Зимние исследования антарктической зоны Южного океана (к 25-летию организации Советско-Российско-Американской дрейфующей станции «Уэдделл-1»)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Приводится информация об океанографических исследованиях 1980–90 гг. в области распространения антарктических льдов, в том числе по программе «Международные исследования океанографии антарктической зоны — iAnZone», своеобразным венцом которых стала зимняя советско-американская экспедиция «Дрейфующая станция “Уэдделл-1”(Ice Station Weddell-1)» с участием НЭС «Академик Фёдоров», американского ледокола «Натаниель Палмер» и дрейфующей станции (3.02.92–9.06.92). Впервые были определены структура циркуляции и водных масс в труднодоступной части круговорота Уэдделла, установлены параметры западного пограничного течения круговорота и донных вод, поступающих с шельфа.

Полный текст

Крупномасштабная динамика антарктической зоны характеризуется циклоническими круговоротами, наиболее крупные — круговороты Уэдделла и Росса, системные исследования которых начались в 1980-е годы. Особое значение имели наблюдения в зимний период, ставшие возможными с появлением научных судов с высоким ледовым классом. Приоритетным объектом исследований стал круговорот Уэдделла, расположенный южнее Антарктического полярного фронта и вытянутый в зональном направлении от Антарктического полуострова до 30° в. д.

Зимние исследования круговорота начались в 1981 г., когда состоялась советско-американская экспедиция «Уэдделл-Полэкс-81» на НЭС «Михаил Сомов» по изучению полыньи Уэдделла. Впервые была детально описана стратификация Южного океана подо льдом, показана возможность существования больших потоков тепла через слабый пикноклин в зимнее время, обнаружены и исследованы теплые вихревые образования синоптического масштаба [3].

В период с 1983 по 1988 г. учеными ААНИИ были проведены 4 летних экспедиции, направленных на изучение процессов в северном и восточном звеньях круговорота, а также в его внутренней области (рис.).

 

Рис. Океанографические исследования круговорота Уэдделла в период с 1981 по 1992 г.

1 — Океанографические станции, выполненные с НЭС «Михаил Сомов» в экспедиции «Wepolex-81» в октябре–ноябре 1981 г. 2 — Океанографические станции, выполненные с НИС «Профессор Визе» в декабре 1983 — феврале 1984 г. 3 — Океанографические станции, выполненные с НИС «Профессор Зубов» в январе — марте 1987 г. 4 — Океанографические станции, выполненные с НИС «Профессор Зубов» в декабре 1987 г. 5 — Океанографические станции, выполненные с НИС «Профессор Визе» в феврале — апреле 1988 г. 6 — Океанографические станции, выполненные с НЭС «Академик Фёдоров» и с НИЛ «Поларштерн» в сентябре–октябре 1989 г. 7 — Маршрут НЭС «Академик Фёдоров» в период организации станции «Уэдделл-1». 8 — Маршрут НЭС «Академик Фёдоров» в период эвакуации станции «Уэдделл-1». 9 — Место встречи НЭС «Академик Фёдоров» и НИЛ «Натаниель Палмер». 10 — Океанографические станции, выполненные в период экспедиции «Дрейфующая станция «Уэдделл-1» (дрейфующая станция, вертолеты, НЭС «Академик Фёдоров» и НИЛ «Натаниель Палмер»).

 

Стала очевидной необходимость проведения более обширных исследований круговорота Уэдделла в период существования развитого ледяного покрова. При этом практически отсутствовала информация о структуре и особенностях процессов в западном звене циркуляции круговорота, расположенном в области постоянного ледяного покрова.

В сентябре-октябре 1989 г. была проведена международная зимняя экспедиция в круговорот Уэдделла (Winter Weddell Gyre Study — WWGS-89) на судах «Академик Фёдоров» (ААНИИ) и «Поларштерн» (Институт полярных и морских исследований Альфреда Вегенера — АВИ). Важной частью экспедиции стал эксперимент «Мезополигон», в процессе которого были опробованы элементы работы на дрейфующем льду во взаимодействии с НЭС «Академик Фёдоров» в преддверии организации ледового лагеря в западной части круговорота.

Подготовка к организации научно-исследовательской станции на дрейфующем льду продолжалась два года. С января 1990 г. по ноябрь 1991 г. была сформирована научная программа, проведена большая подготовительная работа.

Программа океанографических работ включала изучение структуры западного пограничного течения, взаимодействия между шельфовыми водами и водами глубокого океана, формирования глубинных и донных вод. Метеорологические наблюдения были направлены на определение параметров взаимодействия в системе атмосфера–лед–океан. Были запланированы ра-боты по изучению процессов в ледяном покрове, а также экосистем морского льда.

Организация дрейфующей станции в одном из самых недоступных районов Мирового океана состоялась 3–11 февраля с помощью НЭС «Академик Фёдоров» на ледяном поле сморози, на котором остались работать 15 советских и 17 американских специалистов. Станция «Уэдделл-1» закончила работу 9 июня в точке 65°38' ю. ш., 52°25' з. д., продрейфовав за 120 суток около 400 миль.

Были определены особенности циркуляции и структуры водных масс в труднодоступной западной части круговорота Уэдделла. Установлено, что направленное на север западное пограничное течение является звеном единой циркуляционной системы — круговорота Уэдделла. Ширина течения была оценена в 400 км, среднесуточные скорости в приповерхностном слое превышали 10 см·с-1, а расход течения составил 40 Св. Поступление с шельфа вновь сформированной донной воды оценивается в 3 Св, из которых около 30% формируется в этом районе севернее 66° ю. ш. [1, 2].

В последующие годы изучение антарктической зоны было продолжено, в том числе и с использованием кратковременных ледовых лагерей, но не столь масштабно и с ограниченным участием России. В последние четверть века наши исследования Южного океана носят в основном попутный и очень ограниченный характер в рамках российских антарктических экспедиций, обеспечивающих работу антарктических станций.

После завершения ФЦП «Мировой океан», вот уже несколько лет в нашей стране нет научной антарктической программы и проектов, которые направлены на получение новых знаний и использование ранее полученных данных.

×

Об авторах

Н. Н. Антипов

Государственный научный центр РФ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт»

Автор, ответственный за переписку.
Email: aid@aari.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. В. Багрянцев

Государственный научный центр РФ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт»

Email: aid@aari.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. И. Данилов

Государственный научный центр РФ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт»

Email: aid@aari.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. В. Клепиков

Государственный научный центр РФ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт»

Email: aid@aari.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Антипов Н. Н., Данилов А. И., Клепиков А. В. Циркуляция и структура вод западной части моря Уэдделла по данным натурного эксперимента «Дрейфующая станция “Уэдделл-1”» // Антарктика. М.: Наука, 1998. Вып. 34. С. 5–30.
  2. Антипов Н. Н., Данилов А. И., Клепиков А. В., Лукин В. В. Исследования с дрейфующего льда в Антарктике // Проблемы Арктики и Антарктики. 1999. Вып. 71. С. 148–167.
  3. Багрянцев Н. В., Саруханян Э. И. Полынья Уэдделла как следствие гидрофизических процессов в круговороте Уэдделла // Докл. АН СССР. 1984. Т. 276. № 5. С. 1238–1242.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. Океанографические исследования круговорота Уэдделла в период с 1981 по 1992 г.


© Российская академия наук, 2019