Некоторые особенности гидрометерологических условий в западно Камчатском районе в январе апреле 1994 r.
В настоящей работе рассматриваются некоторые особенности метеорологических, ледовых и термических условий обитания охотоморского минтая у Западного побережья Камчатки (51 - 57"с.ш., 153 - 156"в.д.) в январе-апреле 1994 г. Основными материалами для анализа теплового Состояния моря явились наблюдения затемпературой воды (с использованием батитермографа) в слое 0-200 м. Положение планктонных станций, на которых определяли температуру. показано на рис.1.
Метеорологические условия анализировали на основе карт месячных значений повторяемости (в днях) циклонов у Земли по району от 30 до 70°с.ш. и между 130 и 180" в.д., охватывающим Японское, Охотское и западную часть Берингова морей, а также прилегающую акваторию северо-западной части Тихого океана. Для построения таких карт использовались приземные синоптические карты за 00 ч по Гринвичу (всего 120 карт). Выборка данных о повторяемости циклонов производилась по квадратам 5 х 5". Эти данные были использованы для построения карт траекторий циклонов за январь, февраль, март и апрель 1994 г., выявления очагов их наибольшей повторяемости.
Ледовые ¥: в январе-апреле 1994 г. рассматривали на основе анализа факсимильных карт (всего 35), регулярно передаваемых Японским метеорологическим агентством.
Метеорологические условия. Циклоническая деятельность над Охотским морем и северо-западной частью Тихого океана в значительной степени влияет на режим вод, формирование ледового покрова, его динамику. Ее индикатором может быть характеристика повторяемости (в днях) циклонов у Земли. На рис.2 как раз представлены очаги повышеннои повторяемости циклонов в январе и феврале 1994 г. В январе наблюдались три очага повышенной
повторяемости циклонов. "
Один из них простирался от Южного побережья о.Сахалин до центральной части Охотского моря, свидетельствуя о преобладании северной составляющей траекторий циклонов, формирующихся в Японском море, т.е. о выносе теплых воздушных масс на акваторию Охотского моря. Другой очаг высокой повторяемости располагался в 300 милях к востоку от о.Хонсю, в зоне Куросио. Траектории циклонов из района Куросио также имели явно выраженную северную составляющую (см. рис.2).
В феврале сохранился указанный выше очаг повышенной повторяемости циклонов в районе Южного СаX3 MIHH), XOTH H HeCKO-ABKO меньший по интенсивности. В тоже время заметно изменилась траектория циклонов, формирующихся в районе Куросио, Сохраняя северную составляющую, они проходили значительно западнее и выходили через Курильскую гряду непосредственно на Камчатку. В районе Центральных Курил как раз наблюдался очаг максимальной повторяемости циклонов (см. рис.2), оказывающих наиболее существенное влияние на режим вод Охотского моря. Заметно выражена Северная составляющая перемещения циклонов (на значительном расстоянии к востоку от Курильской гряды), выходящих из района Продолжения Куросио.
Следует отметить, что циклоны из области собственно Куросио значительно более
Рис. 1. Схема комплексных станций: a - положение кромкн льда в январе-апреле 1994 г. Среднемноголетнее положение отмечено пунктирной линией; б - площадь льда в Охотском море в январе-апреле 1994 г.; в -распределение температуры на разрезах в апреле; г - распределение температуры в слое 0-90 м на полигоне в период 10-19 февраля 1994 г.
Интенсивны и существуют более длительное время, чем циклоны, зарождающиеся в Японском море и в районе, расположенном восточнее 155"вд.
В марте 1994 г. отмечался выход циклонов из района Японского моря в западную часть ОхотСкого моря. При этому Северного Сахалина формировался небольшой очаг относительно повыШенной циклоничности (5 дней). В юго-западной части Охотского моря наблюдалась изолированНая область повышенной повторяемости циклонов (8 дней). Очаг наиболышей повторяемости циклонов (10 дней) отмечен в районе Куросио с центром на 32"слщ. и 143"в.д., откуда циклоны распространялись в северо-восточном направлении. Как и в феврале 1994 г., из района Продолжения Куросио циклоны перемещались в общем северном направлении, проходя на некотором Удалении от Восточного побережья Камчатки.
Рис.2. Карта повторяемости (в днях) циклонов у Земли в январе (а) и феврале (б) 1994 г.
В апреле 1994 г. сохранялась область повышенной повторяемости циклонов в районе Северного Сахалина. В зоне Куросио очаг повышенной повторяемости циклонов (4 дня) наблюдали к югу от о.Хонсю. Из района повышенной циклоничности (7 дней) в 240 милях к югу от полуострова Камчатка циклоны, сформировавшиеся в южных широтах, перемещались в основном по двум траекториям: основная часть двигалась в северо-восточном направлении в 60-100 милях от Восточного побережья Камчатки, другая часть смещалась на северо-запад в восточную половину Охотского моря.
Таким образом, в январе-апреле 1994 г., по сравнению со среднемноголетними данными, в перемещении циклонов из Японского моря и района Куросио превалировала северная составляющая. Это способствовало выносу теплых воздушных масс в центральную и восточную части Охотского моря, что предопределило динамику ледовых процессов на его акватории. Особенно это было заметно в феврале.
Сравнительная оценка региональных особенностей характера атмосферной циркуляции показала, что в целом за январь - март 1994 г. для Охотского моря (45 - 60°с.ш., 135 - 165" в.д.) и района Куросио (30 - 35"с.ш., 130 - 150°в.д.) была характерна повышенная (относительно "нормы") интенсивность циклонической деятельности. Так, над Охотским морем число дней с циклонами составило 107, в районе Куросио - 33, а по среднемноголетним данным, - соответственно 90 и 31. В то же время над западной частью Берингова моря (50 - 65°с.ш., 165 - 180°в.д.) число дней с циклонами составило 28, что значительно меньше, чем по средним данным (58).
Ледовые условия. Одним из индикаторов ледовых условий в январе-апреле 1994 г. может рассматриваться положение кромки льда относительно берега в различных районах Охотского моря (табл.1).
Нарастание ледового массива в январе к востоку от о.Сахалин происходило постепенно, и наибольшее расстояние кромки льда от побережья (208 миль) наблюдалось 8 февраля. Однако обратный процесс уменьшения ледового массива происходил крайне неравномерно. Это можно сказать и одинамике ледового массива у североохотоморского побережья. Периоды уменьшения или увеличения расстояния кромки льда от берега чередовались примерно через 7 - 10 дней, что,
Таблица I. Расстояннекромки льда, милн
о. Сахалин Североокотоморское побережье Западная Камчатка Ддlты (47 - 54"c.ա.) (151 -
по-видимому, связано с характером атмосферных процессов. У Западной Камчатки лед был максимально развит 28 января (60 миль от берега). С 8 по 25 марта лед в указанном районе шельфа Камчатки практически отсутствовал и вновь появился на короткое время 1-8 апреля.
Сравнение со средними многолетними данными показало, что положение кромки льда в январе - феврале 1994 г. было близко к "норме". Однако в марте и апреле 1994 г. кромка льда была значительно сдвинута к северу и западу (см. рис.1).
Большой интерес представляет изменение площади ледового покрова (в % от общей площади моря) в январе-апреле 1994 г. Увеличение (уменьшение) площади ледового покрова (см. рис.1) происходило неравномерно, что было отмечено выше и при анализе динамики положения кромки льда в западной и северной частях моря. Как известно, максимальная ледовитость Охотского моря, по средним данным (Якунин, 1985), наблюдается в марте. Тем не менее в отдельные годы, например, в 1982 и 1983 гг., максимальную ледовитость"отмечали в феврале (по данным Л.С.Муктепавел). Подобную ситуацию наблюдали и в зимний сезон 1993/94 г. С конца декабря 1993 г. четко обозначилась тенденция к постепенному увеличению ледового покрова. Максимальную его площадь (74%) наблюдали в первой декаде февраля. В результате выхода с юга серии глубоких, мощных циклонов в юго-восточную часть Охотского моря во второй декаде февраля процесс нарастания ледового покрова приостановился, его площадь стала постепенно уменьшаться и к концу второй декады марта достигла 50%. Затем на сравнительно короткое время этот процесс задержался, и даже произошло некоторое увеличение площади ледового массива до 56-58%. В апреле площадь льда заметно уменьшилась.
Таблица 2. Площадь льда в Охотском море в январе-апреле, %
В табл.2 приведена площадь льда в Охотском море в январе-апреле 1994 г. в сравнении с предшествующим годом и среднемноголетними показателями. Данные за март и апрель 1993 г. получены А.Л.Фигуркиным, а среднемноголетние взяты из работы Л.П.Якунина (1985). Максимальная ледовитость в 1994 г. (67,5%) наблюдалась в феврале и была ниже "нормы". В последующие месяцы величина отрицательной аномалии площади льда заметно увеличилась, особенно в марте (-23,B). В целом ледовитость Охотского моря в январе-апреле 1994 г. была ниже "нормы". Ледовитость моря в марте-апреле 1994г. была заметно ниже, чем за соответствующий период 1993 г. -
Представляет интерес тот факт, что северная граница так называемого восточного канала у Западного побережья Камчатки в феврале 1994 г. находилась на 56"30" с.ш. Это свидетельствует об интенсивном затоке относительно теплых вод в восточную часть ΟχOTCKoΓα моря. По мнению В.И.Чернявского (1979), северное положение кромки льда в зимний период дает основание Считать, что гидрологические процессы летом того же года на севере Охотского моря будут развиваться по типу теплых лет.
В многолетнем ходе средней за январь-апрель площади льда Охотского моря относительно малая ледовитость наблюдалась в 1984 (42,5%), в 1989 и 1990 гг. (56,9 и 56,7% соответственно), а также в 1994 г. (см.табл.2), т.е. с промежутком примерно 4 - 5 лет. Подобная цикличность характерна для колебания Куросио к востоку от о.Хонсю - района, где формируются в зимний Ce3OH Ha HÕOWee мощные циклоны с последующим выходом их на акваторию OXOTCΚΟΓΟ моря,
За последние 12 лет площадь льда Охотского моря в январе-апреле оказывалась всегда несколько ниже "нормы" или значительно ниже "нормы". Это свидетельствует, с известной долей приближения, об относительном потеплении этого водоема в 80-х - начале 90-х годов.
Термические условия. Температура воды на поверхности в районе западнокамчатского шельфа В апреле 1994 г. изменялась в достаточно широком диапазоне для этого периода года - от 0,4°С на крайнем юге до -1,4.-1,6"С на 57"слш. и непосредственно вблизи побережья Камчатки (рис.3). В исследованном регионе, по сути, выделялись две области: прибрежная, с пониженной температурой воды и мористая, где присутствовали более теплые воды. Область вод с отрицательными температурами (-1,0"С) заметно расширялась к северу от 56"с.ш., где в предшествующий период наличествовали ледовые поля. В то же время в местах, куда проникали Теплые трансформированные воды Западно-Камчатского течения (например, между 54"30" и 55°30'с.ш.), пояс холодных вод сужался.
Между указанными выше термическими областями отчетливо прослеживалась фронтальная Зона, особенно выраженная в верхнем 50-метровом слое на 51"30"слш., где горизонтальный Градиент температуры достигал 0,14 - 0,16"С на милю (табл.3). Резкое уменьшение горизонтальных
Рис.3. Распределение температуры воды на поверхности (a) и на горизонте 50 м (б) в апреле 1994 г.
градиентов температуры отмечено на 55"слш., где отмечался разрыв фронтальной зоны в связи с выходом на шельф ветви Западно-Камчатского течения, а также на 57°с.ш., где влияние тихоокеанских вод практически не ощущалось.
С глубиной поле температуры воды заметно усложняется вследствие вихревых процессов, развивающихся на западнокамчатском шельфе (Лучин, 1987; Маркина, Чернявский, 1984). Это прежде всего проявляется на горизонте 100 м, где на всем протяжении шельфа и прилегающей глубоководной части моря присутствуют многочисленные изолированные участки относительно теплой и холодной воды. На значительном пространстве к северу от 54°с.ш. воды имеют отрицательную температуру, и только на глубине 200 м повсему району исследований наблюдали положительный температурный фон, обусловленный влиянием сравнительно теплых тихоокеанских вод. Наибольшая температура (2,3"С) на горизонте 200 м была зафиксирована на 55"c.ш. и
153°30' в.д. Именно в этом районе, между 153 - 155"в.д., тихоокеанские воды ближе всего подходили к побережью.
Таблица 3. Горнзонтальные градиенты температуры ("Сни милю) во фронтальной зоне
Рис.4. Типичные температурные профилн
Последнее достаточно хорошо видно на температурных разрезах по 53"30"c.ш. и 55°00’с.ш. (см. рис.1.в). В течение всей зимы поступление относительно теплых вод с мористых участков в СТОрону шельфа между 54-55"c.ш. препятствовало образованию значительного ледового массива.
На рис.4 представлены типичные температурные профили в районе исследований. Схожее Распределение температуры по вертикали имело место на юге (51"30"слш., 154"25" в.д.) и на севеPe (57"30"с.ш., 155"15"в.д.): постепенное увеличение температуры с глубиной без значительных Температурных скачков характерно для районов со сравнительно стабильными гидрологическими условиями. Профили температуры на 55°00'слш., 153°26' в.д. и на 55°00’с.ш., 154°50’в.д. явно отражают влияние относительно теплых тихоокеанских вод, затекающих в восточную часть Охотского моря через Курильские проливы в подповерхностных слоях. Иная картина на станции скоординатами 56°00’слш. и 154"35"в.д., расположенной на шельфе, где вверхних слоях очевидно влияние относительно теплых вод с мористых участков, а в придонных слоях - холодных вод с севера. Профиль температуры на станции с координатами 55°30', 154"16"в.д., характеризующийся существенной переслоенностью вод, можно рассматривать как результат фронтального взаимодей
cTBHISH B C Noe 100-200 M.
Сложная картина гидрологических условий на отдельных участках западнокамчатского шельфа проявляется также при анализе пространственного распределения глубины залегания верхнего изотермического слоя (рис.5). На большей части исследуемой акватории моря глубина залегания этого квазиоднородного слоя не превышала 20 м. В то же время отмечали локализации довольно значительных его глубин. Так, на 55°с.ш. и 154"40"в.д. в районе взаимодействия теплой ветви Западно-Камчатского течения и спускающегося с севера прибрежного компенсационного потока его глубина достигала 80 м. Другой пример сильного развития изотермического слоя (до 80 м) указывает на иную его природу: преобладание холодных прибрежных вод на станции с координатами 53 30' с.ш. и 155"20 в.д.
Для характеристики кратковременной изменчивости температуры воды в деятельном слое моря несомненный интерес представляют наблюдения на двух небольших полигонах: в районе западнокамчатского шельфа (54°40'- 54°50’с.ш., 154°40' - 155"в.д.) и в районе возвышенности Лебедя (57.00 - 57 24' с.ш. 149 50 - 150-15 в.д.). На первом из указанных полигонов, выполненном 10 - 19 февраля, в верхнем 50-метровом слое, за исключением начального периода, когда температура воды резко понизилась до -16°С в результате кратковременного затока с севера холодных вод, пределы изменений температуры были несколько меньше, чем в нижележащих слоях (см. рис.1,г). Так, с 13 по 19 февраля температура воды в верхнем слое практически не менялась, в то время как ниже 50 м она варьировала в пределах от 0,2 до -1.0"С; последнее, по всей вероятности, связано с приливными TEIEHEIHMH.
На втором полигоне (возвышенность Лебедя в районе североохотоморского шельфа), выполненном 16 - 27 апреля, наблюдались в принципе сходные кратковременные температурные изменения. Если в верхнем 100-метровом слое отмечена стабильная отрицательная температура, то глубже, в слое 150-230 м, наблюдали значительные ее колебания от -0,6 до 1,2"С (рис.6), обусловленные, видимо, приливными течениями. Такие явления, очевид. но, весьма показательны для прибрежных районов шельфа Охотского моря. Весьма масштабные, они, по всей вероятности, не могут не оказывать воздействия на кратковременные перемещения скоплений минтая. По крайней мере, во время полигонных исследований отмечали заметные колебания количества икры минтая в слое 0 - Рис.5. Глубина залегания (в м) изотермического 200 м.
слоя. Апрель 1994 г.
Для оценки теплового состояния воду Западного побе режья Камчатки зимой (апрель) 1994 г. в контексте имеющихся многолетних наблюдений представляются важными выполненные расчеты средних взвешенных значений температуры воды на двух "вековых" разрезах: Крутогорском (55"с.ш.) и Опальском (52"слш.). Если на Крутогорском разрезе средняя температура воды в апреле 1994 г. была выше "нормы", особенно в мористой его части, то на Опальском разрезе в верхнем 20-метровом слое, особенно в прибрежной зоне, в районе влияния холодного Компенсационного течения, она была ниже "нормы" (табл.4). Однако в подповерхностном слое (50 - 100 м) на мористых станциях Опальского разреза наблюдали положительные аномалии температуры. По всей вероятности, появление отрицательных аномалий температуры воды в прибрежной зоне разреза связано с наличием здесь значительных ледовых полей в предшествующий период Наблюдаемая противофазность в термических условиях, возможно, определяется также одновременной интенсификацией Западно-Камчатского и прибрежного Компенсационного течений.
Рис.6. Распределение температуры в слое 0-250 м на полигоне в период 16-25 апреля 1994 г.
ரீயூர் சி. Средневзвешенная температура аюды на Крутогорском н Опальском разрезня внпреле 1994 г.
Совместный анализ гидрометеорологических и ихтиоMHKTOHHE данных позволил ETETETE некоторые OCO бенности экологии охотоморского минтая в районе его нереста. В этот район подходили постоянно относительно теплые тихоокеанские воды, создающие благоприятные тепловые условия для нереста. По-видимому, не случайно нерест минтая в этих широтах проходил в более ранние сроки. Наибольшее скопление икры минтая в апреле 1994 г. в районе 54°30'-55"слш. (рис.7), очевидно, обусловлено OFMOM гидрометеорологических факторов, таких, в частности, как относительно стабильная метеорологическая обстановка в период нереста (штормовые ситуации имели MECTO B OCHOBHOM HA крайнем севере PI FOT2 района TOTONEдований).
Выводы
1. Траектории циклонов, формирующихся в Японском море и области Куросио, имели преобладающую северную составляющую, что способствовало выносу теплых воздушных масс на акваторию Охотского моря. Особенно это было заметно в феврале 1994 г.
В отличие от среднемноголетнего поля повторяемости циклонов у Земли, в январе-апреле 1994 г. постоянно формировался очаг повышенной повторяемости в районе Продолжения Куросио между 157 - 160"в.д., из которого атмосферные циклоны также перемещались преимущественно в северном направлении.
2. Наибольшая площадь ледового покрова в Охотском море наблюдалась в первой декаде февраля (74%). Она была существенно ниже "нормы" в марте и апреле 1994 г., что обусловленоаномальной синоптической обстановкой.
3. В течение всего периода исследований с января по апрель 1994 г. отмечен заток относительно теплых тихоокеанских вод с ветвью Западно-Камчатского течения на шельф Камчатки между 54 и 55"слш., более всего выраженный в подповерхностных слоях.
4. Анализ межсуточных колебаний температуры воды в слое 0 - 200 м на двух полигонах у Западного побережья Камчатки и в районе возвышенности Лебедя показал, что в подповерхностных слоях наблюдаются значительные изменения температурных условий (в поверхностных слоях они были сравнительно стабильны). Отмеченная существенная изменчивость связана, по-видимому, с приливными течениями.
5. Средняя температура воды в апреле 1994 г. на Крутогорском разрезе (55"с.ш.) была выше "нормы", причем в большей степени это было выражено на мористом участке. Вместе с тем на Опальском разрезе (52°с.ш.) температура воды в верхнем 20-метровом слое оказалась ниже "нормы", особенно вблизи берега, где распространяются холодные воды Компенсационного течения южного направления. Однако на мористых станциях разреза в слое 50 - 100 м средняя температура была, как и на северном разрезе, выше "нормы".
б. Комплекс гидрометеорологических факторов способствовал созданию благоприятных при
родных условий для воспроизводства охотоморского минтая в районе 54-55"слш., 154-155"в.д.
В.П. Павлычеы (ТИНРО)
Смотрите также
