Том 64, № 6 (2024)
Физика моря
Теплозапас деятельного слоя в прибрежной зоне Черного моря на полигоне “Геленджик” и его эволюция в теплый период года
Аннотация
На основе данных CTD-зондирований, полученных в 2010–2023 гг. в северо-восточной части Черного моря на полигоне “Геленджик” ИО РАН, рассчитано относительное теплосодержание (теплозапас) деятельного слоя моря и его изменение в теплый период года, с апреля по ноябрь. Отдельно рассчитаны теплозапасы верхнего квазиоднородного слоя и сезонного термоклина, которые в сумме составляют деятельный слой. Оценки, полученные по реальным данным, сопоставлены с расчетами суммарного потока тепла по данным реанализов ERA5, NCEP CFSv2 и WHOI OAFlux. Показано, что наиболее близкий к реальному результат дает использование данных реанализа NCEP CFSv2.



Ветровой дрейф, разрушение и нагромождение обломков ледяного поля
Аннотация
Статья содержит модель ветрового дрейфа ледяного поля, которая позволяет оценить скорость дрейфа в зависимости от скорости ветра и размеров ледяного поля, а также кинетическую энергию ледяного поля, которая при его столкновении с неподвижным препятствием выделится и вызовет хрупкое разрушение и образование обломков, формирующих нагромождения перед стационарными шельфовыми сооружениями. Основой для исследования явилось допущение о том, что воздействие ветра и водной массы на ледяное поле можно описать методами, использующимися в аэродинамике и теории корабля. Модель процесса образования нагромождения обломков льда и оценка его размеров основывались на допущении в том, что вся кинетическая энергия ледяного поля расходуется на его хрупкое разрушение, а формирование нагромождения обломков происходит по тем же закономерностям, что и у естественных нагромождений обломков льда: гряд торосов и стамух. Выполненное моделирование дало возможность связать размеры нагромождения обломков льда с размерами ледяных полей и скоростью ветра. Созданная модель и результаты компьютерного моделирования могут быть использованы для практических оценок и прогнозирования размеров нагромождений льда на стационарных платформах и терминалах в морях Арктики и в других замерзающих морях.



Многолетний линейный меридиональный сдвиг струйной структуры антарктического циркумполярного течения к югу от африки по данным спутниковой альтиметрии: зональное распределение
Аннотация
Для периода спутниковых альтиметрических наблюдений 1993–2018 гг. выполнена оценка зонального распределения линейного меридионального сдвига струйной структуры и изменения интенсивности течений в секторе Антарктического циркумполярного течения (АЦТ) к югу от Африки (9.875° з.д. – 25.125° в.д.). Под струйной структурой понимается чередование в меридиональном направлении зон повышенных и пониженных значений модуля градиента абсолютной динамической топографии (АДТ), |∇ζ|. Работа проведена с использованием разработанной ранее и дополненной в настоящей статье методики, базирующейся на расчетах линейных регрессий, включающей также оценку ошибок расчетов. Для оценки зональных распределений сектор был разделен на меридиональные полосы, для каждой из которых проводился расчет. Оптимальная ширина полосы оценена в 2.5° д. Показано наличие заметной зональной неоднородности сдвига струйной структуры и изменения интенсивности течений. С этой неоднородностью очевидно связаны количественные расхождения в расчетах указанных параметров с разделением на полосы, с последующим их осреднением по зональному ряду, и без разделения на полосы. Качественно картины сдвигов струйной структуры и изменения интенсивности течений с разделением на полосы и без него сходны.



Химия моря
Статистическое обобщение химического состава атмосферного аэрозоля над морями Евразийского сектора Северного Ледовитого океана
Аннотация
На основе результатов многолетних исследований в Евразийском секторе Северного Ледовитого океана, представлено статистическое обобщение химического состава атмосферного аэрозоля: концентраций 8 ионов, 22 микроэлементов, органического и элементного углерода (ОС, ЕС), а также изотопного состава общего углерода δ13C. Средние значения характеристик аэрозоля составили: суммарная концентрация ионов – 5,14 мкг/м3 при преобладающем вкладе (72%) ионов Na+ и Cl–; суммарная концентрация микроэлементов – 175 нг/м3, при основном вкладе (70%) терригенных элементов Fe и Al; концентрации ОС – 700 нг/м3; концентрации ЕС – 32 нг/м3; δ13C = –27.9‰ VPDB. Выявлены высокие коэффициенты обогащения элементов Cr, Ni, Se, Mo, Sn, Pb, Cu, Zn, As, Ag и Sb (относительно состава земной коры), что свидетельствует об их техногенном происхождении. Пространственное распределение концентраций всех ионов характеризуется спадом (в среднем, в 3,5 раза) от Норвежского моря до Чукотского моря. Пространственное распределение концентраций микроэлементов разделилось на 3 группы с максимумами над Норвежским или Баренцевым или Карским морями и минимумом над Чукотским морем. В характеристиках углеродсодержащего аэрозоля тоже прослеживается тенденция изменения в восточном направлении: уменьшение концентраций ОС, ЕС и утяжеление изотопного состава углерода.



Стимулирование светом окисления сероводорода в анаэробной зоне Черного моря
Аннотация
Элементная сера – обычный продукт окисления сероводорода в фотической зоне меромиктических водоемов, появляющийся благодаря аноксигенному окислению сероводорода фотосинтетическими бактериями. Фотическая зона в Черном море ограничена 50–60 м, что гораздо выше верхней границы сероводородной зоны, которая в центре моря находится на глубине 90–100 м. В периферийных районах моря глубина редокс интерфейса достигает 150–170 м, где, как предполагалось, фотоавтотрофные бактерии мало распространены и находятся в неактивном состоянии. Исследование распределения элементной серы в анаэробной зоне Черного моря показало, что воды с глубин 180–300 м обладают световой чувствительностью. Это приводит к резкому росту концентраций серы до 11.3 мкмоль/кг при фоновых значениях 0.15–0.18 мкмоль/кг в строго анаэробных условиях. Выяснено, что столь значительный рост элементной серы связан с деятельностью фотоавтотрофных бактерий. Остаются невыясненными условия существования фотоавтотрофных бактерий на глубинах 180–300 м в Черном море при отсутствии света.



Морская биология
Оценка вклада размерных групп фитопланктона Карского моря в величины первичной продукции и хлорофилла в разные сезоны
Аннотация
По материалам 7 экспедиций 2017–2023 гг. впервые рассмотрены сезонные изменения вклада размерных групп фитопланктона в суммарные величины первичной продукции (ПП) и хлорофилла “а” (Хл) Карского моря. Микро- и нанофитопланктон (МФ+НФ) (> 3 µm) доминировал в составе сообщества в течение всего свободного ото льда периода (июнь–октябрь). Особенно его преобладание было заметно в период весеннего “цветения” фитопланктона сразу после освобождения акватории ото льда (до 97% по ПП и до 93% по Хл). Роль пикофитопланктона (ПФ) (< 3 µm) возрастала летом (июль, август) (до 50% по ПП и до 44% по Хл) и снижалась к концу вегетационного сезона (сентябрь, октябрь). Сезонные изменения размерного состава фитопланктона определялись, главным образом, изменчивостью температуры воды и приходящей солнечной радиации. Вклад ПФ в суммарный Хл возрастал (до 51%) на горизонтах глубинного хлорофильного максимума в июле и августе. Ассимиляционная активность ПФ была выше, чем МФ+НФ в июле–сентябре при повышении его вклада в суммарные ПП и Хл. Впервые проведена оценка годовых величин ПП размерных групп фитопланктона Карского моря: 8 ТгС (65%) для МФ+НФ и 5 ТгС (35%) для ПФ.



Пикоцианобактерии в эстуарной зоне реки Обь и прилегающем шельфе Карского моря в позднеосенний период: состав, распределение и функциональная роль
Аннотация
Пространственное распределение численности и биомассы пикофитопланктона (ПФ), а также распределение ФЭ-богатых и ФЦ-богатых пикоцианобактерий (ПЦБ) исследовано на акватории внешнего Обского эстуария и на прилегающем шельфе Карского моря в позднеосенний период в ходе 92-го рейса НИС “Академик Мстислав Келдыш”. Дана оценка содержания хлорофилла “a” ПФ, вклада пикоформ в суммарное содержание хлорофилла, первичной продукции (ПП) фитопланктона и ПФ. Пределы колебания численности и биомассы ПФ составили 8.18–46.3 ×106 кл/л и 3.74–20.48 мкг С/л соответственно. В пикофракции планктона преобладали ПЦБ рода Synechococcus, их вклад в суммарную биомассу пикоформ колебался от 81 до 94%. Численность ФЦ-богатых Synechococcus варьировала от 4.02 до 29.21 ×106 кл/л, обилие ФЭ богатых Synechococcus была достоверно ниже (р<0.001) и изменялось в пределах 0.98–8.0 ×106 кл/л. Вклад пикофракции в общий хлорофилл “а” фитопланктона в среднем не превышал 11%. Величины суммарной ПП и ПП ПФ были низкими, составляя в среднем 3.99 ± 1.53 мг С/м3 и 0.77 ± 0.36 мг С/м3 в день соответственно. Вклад ПФ в суммарную ПП варьировал от 14% до 33%. Выявлены факторы, определяющие пространственное распределение ФЭ-богатых и ФЦ-богатых Synechococcus, а также продукционных параметров ПФ.



Результаты комбинированного инструментального и визуального авиаучета китообразных в северо-восточной части Черного моря в 2019 г.
Аннотация
Представлены результаты первого комбинированного инструментального и визуального авиаучета китообразных в северо-восточной части Черного моря, проведенного в июле 2019 г. на акватории от г. Сочи до г. Анапы площадью 11244 км2 в пределах российской 12-мильной зоны Черного моря. Общая расчетная численность китообразных – 17505 ± 2678 особей (CL90% 13484–22206). Ориентировочно белобочки составили 69% общей численности, афалины – 22%, азовки – 9%. Максимальная плотность белобочек достигала 8.13 особей/км2, афалин – 1.87 особей/км2, азовок – 0.62 особи/км2. У всех трех видов наблюдается зона повышенной плотности в северной части обследованного района и зона низкой плотности в его средней части. Данные сопоставлены с результатами других учетов черноморских китообразных. Дана сравнительная оценка инструментального и визуального методов сбора данных.



Продукционные характеристики фито- и бактериопланктона на трансатлантическом разрезе (декабрь 2019 – январь 2020 гг.)
Аннотация
Получены продукционные характеристики фито- и бактериопланктона на Трансатлантическом разрезе (79 рейс НИС “Академик Мстислав Келдыш”, декабрь 2019 – январь 2020 гг). Анализ проводился с учетом биогеографического районирования региона. Первичная продукция (ПП) составляла 0.8–34.2 мгС/м3·сут при среднем значении 8.9 мгС/м3 · сут в эвфотической зоне. Суточное ассимиляционное число на разрезе изменялось в поверхностных пробах от 7.2 до 260.1 мгС/мгХл в сут. Концентрация хлорофилла-а варьировала от 0.01 мг/м3в районе SASTG до 0.59 мг/м3 в районе NASTG. Интегральная первичная продукция варьировала от 258 до 765 мгС/м2. Бактериальная продукция (БП) в поверхностных горизонтах варьировала от 0.04 до 16.1 мгС/м3 · сут со средним значением 3.7 мгС/м3 · сут, максимальные значения наблюдались в течении Ломоносова с максимумом на глубине 160 м. Бактериальная продукция в столбе воды изменялась от 23.2 мгС/м2 до 6182.7 мгС/м2. Мы предполагаем, что наибольшая бактериопродукция, отмеченная на глубоководных горизонтах, связана с высокими концентрациями РОВ.



Сравнение природных условий последнего межледниковья и голоцена в Лофотенской котловине (Норвежское море)
Аннотация
По седиментологическим, изотопно-геохимическим и микропалеонтологическим параметрам донных осадков из колонки АМК-5188 выявлены различия природной среды последнего межледниковья позднего плейстоцена (морская изотопно-кислородная подстадия 5е) и голоцена в Лофотенской котловине Норвежского моря. Местный термический оптимум последнего межледниковья был смещен на вторую половину подстадии 5е ~124–115 тыс. лет назад и состоял из двух коротких интервалов, разделенных сильным похолоданием ~122–120 тыс. лет назад. В раннем–среднем голоцене ~10–3 тыс. лет назад отмечен длинный устойчивый климатический оптимум по всем основным выявленным параметрам, а короткий палеотемпературный минимум произошел в позднем голоцене ~3–2 тыс. лет назад в ходе регионального неогляциального похолодания.



Геодинамические условия газонасыщения осадочных толщ юго-западной части Баренцева моря
Аннотация
В статье рассматриваются вопросы выявления пространственно-временных закономерностей формирования потенциально нефтегазоносного региона и условий газонасыщения современных осадков в зоне сочленения двух разновозрастных континентальных литосферных плит: древней (архейской) – Русской и молодой с гренвильским фундаментом – Баренцевоморской. Дается описание геодинамической эволюции региона, приводятся данные геологического строения структурно-вещественных комплексов неопротерозоя полуостровов Средний и Рыбачий (Кольский п-ов) и прилегающих к ним акваторий Баренцева моря. Совокупность приведенных данных позволяет предположить, что рельеф западной части Российской Арктики был в основном сформирован в результате процессов закрытия Протоатлантического и Уральского палеоокеанов, а позже и палеоокеана Япетус. Нефтегазовый потенциал описываемого региона был сформирован в результате проявления многостадийного и продолжительного по времени процесса, который развивался в фундаменте Восточно-Европейской платформы (ВЕП) и Баренцевоморско-Печорской плиты (БПП).



Приборы и методы
Исследование подводных радиоактивных объектов в заливе Степового (Новая Земля)
Аннотация
Рассмотрены результаты исследований состояния атомной подводной лодки К-27, затопленной с реакторами с невыгруженным отработавшим ядерным топливом в заливе Степового на Новой Земле в 1981 году. Отмечена актуальность регулярного контроля состояния АПЛ. Приведены некоторые архивные сведения о захоронении АПЛ, и о последующих работах по наблюдению за ее состоянием, а также состоянием окружающей среды и других затопленных здесь радиационно опасных объектов. Рассмотрены технологии и результаты исследований, включающие гидролокационный поиск подводных объектов, визуальные наблюдения и спектрометрические измерения радиоактивности, в том числе с использованием телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов. Приведены результаты измерений радиоактивности, выполненные впервые непосредственно на прочном корпусе атомной подводной лодки в районе реакторного отсека.



Информация
Гидрофизические исследования в тропической Атлантике (94-й рейс научно-исследовательского судна “Академик Мстислав Келдыш”)
Аннотация
Выполнены работы по изучению потока Антарктической донной воды на протяжении абиссального канала Видал и разлома Вима в тропической части северо-западной Атлантики. Проведены исследования в Северном экваториальном противотечении и на разрезе через плюм реки Амазонка в открытом океане.






Исследования строения и истории формирования подводных окраин Чукотского моря в 70-м рейсе научно-исследовательского судна “Академик Опарин”
Аннотация
В ходе выполнения 70-го рейса НИС “Академик Опарин” были проведены геофизические и гидрологические исследования и атмосферные наблюдения на акватории шельфа Чукотского моря. Получены новые данные о строении морского дна, структуре осадочных отложений, особенностях магнитного поля, пространственном распределении парниковых газов на границе вода-атмосфера.


