Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН

Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН

Представлены основные результаты комплексных исследований Керченского пролива, выполненных совместной экспедицией Морского гидрофизического института НАН Украины (МГИ НАН Украины) и Южного научного центра РАН (ЮНЦ РАН) 26 – 29 сентября 2011 г. Комплексные океанографические и космические съемки охват...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Морской гидрофизический журнал
Datum:2014
Hauptverfasser: Иванов, В.А., Матишов, Г.Г., Кушнир, В.М., Бердников, С.В., Чепыженко, А.И., Поважный, В.В., Степанян, О.В.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Морський гідрофізичний інститут НАН України 2014
Schlagworte:
Экспериментальные и экспедиционные исследования
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/105117
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН / В.А. Иванов, Г.Г. Матишов, В.М. Кушнир, С.В. Бердников, А.И. Чепыженко, В.В. Поважный, О.В. Степанян // Морской гидрофизический журнал. — 2014. — № 1. — С. 44-57. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-105117
record_format dspace
spelling Иванов, В.А.
Матишов, Г.Г.
Кушнир, В.М.
Бердников, С.В.
Чепыженко, А.И.
Поважный, В.В.
Степанян, О.В.
2016-08-07T07:21:51Z
2016-08-07T07:21:51Z
2014
Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН / В.А. Иванов, Г.Г. Матишов, В.М. Кушнир, С.В. Бердников, А.И. Чепыженко, В.В. Поважный, О.В. Степанян // Морской гидрофизический журнал. — 2014. — № 1. — С. 44-57. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
0233-7584
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/105117
Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН / В.А. Иванов, Г.Г. Матишов, В.М. Кушнир, С.В. Бердников, А.И. Чепыженко, В.В. Поважный, О.В. Степанян // Морской гидрофизический журнал. — 2014. — № 1. — С. 44-57. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
Представлены основные результаты комплексных исследований Керченского пролива, выполненных совместной экспедицией Морского гидрофизического института НАН Украины (МГИ НАН Украины) и Южного научного центра РАН (ЮНЦ РАН) 26 – 29 сентября 2011 г. Комплексные океанографические и космические съемки охватывали всю акваторию проливной зоны, что позволило выявить закономерности динамики вод и структуры полей температуры, солености, концентрации суммарного взвешенного вещества в условиях осеннего сезона и переменного ветрового режима.
Представлені основні результати комплексних досліджень Керченської протоки, виконаних спільною експедицією Морського гідрофізичного інституту НАН України (МГІ НАН України) та південного наукового центру РАН (ПНЦ РАН) 26 – 29 вересня 2011 р. Комплексні океанографічні та космічні зйомки охоплювали всю акваторію проливної зони, що дозволило виявити закономірності динаміки вод і структури полів температури, солоності, концентрації сумарної зваженої речовини в умовах осіннього сезону та змінного вітрового режиму.
Basic results of complex research of the Kerch strait carried out by the joint expedition of Marine Hydrophysical Institute, NAS of Ukraine (MHI NAS, Ukraine) and Southern scientific center, RAS (SSC, RAS) on September 26 – 29, 2011 are represented. Complex oceanographic and space surveys covered the whole water area of the strait that permitted to reveal regularities of water dynamics, structure of temperature and salinity fields, and concentration of total suspended substance in the conditions of autumn season and a baffling wind regime.
Представленная работа выполнена при финансовой поддержке проектов РФФИ 11-05-90439-Укр_ф_а (Россия) и ДФФД Ф40 68 (Украина).
ru
Морський гідрофізичний інститут НАН України
Морской гидрофизический журнал
Экспериментальные и экспедиционные исследования
Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН
spellingShingle Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН
Иванов, В.А.
Матишов, Г.Г.
Кушнир, В.М.
Бердников, С.В.
Чепыженко, А.И.
Поважный, В.В.
Степанян, О.В.
Экспериментальные и экспедиционные исследования
title_short Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН
title_full Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН
title_fullStr Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН
title_full_unstemmed Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН
title_sort керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции мги нан украины и юнц ран
author Иванов, В.А.
Матишов, Г.Г.
Кушнир, В.М.
Бердников, С.В.
Чепыженко, А.И.
Поважный, В.В.
Степанян, О.В.
author_facet Иванов, В.А.
Матишов, Г.Г.
Кушнир, В.М.
Бердников, С.В.
Чепыженко, А.И.
Поважный, В.В.
Степанян, О.В.
topic Экспериментальные и экспедиционные исследования
topic_facet Экспериментальные и экспедиционные исследования
publishDate 2014
language Russian
container_title Морской гидрофизический журнал
publisher Морський гідрофізичний інститут НАН України
format Article
description Представлены основные результаты комплексных исследований Керченского пролива, выполненных совместной экспедицией Морского гидрофизического института НАН Украины (МГИ НАН Украины) и Южного научного центра РАН (ЮНЦ РАН) 26 – 29 сентября 2011 г. Комплексные океанографические и космические съемки охватывали всю акваторию проливной зоны, что позволило выявить закономерности динамики вод и структуры полей температуры, солености, концентрации суммарного взвешенного вещества в условиях осеннего сезона и переменного ветрового режима. Представлені основні результати комплексних досліджень Керченської протоки, виконаних спільною експедицією Морського гідрофізичного інституту НАН України (МГІ НАН України) та південного наукового центру РАН (ПНЦ РАН) 26 – 29 вересня 2011 р. Комплексні океанографічні та космічні зйомки охоплювали всю акваторію проливної зони, що дозволило виявити закономірності динаміки вод і структури полів температури, солоності, концентрації сумарної зваженої речовини в умовах осіннього сезону та змінного вітрового режиму. Basic results of complex research of the Kerch strait carried out by the joint expedition of Marine Hydrophysical Institute, NAS of Ukraine (MHI NAS, Ukraine) and Southern scientific center, RAS (SSC, RAS) on September 26 – 29, 2011 are represented. Complex oceanographic and space surveys covered the whole water area of the strait that permitted to reveal regularities of water dynamics, structure of temperature and salinity fields, and concentration of total suspended substance in the conditions of autumn season and a baffling wind regime.
issn 0233-7584
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/105117
citation_txt Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН / В.А. Иванов, Г.Г. Матишов, В.М. Кушнир, С.В. Бердников, А.И. Чепыженко, В.В. Поважный, О.В. Степанян // Морской гидрофизический журнал. — 2014. — № 1. — С. 44-57. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT ivanovva kerčenskiiprolivvosenniiperiod2011godarezulʹtatysovmestnyhkompleksnyhissledovaniivypolnennyhvékspediciimginanukrainyiûncran
AT matišovgg kerčenskiiprolivvosenniiperiod2011godarezulʹtatysovmestnyhkompleksnyhissledovaniivypolnennyhvékspediciimginanukrainyiûncran
AT kušnirvm kerčenskiiprolivvosenniiperiod2011godarezulʹtatysovmestnyhkompleksnyhissledovaniivypolnennyhvékspediciimginanukrainyiûncran
AT berdnikovsv kerčenskiiprolivvosenniiperiod2011godarezulʹtatysovmestnyhkompleksnyhissledovaniivypolnennyhvékspediciimginanukrainyiûncran
AT čepyženkoai kerčenskiiprolivvosenniiperiod2011godarezulʹtatysovmestnyhkompleksnyhissledovaniivypolnennyhvékspediciimginanukrainyiûncran
AT považnyivv kerčenskiiprolivvosenniiperiod2011godarezulʹtatysovmestnyhkompleksnyhissledovaniivypolnennyhvékspediciimginanukrainyiûncran
AT stepanânov kerčenskiiprolivvosenniiperiod2011godarezulʹtatysovmestnyhkompleksnyhissledovaniivypolnennyhvékspediciimginanukrainyiûncran
first_indexed 2025-11-26T15:15:58Z
last_indexed 2025-11-26T15:15:58Z
_version_ 1850626065258512384
fulltext ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 44 © В.А. Иванов, Г.Г. Матишов, В.М. Кушнир, С.В. Бердников, А.И. Чепыженко, В.В. Поважный, О.В. Степанян, 2014 УДК 551.465.4 В.А. Иванов*, Г.Г. Матишов**, В .М. Кушнир*, С.В. Бердников**, А.И. Чепыженко*, В.В. Поважный**, О .В. Степанян** Керченский пролив в осенний период 2011 года: результаты совместных комплексных исследований, выполненных в экспедиции МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН Представлены основные результаты комплексных исследований Керченского пролива, вы- полненных совместной экспедицией Морского гидрофизического института НАН Украины (МГИ НАН Украины) и Южного научного центра РАН (ЮНЦ РАН) 26 – 29 сентября 2011 г. Комплексные океанографические и космические съемки охватывали всю акваторию пролив- ной зоны, что позволило выявить закономерности динамики вод и структуры полей темпера- туры, солености, концентрации суммарного взвешенного вещества в условиях осеннего сезона и переменного ветрового режима. Ключевые слова: Керченский пролив, интеркалибрация измерительных систем, океано- графические и космические съемки, динамика вод. Комплексная экспедиция ЮНЦ РАН – МГИ НАН Украины 26 – 29 сен- тября 2011 г. была выполнена в соответствии с решением совместного рос- сийско-украинского семинара по проекту «Азовское море, Керченский про- лив и предпроливные зоны в Черном море: проблемы управления прибреж- ными территориями для обеспечения экологической безопасности и рацио- нального природопользования» (Россия, г. Ростов-на-Дону, ЮНЦ РАН, 6 – 7 июня 2011 г.). Цель и задачи экспедиции соответствуют задачам совместно- го проекта РФФИ 11-05-90439-Укр_ф_а и ДФФД Ф40 68: «Разработка базо- вой технологии мониторинга гидрофизических, литодинамических и продук- ционных процессов в Азовском море и в Керченском проливе в целях созда- ния согласованных подходов обеспечения их экологической безопасности и рационального использования ресурсов» (шифр «Технология»). Цель экспедиции – выполнение комплексных гидрологических, гидрохи- мических, гидрооптических и космических съемок Керченского пролива, включая российскую и украинскую зоны акватории, а также взаимные сличе- ния основных измерительных средств для обеспечения единства измерений. Программа совместных экспедиционных исследований составлялась на основе опыта проведения украинскими и российскими специалистами анало- гичных работ и анализа их эффективности [1 – 5]. Существенным отличием экспедиционных исследований в сентябре 2011 г. от предыдущих было про- ведение работ по всей акватории Керченского пролива синхронно экспеди- циями ЮНЦ РАН и МГИ НАН Украины (рис. 1). Работы выполнялись с бор- та маломерного судна «Ротан» (МГИ) и моторной шлюпки (ЮНЦ). Съемки охватывали практически всю акваторию Керченского пролива, что позволило воссоздать пространственную структуру гидрологических и гидрооптических параметров. Более частые измерения были выполнены экспедицией МГИ НАН ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 45 Украины вокруг о. Коса Тузла, что связано с традиционной сеткой станций в этом районе. На линии разделения российской и украинской частей пролива было вы- полнено семь интеркалибрационных станций. На каждой такой станции плав- средства сближались на расстояние 10 … 100 м, и при этом производились синхронные измерения основными приборами, а также отбор проб для даль- нейших гидрохимических, гидробиологических и гидрооптических анализов в лабораторных условиях. Данные МГИ по температуре и солености были получены комплексом ГАП-12 (разработка МГИ НАН Украины), аттестованным в марте и повтор- но – в октябре 2011 г. Повторная аттестация подтвердила стабильность мет- рологических характеристик измерительных каналов комплекса. Аналогич- ные данные были получены ЮНЦ РАН при использовании комплекса CTD90M – Probe компании Sea & Sun Technology GmbH, Germany. Выполнялось сличение данных по семи станциям вдоль линии разделе- ния пролива (рис. 1). Использовались осредненные данные измерений, полу- ченные по сериям из 5 зондирований. Результаты сличений по температуре и солености приведены на рис. 2. Р и с. 1. Расположение станций при выполнении совместной экспедиции ЮНЦ РАН – МГИ НАН Украины в Керченском проливе ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 46 Р и с. 2. Корреляционные зависимости температуры и солености по данным СТД-зондов МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН на интеркалибрационных станциях Результаты взаимных сличений данных гидрологических зондов МГИ НАН Украины и ЮНЦ РАН показали, что они не имеют значимых система- тических расхождений, коэффициент корреляции по температуре равен ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 47 0,9663, по солености – 0,9927. Некоторые небольшие расхождения в показа- ниях обусловлены естественной изменчивостью на указанных масштабах (10 … 100 м) между точками выполнения измерений. Об этом также свиде- тельствует значительная пространственная изменчивость температуры и со- лености в зоне Керченского пролива. Данные по мутности морской воды были получены комплексом «Кон- дор» (разработка МГИ НАН Украины), аттестованным в сентябре и повтор- но – в октябре 2011 г. как в единицах мутности по стандартным суспензиям формазина (ЕМФ), так и в обратных метрах (м-1) – единицах показателя ос- лабления света (прозрачности воды). Повторная аттестация подтвердила ста- бильность метрологических характеристик. Аналогичные данные были полу- чены датчиком мутности ЮНЦ РАН – нефелометрическим сенсором Turbidity sensor компании Seapoint, входящим в состав комплекса CTD90M. Диапазоны измерения указанных датчиков сопоставимы. Датчик Seapoint не- фелометрический, канал МГИ НАН Украины турбидиметрический. При проведении совместных исследований на интеркалибрационных станциях были получены серии из 5 профилей вертикального распределения мутности. Средние значения по каждой из серий сравнивались со значения- ми, полученными датчиком мутности ЮНЦ РАН, и с весовыми значениями концентрации взвешенного вещества, определенными в лабораторных усло- виях по стандартной методике. Результаты взаимных сличений каналов из- мерения мутности (рис. 3) показали высокую корреляцию (0,92 ... 0,97) с дан- ными измерений концентрации суммарного взвешенного вещества (СВВ) на основе лабораторной обработки проб воды. Р и с. 3. Корреляционные зависимости по данным измерения мутности различными средствами ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 48 Это подтверждает возможность применения мутномеров, откалиброван- ных в стандартных единицах мутности, для проведения совместных съемок концентрации суммарного взвешенного вещества. Данный вывод подкреплен также тем, что в соответствии с регламентными документами Агентства по охране окружающей среды США (USEPA) данные мониторинга СВВ (в США и странах Евросоюза) представляются главным образом в значениях мутно- сти и реже – в весовых единицах (Quality of Local Lakes and Streams 1988-89 Status Report. Municipality of Metropolitan Seattle, Water Resources Section, Met- ro, 1990). Метод определения СВВ отнесен к стандартным методам (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater). При этом устанавлива- ется ориентировочное соотношение (1 mg TSS / L ~ 1,0 до 1,5 FTU), которое может корректироваться при учете региональных особенностей взвеси. Основные особенности полей температуры, солености и концентрации взвеси были получены в результате выполнения квазисинхронной съемки всей акватории Керченского пролива (рис. 1). В период, предшествующий этим исследованиям, наблюдался сильный северо-восточный ветер, сформировавший в Керченском проливе азовский тип вод. Всю акваторию пролива до глубины 4 … 5 м занимали азовские и трансформированные азовские воды с соленостью от 11,5‰ в северной части пролива до 15,5‰ – в южной. Изменение направления ветра на северо-западное привело к сгону у за- падного берега пролива. Наиболее отчетливо это проявилось в Керченской бухте. Здесь зафиксирована минимальная температура 19,4 … 19,6°С при фо- новых значениях 20,1 … 20,2°С. Анализ поля солености показал, что при поступлении в придонный слой вод черноморской предпроливной зоны их соленость увеличивается и дости- гает 17,4 … 17,6‰. Вертикальная стратификация температуры и солености была типичной для начала холодного сезона. В северной, центральной и южной частях про- лива профили этих параметров имели свои особенности. В северной части соленость при значениях 11,4 … 11,6‰ незначительно изменялась с глуби- ной. Температура при значениях 19,8 … 20,6°С была более резко стратифи- цирована, термоклин располагался на глубине 1 – 3 м с вертикальным гради- ентом до 1,1°С·м-1. Вертикальное распределение мутности (обусловленное концентрацией взвешенного вещества) при значениях 3,5 … 4,2 ЕМФ отно- сительно мало изменялось с глубиной, но увеличивалось до 4,5 … 5,1 ЕМФ в придонном слое. В центральной части пролива водная среда характеризовалась значитель- ной изменчивостью по глубине на всех станциях. Это свидетельствует об ак- тивном процессе взаимодействия вод с различными термодинамическими параметрами. Соленость в верхнем двухметровом слое изменялась в пределах 11,5 … 13,4‰ с увеличением до 13,5 … 14‰ в промежуточном и придонном слоях. Вертикальное распределение мутности было двух-трехслойным со зна- чениями 3 … 6,8 ЕМФ. ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 49 В южной части пролива наблюдалась следующая структура термоклина: в верхнем слое отмечалась более низкая температура (19,4 … 19,6°С) по сравнению со средним и придонным слоями (20,2 … 20,6°С). Соленость при значениях 13,6 … 15,2‰ в верхнем слое не превышала 17,8‰ в среднем и придонном слоях. Галоклин располагался на глубине 3 … 9 м с вертикальным градиентом до 1,4‰·м-1. Вертикальное распределение мутности при значени- ях 2,1 … 2,4 ЕМФ в верхнем слое увеличивается до 4,5 … 4,8 ЕМФ в придон- ном слое. Горизонтальная структура полей температуры и солености была доста- точно хорошо выраженной в соответствии с характерными свойствами азов- ских и черноморских вод, что проявилось в структуре их распределений вдоль осевой линии пролива (рис. 4). Взаимодействие этих водных масс про- явилось в виде фронтальных зон в районе о. Коса Тузла – м. Фонарь и о. Коса Тузла – м. Белый. С северо-востока в эти зоны поступали азовские воды с температурой 19,85 ... 20,45°С и соленостью 11,3 ... 12,15‰. Черноморские воды поступали в пролив с соленостью 17,4 ... 17,6‰ и температурой 20,3 ... 20,5°С в среднем и придонном слоях. Более детально пространственные рас- пределения указанных параметров представлены в [6]. Различие в термохалинных характеристиках взаимодействующих вод создает предпосылки для развития локальной конвективной неустойчивости и формирования их сложной пространственной структуры, которая наблюда- лась при указанных условиях в Керченском проливе. Определенное влияние на формирование этой структуры оказывает о. Коса Тузла. Это отчетливо проявилось на пространственных распределениях температуры, солености и мутности по данным съемки в зоне острова, которая была выполнена с более высоким пространственным разрешением (рис. 5). Так как этот остров распо- ложен поперек пролива в его центральной части, он оказывает сильное влия- ние на структуру течений и одновременно – на процессы взаимодействия азовских и черноморских вод. По этой причине вблизи острова формируются хорошо выраженные замкнутые неоднородности в полях температуры, соле- ности и мутности, структура которых подобна вихревым образованиям раз- личных знаков. Пространственная структура концентрации взвеси в проливе формирует- ся под влиянием поступления азовских вод с высокой мутностью, а также под действием ветровых волн и переноса донного материала течениями. Мини- мальная концентрация взвеси наблюдалась в южной части пролива на участ- ках с максимальной глубиной. Максимальная концентрация взвеси была за- фиксирована в центральной части пролива над отмелью, расположенной в проходе между южной оконечностью косы Чушка и о. Коса Тузла. Согласно результатам большинства экспедиций, штормовой северо-западный ветер способствует формированию максимальных концентраций взвеси. В придонном двухметровом слое практически по всей акватории пролива отмечается экспоненциальное увеличение концентрации мелкодисперсной ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 50 взвеси. Этот слой является неустойчивым, так как его формирование проис- ходит нерегулярно при действии интенсивных поверхностных волн. Преоб- ладающий перенос взвешенных наносов ориентирован в направлении Таман- ского залива, что подтверждается данными измерения течений в придонном слое. 14 12 10 8 6 4 2 0 Г л у б и н а, м 45.15 45.2 45.25 45.3 45.35 45.4 19.6 19.7 19.8 19.9 20 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 С.Ш. Станции ° ° ° ° ° ° - - - - - - - 74 34 30 24 22 18161513127910 08 06 03 а -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 Г л у б и н а, м Станции 45.15 45.2 45.25 45.3 45.35 45.4 11.5 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5 74 7934 30 24 1822 030608101316 1215 С.Ш.°° ° ° ° ° б Р и с. 4. Вертикальный разрез по температуре (а) и солености (б) вдоль Керченского пролива По результатам измерений вблизи о. Коса Тузла было установлено, что в районе промоины за период 2008 ... 2011 гг. существенно изменился рельеф дна. Глубины в промоине уменьшились, севернее возникли многочисленные регулярные ориентированные по дуге в продолжении дамбы отмели, некото- рые из них стали устойчиво выступать из воды. ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 51 36.51 36.53 36.55 36.57 36.59 36.61 45.23 45.24 45.25 45.26 45.27 45.28 45.29 45.3 19.05 19.1 19.15 19.2 19.25 19.3 19.35 19.4 19.45 19.5 19.55 19.6 В.Д. С.Ш. T, °С ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° а 36.51 36.53 36.55 36.57 36.59 36.61 45.23 45.24 45.25 45.26 45.27 45.28 45.29 45.3 14.4 14.5 14.6 14.7 14.8 14.9 15 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 S, ЕПСС.Ш. В.Д. ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° б 36.51 36.53 36.55 36.57 36.59 36.61 45.23 45.24 45.25 45.26 45.27 45.28 45.29 45.3 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 С.Ш. В.Д. мг·л TSS, -1 ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° в Р и с. 5. Пространственное распределение температуры – а, солености – б и мутности – в в приповерхностном слое (0 ... 1 м) вблизи о. Коса Тузла ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 52 Пространственная структура течений в Керченском проливе была иссле- дована экспедицией МГИ НАН Украины при помощи акустического допле- ровского измерителя профилей течений ADCP WHM1200, рабочая частота 1200 кГц, производство TRDI, США. Прибор был установлен на штанге, же- стко прикрепленной к борту маломерного судна. Записи профилей течений производились непрерывно во время экспедиционных работ 26 – 28 сентября 2011 г. Обработка данных выполнялась с учетом влияния корпуса судна на показания магнитного компаса прибора на основе GPS- и BT-данных [7, 8]. Система течений в проливе характеризовалась значительной пространст- венной и временной изменчивостью. В большей части пролива течение было ориентировано в юго – юго-восточном направлении, что совпадало с направ- лением ветра. В южной части пролива наблюдалась слоистая структура тече- ний, особенности которой были взаимосвязаны с вертикальным распределе- нием плотности. Результаты ADCP-измерений подтвердили характерные осо- бенности распределения течений в Керченском проливе, полученные на ос- нове данных экспедиций 2008 и 2009 гг. Эти данные в целом оказались соот- ветствующими результатам численного моделирования поля течений в про- ливе [9, 10]. На рис. 6 показано пространственное распределение средних по глубине векторов течений 26 – 28 сентября 2011 г. в период изменения на- правления ветра с северного на южное, юго-западное. Этому изменению со- ответствует изменение скорости потока, которое отчетливо видно на рис. 6. Р и с. 6. Распределение средней по глубине скорости течений Космические съемки Керченского пролива были выполнены системой цветовых сканеров MODIS (Aqua & Terra) в безоблачные дни 26 – 28 сентяб- ря, т. е. в период проведения совместных экспедиционных работ. Как извест- но, данные дистанционных измерений свободно распространяются NASA по сети INTERNET (http://ladsweb.nascom.nasa.gov/data/search.html). Первичная обработка выполнена на основе программы Beam VISAT и включала отбор двух каналов, соответствующих длинам волн 0,645 и 0,8585 мкм, выделение области, содержащей Керченский пролив и прилегающую часть Черного мо- 36.4° 36.5° 36.6° 36.7° 26 сентября 2011 45.1° 45.2° 45.3° 45.4° С.Ш. 36.4° 36.5° 36.6° 36.7° 27 сентября 2011 36.4° 36.5° 36.6° В.Д. 28 сентября 2011 .50 см с-1 .50 см с-1 .50 см с-1 ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 53 ря, оцифровку данных в единицах яркости ( 112 мкмстрмВт −−− ⋅⋅⋅ ), привязку каждого пикселя к географическим координатам. Были обработаны 8 муль- тиспектральных снимков, выполненные во время проведения экспедицион- ных исследований в Керченском проливе. При анализе космических съемок реализован метод, основанный на дан- ных международного проекта AERONET, обработанных в МГИ НАН Украи- ны. Анализ показал, что пространственная изменчивость аэрозоля над Азово- Черноморским бассейном определяется, главным образом, крупномасштаб- ной адвекцией воздушных масс, в силу чего характерный пространственный масштаб аэрозольных образований превышает 100 км [11]. Так как сигналы яркости восходящего излучения от прозрачной воды на длинах волн 0,645 и 0,8585 мкм пренебрежимо малы, измеренные фотометром спутника величины для прозрачных вод можно считать сигналами яркости аэрозольного и моле- кулярного рассеяния в атмосфере, а сигналы яркости восходящего излучения для зоны близко расположенных мутных вод Керченского пролива – суммой сигналов этого же атмосферного рассеяния и обратного рассеяния взвесью мутных прибрежных вод. Эти положения были использованы при вычисле- нии нормализованной яркости восходящего излучения морской поверхности на указанных длинах волн. В качестве информативного параметра для расче- тов концентрации взвеси и хлорофилла а использован индекс цвета )8585,0/645,0(wnI , который определяется как отношение яркости нормализо- ванного восходящего излучения на указанных длинах волн с пространствен- ным разрешением 250 м [12]. Для определения взаимосвязи распределений )8585,0/645,0(wnI с концентрацией взвешенного вещества (Сs) и хлорофилла а (CChl) в приповерхностном слое моря были использованы данные определе- ний этих параметров по результатам обработки отобранных проб воды в ла- бораторных условиях по стандартным методикам [13, 14]. Анализ показал, что концентрация взвеси определяется по эмпирическому соотношению 5935,1)8585,0/645,0(1178,2 −= wnS IC при 10)8585,0/645,0(75,0 ≤≤ wnI , ко- эффициент корреляция между этими величинами равен 0,87 (рис. 7). Исполь- зованы данные квазисинхронных измерений, выполненных в Керченском проливе в 2008, 2009 и 2011 гг. С другой стороны, анализ данных непосред- ственных измерений концентраций взвеси и хлорофилла а в Керченском про- ливе показал, что между этими параметрами существует определенная взаи- мосвязь. Соответствующую аппроксимацию можно представить в виде сле- дующей зависимости: 9549,02569,00131,0 2 ++= SSChl CCC (1) с уровнем достоверности аппроксимации 847,02 =R . C использованием представленных выше эмпирических зависимостей и данных космических съемок Керченского пролива оптическими сканерами системы MODIS были получены пространственные распределения концен- трации взвеси и хлорофилла а для 26, 27 и 28 сентября 2011г. (рис. 8). Их анализ показал, что в период проведения экспедиции наблюдалась в целом ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 54 стабильная картина. Основные особенности состояли в увеличении концен- трации указанных параметров в проливной зоне между западным берегом и косой Чушка, причем взвесь и хлорофилл а поступали из Азовского моря под действием ветра преимущественно северного направления. Р и с. 7. Эмпирическая зависимость Сs = f (Iwn) по данным совместной экспедиции 26 – 28 сен- тября 2011 г. (точки) и данным, полученным в 2008 – 2009 гг. (кружки); сплошная линия – регрессионная зависимость В указанный период наблюдалось также уменьшение областей с высокой концентрацией взвеси и хлорофилла а, что было связано с ослаблением се- верной составляющей ветра и увеличением притока черноморской воды, имеющей высокую прозрачность. Интересной особенностью данных косми- ческих съемок оптическими сканерами системы MODIS является относитель- но высокая стабильность зависимостей )( wnS IfC = , полученных при раз- личных условиях в различные годы. ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 55 Р и с. 8. Пространственное распределение концентрации взвеси (а, в) и хлорофилла а (б, г) в сентябре 2011 г. Заключение. В результате выполнения совместных ЮНЦ РАН – МГИ НАН Украины экспедиционных работ выявлены закономерности динамики вод и структуры полей температуры, солености и концентрации суммарного взвешенного вещества в Керченском проливе в условиях переменного ветра в начальной стадии холодного сезона [6]. Разработанная модель расчета индекса цвета для спектральных состав- ляющих восходящего излучения на длинах волн 0,645 и 0,8585 мкм позволи- ла получить оптические контрасты, имеющие значимую корреляцию с кон- центрацией взвеси и хлорофилла а. Анализ пространственных распределений показал, что основные особенности указанных параметров состояли в увели- чении их концентрации в проливной зоне между западным берегом и косой Чушка, причем взвесь и хлорофилл а поступали из Азовского моря под дей- ствием ветра преимущественно северного направления. Интеркалибрация основных измерительных средств ЮНЦ РАН и МГИ НАН Украины показала практически полную идентичность измерительных ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 56 каналов. Это обеспечивает возможность проведения совместных съемок, ох- ватывающих всю акваторию Керченского пролива. Значение полученных результатов совместных исследований определяет- ся исключительно важной ролью Керченского пролива для экономического комплекса Украины и России. Представленная работа выполнена при финансовой поддержке проектов РФФИ 11-05-90439-Укр_ф_а (Россия) и ДФФД Ф40 68 (Украина). СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Джиганшин Г.Ф., Мотыгин А.С., Морозов А.Н., Шутов С.А. Гидрофизическая характе- ристика Керченского пролива в декабре 2009 г. // Экологическая безопасность при- брежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севасто- поль: МГИ НАН Украины, 2010. – Вып. 23. – С. 153 – 158. 2. Ломакин П.Д., Боровская Р.Б. Характеристика современного состояния системы тече- ний в Керченском проливе на базе спутниковых и контактных наблюдений // Исследо- вание Земли из космоса. – 2006. – № 6. – С. 65 – 71. 3. Альтман Э.Н. Динамика вод Керченского пролива // Гидрометеорология и гидрология морей СССР. Проект «Моря СССР». Т. 4. Черное море. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – С. 291 – 328. 4. Ломакин П.Д., Спиридонова Е.О. Природные и антропогенные изменения важнейших абиотических элементов экологического комплекса Керченского пролива в течение двух последних десятилетий. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2000. – 118 с. 5. Фомин В.В. Современное моделирование течений и ветрового волнения в Керченском проливе // Морской гидрофизический журнал. – 2007. – № 5. – С. 3 – 13. 6. Отчет о совместных экспедиционных исследованиях ЮНЦ РАН – МГИ НАН Украи- ны в Керченском проливе 25 – 30 сентября 2011 г. – Севастополь: МГИ НАН Украины (научные фонды), 2011. – 34 с. 7. Морозов А.Н., Лемешко Е.М. Опыт использования акустического доплеровского изме- рителя течений (ADCP) в условиях Черного моря // Экологическая безопасность при- брежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севасто- поль: МГИ НАН Украины, 2004. – Вып. 12. – С. 457 – 476. 8. Морозов А.Н., Лемешко Е.М., Иванов В.А. и др. Течения в Керченском проливе по дан- ным ADCP наблюдений 2008 – 2009 годов // Там же. – Севастополь: МГИ НАН Украи- ны, 2010. – Вып. 22. – С. 253 – 267. 9. Иванов В.А., Шапиро Н.Б. Моделирование течений в Керченском проливе // Там же. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2004. – Вып. 10. – С. 207 – 232. 10. Иванов В.А., Фомин В.В. Математическое моделирование динамических процессов в зоне море – суша. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2008. – 363 с. 11. Толкаченко Г.А. Исследования пространственных масштабов оптических неоднородно- стей аэрозоля над Черным морем // Системы контроля окружающей среды. – Севасто- поль: МГИ НАН Украины, 2010. – Вып. 14. – С. 83 – 88. 12. Иванов В.А., Кушнир В.М., Федоров С.В. Динамика изменений рельефа дна в Керчен- ском проливе по данным космических съемок оптическими сканерами // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2010. – Вып. 22. – С. 127 – 155. ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2014, № 1 57 13. Кушнир В.М., Бердников С.В. Характеристики взвеси в Керченском проливе по данным контактных и дистанционных измерений // Геоинформатика. – 2010. – № 2. – С. 61 – 67. 14. Кушнир В.М., Бердников С.В. Взвешенное вещество и хлорофилл а в Азовском море по данным контактных измерений и космических съемок // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севас- тополь: МГИ НАН Украины, 2010. – Вып. 22. – С. 103 – 115. * Морской гидрофизический институт НАН Украины, Материал поступил Севастополь в редакцию 22.03.12 ** Южный научный центр РАН, После доработки 29.03.12 Ростов-на-Дону АНОТАЦІЯ Представлені основні результати комплексних досліджень Керченської протоки, виконаних спільною експедицією Морського гідрофізичного інституту НАН України (МГІ НАН України) та південного наукового центру РАН (ПНЦ РАН) 26 – 29 вересня 2011 р. Ком- плексні океанографічні та космічні зйомки охоплювали всю акваторію проливної зони, що дозволило виявити закономірності динаміки вод і структури полів температури, солоності, концентрації сумарної зваженої речовини в умовах осіннього сезону та змінного вітрового режиму. Ключові слова: Керченська протока, інтеркалібрація вимірювальних систем, океанографі- чні та космічні зйомки, динаміка вод. ABSTRACT Basic results of complex research of the Kerch strait carried out by the joint expedition of Marine Hydrophysical Institute, NAS of Ukraine (MHI NAS, Ukraine) and Southern scientific center, RAS (SSC, RAS) on September 26 – 29, 2011 are represented. Complex oceanographic and space surveys covered the whole water area of the strait that permitted to reveal regularities of water dynamics, structure of temperature and salinity fields, and concentration of total suspended substance in the conditions of autumn season and a baffling wind regime. Keywords: Kerch strait, inter-calibration of measuring systems, oceanographic and space sur- veys, water dynamics.

Ähnliche Einträge