. Рассмотрены ассоциации и распределение по разрезу породообразующих и акцессорных минералов, их связь с другими характеристиками. Выявленные минералогические особенности, обусловленные климатическими изменениями — периодами потепления и похолодания, могут быть использованы в решении ряда генетических вопросов, стратификации, палеореконструкциях.



Литолого-биогеохимические исследования седиментосистемы Северной Атлантики (по материалам 49-го рейса научно-исследовательского судна «Академик Иоффе»)
Аннотация
Исследованы донные осадки и пробы водной взвеси в Северной Атлантике. Показано, что современное осадконакопление в исследуемом районе определяется главным образом продуктивностью автохтонного морского фитопланктона и привносом материала системой придонных течений, а также ледовой разгрузкой. Изученные осадочные разрезы сформировались в Северной Атлантике в течение среднего плейстоцена–голоцена. Наиболее высокие скорости осадконакопления, до 58.3 см/тыс. лет, установлены для колонки АИ-3359, отобранной в районе дрифтов Гардар и Бьерн, что делает колонку весьма интересной с точки зрения детальных палеореконструкций. Для колонок АИ-3378 и АИ-3415 характерны низкие скорости осадконакопления. Тем не менее, они представляют интерес для пространственных палеореконструкций на непрерывном отрезке времени. Для всех изученных осадков характерна общая закономерность, впервые установленная для центральной части Северной Атлантики: биогеохимически значимые процессы выявляются только в тонком поверхностном слое (0–2 см) и практически полностью прекращаются на глубинах 90–180 см. Величины процессов, вероятно, зависят от местоположения станции и состава органического вещества (ОВ) и не зависят от возраста осадочного слоя. Низкая микробная активность в толще осадка, наиболее вероятно, является следствием недостатка органического вещества.



Геология и перспективы нефтегазоносности Восточно-Канадской континентальной окраины
Аннотация
В пределах Восточно-Канадской континентальной окраины выделяются три нефтегазоносных региона с севера на юг: шельф Лабрадорского моря, окраина Большой Ньюфаундлендской банки и Новошотландская континентальная окраина. В каждом из этих регионов выделяется ряд осадочных бассейнов, полностью погруженных под воду. На шельфе Лабрадорского моря выделяются следующие крупные осадочные бассейны: Саглек, Хопдейл и Хавке, на окраине Ньюфаундлендской банки известны бассейны Жанна д’Арк, Флемиш Пасс и Орфан. На Шотландском шельфе выделяются бассейны Новошотландский и Сейбл. Примечательно, что в высоких широтах, таких как район Лабрадорского моря, возраст продуктивных отложений начинается с более древних пород (с палеозоя), чем в бассейнах, расположенных южнее (с мезозоя), вследствии этого стратиграфический диапазон нефтегазоносности в бассейнах высоких широт значительно шире. Перспективы нефтегазоносности всего региона связаны преимущественно с континентальными склонами и турбидитовыми отложениями, залегающими в них. Позднеюрские и раннемеловые коллекторы будут целевыми отложениями при глубоком бурении. Широкое распространение позднемеловых и раннетретичных перспективных на нефть и газ образований вполне реально, поскольку они не залегают на глубоких горизонтах. Также перспективы нефтегазоносности на окраинах бассейнов связываются с позднемеловыми и третичными образованиями, с отложениями конусов выноса и соляными диапирами.



Влияние изменчивости температур в придонном горизонте на результаты геотермических измерений в троге Орла (Баренцево море)
Аннотация
По результатам исследования авторами термического режима водной толщи в троге Орла (северная часть Баренцева моря) выявлена достаточно весомая изменчивость температур в придонном горизонте трога, как сезонная, так и межгодовая, что сказывается на распределении температур в верхнем слое осадков, а значит, и на результатах геотермических измерений. В статье выполнен расчет вклада колебаний температуры на границе вода-дно в величины плотности донного теплового потока, полученные по данным геотермических измерений в 25-м рейсе НИС “Академик Николай Страхов”, определен эндогенный тепловой поток.



Приборы и методы
Развитие технологии комплексных инструментальных подводных наблюдений применительно к экосистемам Российской Арктики
Аннотация
В статье затронуты методические проблемы подводных исследований фауны, растений, микро- и мезорельефа, придонной области морей Российской Арктики в связи с изучением региональных экосистем. Рассмотрены методы и технические средства подводных наблюдений, использующиеся в арктических экспедициях Института океанологии. Предложены технические решения, повышающие эффективность гидролокационного и визуального обследования поверхности дна. Приведены результаты экспериментальных исследований.



Информация
Экологические исследования российского разведочного района Срединно-Атлантического хребта в 39-м рейсе научно-исследовательского судна «Профессор Логачев»
Аннотация
В ходе 39-го рейса НИС «Профессор Логачев» были проведены экологические исследования Российского разведочного района в центральной части северного Срединно-Атлантического хребта. Получены новые данные о составе и структуре сообществ донной фауны, а также по составу и распределению ихтиофауны.



Исследования экосистем гидротермальных выходов и холодных высачиваний в Беринговом море (82-й рейс научно-исследовательского судна «Академик М.А. Лаврентьев»)
Аннотация
В 82-м рейсе НИС «Академик М. А. Лаврентьев» проведены комплексные исследования экосистем, ассоциированных с гидротермальными выходами и холодными высачиваниями Берингова моря. Получены новые данные о составе и структуре донных сообществ вулкана Пийпа. На Корякском склоне Берингова моря открыт новый район холодных высачиваний. На сегодняшний день восстановительные сообщества Корякского склона являются наиболее северными сообществами такого рода из известных в Пацифике и самыми северными в мире, где встречены ныне живущие двустворчатые моллюски плиокардиины.



Экспедиционные исследования экосистемы Балтийского моря в 34-м и 36-м рейсах научно-исследовательского судна «Академик Николай Страхов»
Аннотация
В 34-м и 36-м рейсах НИС «Академик Н. Страхов», выполненных летом и осенью 2017 г., проведены исследования структуры вод на разрезах, расположенных на трассе затоков соленых североморских вод в Балтийское море. Зондирования на разрезах выполнялись с интервалом между станциями не более 2 миль, в режиме свободного падения зонда до дна, что позволило получить достоверные данные о тонкой стратификации на всех глубинах, включая тонкий придонный слой. Кроме разрезов, получены новые данные о рельефе дна, а также о влиянии адвекции соленых аэрированных вод на состав, структуру и распределение биологических сообществ в Балтийском море.



Хроника
Михаил Владимирович Флинт (к 70-летию со дня рождения)
Аннотация
19 марта 2019 г. исполнилось 70 лет М. В. Флинту – одному из крупнейших отечественных биоокеанологов. В сферу его научных интересов входит широкий круг вопросов, связанных с исследованием структуры и продуктивности морских и океанических экосистем, механизмов, определяющих их изменчивость, оценкой роли климатических факторов и человека в формировании сегодняшнего облика морских природных комплексов.


