Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 65, № 4 (2025)
Физика моря
Реконструкция среднесезонной облачности над мировым океаном с использованием вероятностного распределения облачности и сингулярных спектров
Аннотация
Применение оценки вероятностного распределения для спутниковых данных об общей облачности над Мировым океаном представляет собой ключевой аспект нашего исследования. Мы используем данную оценку для более глубокого анализа структуры облачности и ее изменений с течением времени. Такой подход позволяет не только оценивать вероятности появления различных режимов облачности, но и прогнозировать их изменения в ответ на различные факторы. Наши расчеты основаны на использовании неполной гамма-функции плотности распределения, что обеспечивает более точное представление о статистической структуре общей облачности. Эти оценки вероятностей помогают построить прогностическое распределение по окта для общего балла облачности в 5-летней перспективе для Мирового океана. Пилотные расчеты глобального покрытия облачности были выполнены на сетке 5° × 5° для зимних и летних сезонов. В работе используется климатология общего балла облачности CLARA-A ed. 3, полученная по спутниковым измерениям AVHRR полярно орбитальных спутников с 1979 по 2023 г. Прогностическое распределение общего балла облачности строилось с применением метода сингулярного спектрального анализа для каждого следующего года. В качестве проверочных были взяты годы с 2019 до 2023 г. Прогностическое распределение строилось по данным 1979–2018 гг., и каждый спрогнозированный год сравнивался с данными проверочного года. Далее были сравнены 5-летние сезонные осреднения общего балла облачности спутниковых и прогностических данных. Использование функции распределения на основе неполной гамма-функции позволяет прогнозировать распределение общего балла облачности с ошибкой значений до 2 окта в зависимости от режима облачности. Причина рассогласования заключается в том, что применение неполной гамма-функции не позволяет точно описать резкое изменение плотности вероятности при переходе от одной окта к другой. Это приводит к систематическим ошибкам в прогнозировании общего балла облачности.
Океанология. 2025;65(4):539-547
539-547
Режимы поведения квазигеострофического эллипсоидального вихря на горизонтальном потоке с вертикальным сдвигом
Аннотация
В работе рассмотрена задача о режимах поведения бароклинных геострофических вихрей эллипсоидальной формы ядра в горизонтальных течениях с вертикальным сдвигом. В таких течениях ядро вихря зажато между двумя неподвижными горизонтальными плоскостями, которых вихрь касается своими верхней и нижней точками. Длины всех полуосей эллипсоида под действием фонового течения могут меняться, также меняются углы ориентации вихря в пространстве. Авторами выделено три варианта поведения вихрей. Первый – режим выживания вихрей в сдвиговом потоке, при котором вихрь неограниченно долго во времени испытывает конечные колебания длин полуосей и может довольно сложно вести себя по углам ориентации. Так ведут себя сильные вихри. Во втором режиме вихрь с самого начала вытягивается вдоль течения, оставаясь в конечных горизонтальных размерах поперек течения, и сплющивается по вертикали. Это режим уничтожения вихря течением, конечным результатом которого является формирование из вихря тонкой вертикальной структуры океана. Такой эволюции подвергаются слабые вихри. Этот режим назван режимом неограниченного вытягивания. Наконец, существует третий вариант поведения вихрей, названный режимом конечного времени жизни, в котором на конечном промежутке времени вихрь живет подобно режиму выживания (его форма ограниченно деформируется, сам вихрь вращается или колеблется в пространстве), а затем вихрь неограниченно вытягивается аналогично режиму уничтожения. Авторы выделили области существования каждого режима на плоскости безразмерных параметров задачи и определили границы, разделяющие вышеуказанные режимы поведения вихрей.
Океанология. 2025;65(4):548-568
548-568
Параметризация термической структуры деятельного слоя Черного моря на акватории полигона “Геленджик” в теплый период года
Аннотация
На основе данных многолетних измерений термической структуры деятельного слоя в Черном море на акватории полигона “Геленджик” ИО РАН в теплый период года (май –ноябрь) предложена параметризация профилей температуры в сезонном термоклине. Чтобы устранить синоптические колебания и сосредоточиться на общей сезонной динамике, выполнено подекадное (10 дней) разбиение данных для всех исследованных лет (2010–2023 гг.) одновременно, т.е. учитывался только день и месяц. Полученные среднедекадные профили температуры в сезонном термоклине представлены в безразмерном виде и описаны универсальной степенной зависимостью безразмерной температуры от безразмерной глубины. Обратный переход к размерным переменным позволяет воспроизводить средний многолетний профиль температуры в сезонном термоклине для любого конкретного дня с мая по середину ноября. Приравнивая температуру в верхней точке термоклина к температуре верхнего квазиоднородного слоя, можно полностью воспроизвести термическую структуру всего деятельного слоя. Представлены примеры расчетов профилей температуры для различных декад, проведено сопоставление осредненных профилей с измеренными.
Океанология. 2025;65(4):569-580
569-580
Диапикнический обмен в основном пикноклине Черного моря
Аннотация
В статье обсуждаются вопросы применения параметризации G03 для расчета коэффициента вертикальной турбулентной диффузии по вертикальным профилям плотности воды и скорости течения. Работа основана на обработке данных, полученных в 95-м рейсе НИС “Профессор Водяницкий” с разрешением по глубине около 10 метров в центральном секторе северной части Черного моря с 16 июня по 4 июля 2017 г. Измерения профилей солености и температуры воды были выполнены с помощью зонда SBE911plus, а скорости течения – с помощью погружаемого акустического доплеровского профилемера течений LADCP. Передаточные функции процесса измерения параметров, расчета вертикальных производных на конечных приращениях и обработки данных учитывались при интегрировании канонического спектра внутренних волн. Подробно рассмотрены результаты расчета коэффициента вертикальной турбулентной диффузии в основном пикноклине на изопикнической поверхности со значением условной плотности 15 кг/м3, которая характеризовалась максимумом частоты плавучести. В области Основного черноморского течения наблюдалась интенсификация диапикнического перемешивания. Значение коэффициента вертикальной турбулентной диффузии в максимуме составило 1.3 · 10–6 м2/с, в центре и на периферии моря – 0.4 · 10–6 м2/с и 0.65 · 10–6 м2/с соответственно. Оценки потоков тепла, соли и кислорода были наибольшими также в области Основного черноморского течения. Потоки в центре и на периферии моря в 1.5–3 раза меньше их значений в максимуме.
Океанология. 2025;65(4):581-588
581-588
Химия моря
Первые данные о микроэлементном составе воды и взвеси в водотоках и озерах архипелага Новая Земля
Аннотация
Впервые представлены результаты определения 44 микроэлементов в воде и взвешенном веществе водотоков 5 заливов (Благополучия, Цивольки, Степового, Абросимова и Медвежьего) и малых озер архипелага Новая Земля. Выявлены низкие концентрации растворенных микроэлементов по сравнению с их концентрациями в реках российской Арктики. Это связано с существенно подавленным химическим выветриванием на архипелаге в силу сурового климата и особенностей пород водосборов, а также повышенной активностью процессов сорбции и резко пониженной концентрацией растворенного органического вещества. Иная ситуация наблюдается по уровню содержаний микроэлементов в составе взвесей водотоков. Сходство в содержании химических элементов во взвеси водотоков и основных осадочных породах водосборов – анкеритолитовых сланцах –указывает на них как на важный источник поступления растворенных и взвешенных веществ в водотоки. Сравнение растворенных микроэлементов в водах водотоков Новой Земли и в реке Колыма показало, что водотоки заметно беднее микроэлементами.
Океанология. 2025;65(4):589-607
589-607
Распределение и состав органических соединений в донных осадках устьевой области Колымы
Аннотация
Представлены результаты изучения хлороформенных битумоидов (ХБ), органического углерода (Сорг), алифатических (АУВ) и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в донных осадках устьевой области Колымы. Установлено, что наиболее загрязнены нефтепродуктами, согласно ИК-спектрам, составу алканов и ПАУ, осадки причала для маломерных судов в пос. Черский, а также в порту Зеленый Мыс, где в 2018 г. концентрации изменялись в диапазоне для АУВ 35–318 мкг/г, ПАУ – 37–970 нг/г. В осадках самой реки и бухты Амбарчик Восточно-Сибирского моря концентрации углеводородов были значительно ниже: АУВ – 71–25 мкг/г, а ПАУ – 28–100 нг/г, в составе алканов доминировали терригенные соединения природного происхождения. Локальное углеводородное загрязнение оседает в устье Колымы, и не попадает в открытые морские акватории (возможно влияние маргинального фильтра реки). В последующие годы концентрации углеводородов в припортовых акваториях изменялись в зависимости от выбросов нефтепродуктов.
Океанология. 2025;65(4):608-617
608-617
Влияние малых доз γ-излучения на интенсивность ассимиляции углерода природной популяцией микропланктона
Аннотация
В Карском море выполнено исследование влияния малых доз γ-излучения от внешнего источника 40К (Еγ = 1,46 МэВ) на процесс ассимиляции углерода естественной популяцией микропланктона. Результаты измерения скорости ассимиляции углерода планктонным сообществом при воздействии γ-излучения внешних источников с активностью 269 Бк и 376 Бк, показали разнонаправленный эффект его влияния на ассимиляцию углерода на свету и в темноте. В поверхностном слое скорость ассимиляции углерода в светлых пробах при активности источника 269 Бк увеличилась в среднем в 1.2 раза. Показано, что при активности источника γ-излучения 376 Бк средняя скорость ассимиляции углерода на свету увеличивается в среднем в 1.4 раза. Сравнение скорости темновой ассимиляции углерода при γ-излучении источников с активностью 269 Бк и 376 Бк, показало ее снижение в среднем в 1.6 раза относительно фона независимо от мощности дозы.
Океанология. 2025;65(4):618-626
618-626
Морская биология
Внутрипопуляционная изменчивость цист Artemia parthenogenetica Barigozzi, 1974 (Branchiopoda, Anostraca) залива Кара-Богаз-Гол Каспийского моря (Биометрия)
Аннотация
Проанализированы морфометрические показатели цист (покоящихся яиц) партеногенетической популяции галофильного рачка артемии, относящейся к полиморфному виду Artemia parthenogenetica, отобранных в акватории залива Кара-Богаз-Гол Каспийского моря. Установлена значительная внутрипопуляционная изменчивость толщины хориона цист, а также несущественная – в отношении диаметра гидратированных цист и эмбрионов. Показано, что между соленостью и исследованными биометрическими признаками имеется достоверная положительная связь. Значительная вариабельность диаметра гидратированных цист и толщины хориона делает данные морфологические признаки непригодными для идентификации данной популяции; меньший средний диаметр эмбриона является признаком, отличающим карабогазгольскую популяцию рачка от других партеногенетических популяций артемии. Расширен в большую сторону диапазон известных для партеногенетических популяций Artemia значений толщины хориона цист.
Океанология. 2025;65(4):627-637
627-637
Креветки сахалинского залива (Охотское море): Размерно-полово́й состав и питание в июле–августе 2016–2017 годов
Аннотация
В 10 пробах из уловов донных тралений, выполненных в Сахалинском заливе в июле–августе 2016–2017 гг., на глубинах 53–66 м были обнаружены 6 видов каридных креветок: Eualus fabricii, Lebbeus uschakovi Spirontocaris intermedia, S. murdochi, Pandalopsis lamelligera и Argis lar. Было изучено биологическое состояние 796 экз. креветок и проанализировано 466 желудков с пищей. Эти креветки – обитатели шельфа и его кромки – относятся к разным жизненным формам: A. lar – зарывающейся, L. uschakovi, Spirontocaris spp. и E. fabricii – эпибентосной, P. lamelligera – донно-придонной. Все они различались по размерному составу и соотношению полов, но при этом среди самок абсолютно преобладали особи, готовящиеся к нересту или только что отнерестившиеся: периферия Сахалинского залива, по крайней мере, в июле и августе, представляет собой нерестилище этих креветок. По характеру питания они собиратели бентофаги-детритофаги и бентофаги-некрофаги и хищники.
Океанология. 2025;65(4):638-647
638-647
Летнее обитание лахтака (Erignathus barbatus) в западной части Охотского моря
Аннотация
Работа подводит итог серии маршрутных учетов лактаков Erignathus barbatus, проводившихся в летний период в районе Шантарского архипелага. В начале лета в заливах, прилегающих к Шантарским островам, лахтаки редки. и К концу июля – началу августа их численность в заливах и в проливах между островами нарастает. Со второй половины августа животные начинают собираться на отмелях и в мелководных участках заливов, формируя скопления. Наиболее многочисленные скопления лахтаков формируются в заливе Константина. Во внешних частях заливов и в проливах между островами в этот период звери почти не встречаются.
Океанология. 2025;65(4):648-653
648-653
Морская геология
Изменение плиоценовых терригенных осадков в зонах контакта с базальтами (устье Калифорнийского залива, скважина DSDP 474/474A)
Аннотация
В статье представлены результаты изучения комплексом аналитических методов минерального и химического состава осадков из скважины DSDP 474/474А глубиной 626 м и их изменение в зонах контакта с базальтовыми силлами. В осадках из этих зон образовалось небольшое количество ярозита, бассанита и ангидрита. В осадках, расположенных над силлом, мощность которого составляет 6.73 м, концентрация Mn и Mo уменьшилась от слабого уровня изменения до сильного при приближении к кровле силла. В осадках, которые находятся над силлом мощностью 9.73 м, ближе к его кровле уменьшилась концентрация Mn и P. В этих осадках количество микроэлементов, содержание которых изменилось, стало больше, чем в осадках, расположенных над силлом мощностью 6.73 м. В осадках, которые находятся между пиллоу-базальтами мощностью 4 м и массивным базальтом мощностью 11.97 м, произошло уменьшение концентрации Mo, Cd, Sb на уровне средней интенсивности изменения. Силлы разной мощности из скв. 474/474А ограниченно повлияли на минеральный и химический состав вмещающих осадков в отличие от существенного воздействия горячих силлов из скв. 478 и 481/481А (впадина Гуаймас) на состав осадков.
Океанология. 2025;65(4):654-672
654-672
Геологическое строение донных отложений вблизи острова Беннетта по сейсмоакустическим данным
Аннотация
Остров Беннетта, один из наименее изученных островов Восточной Арктики, расположен в северной части Новосибирского архипелага между морями Лаптевых и Восточно-Сибирским и относится к группе островов Делонга. В статье представлены некоторые результаты обработки и интерпретации сейсмоакустических данных высокого разрешения, полученных в 78-м рейсе НИС “Академик Мстислав Келдыш” в 2019 г. Анализ сейсмоакустических разрезов позволил проследить по всей площади исследований границу несогласия между древними коренными и молодыми слабо консолидированными отложениями. Обнаружено относительно глубокое палеорусло ледникового происхождения, находящееся в предположительном продолжении известной в южной части острова долины. К юго-востоку от острова обнаружены скопления мелкозалегающего газа в осадках. На сейсмическом разрезе к северо-западу от острова наблюдается тектонически раздробленный участок коренных отложений, с которым может быть связано образование наблюдаемых на спутниковых снимках паро-газовых шлейфов.
Океанология. 2025;65(4):673-680
673-680
Формирование современной структуры Американо-Антарктического хребта
Аннотация
Американо-Антрактический хребет, протягивающийся от тройного соединения Буве до Южно-Сандвичевой зоны субдукции, нарушен хорошо выраженными трансформными разломами, чья суммарная длина превышает общую длину спрединговых сегментов. Такая структура сформировалась как результат изменения направления растяжения при перестройке зоны субдукции около 20 млн лет назад. На основании физического моделирования были воспроизведены условия и процесс формирования современного структурного плана Американо-Антарктического хребта. В эксперименте косые спрединговые сегменты стали в ходе локальных перескоков переходить в ортогональные, тогда как поперечные нарушения увеличивали свою длину за счет косых сегментов и слияния нескольких поперечных нарушений. Вероятно, аналогичные перестройки наблюдались и при формировании современной структуры Американо-Антарктического хребта. В западной части хребта переход косых сегментов в субортогональные к настоящему моменту уже завершился, тогда как в восточной части в структуре сохраняются как косые, так и субортогональные сегменты, что связано с влиянием термических аномалий плюмов Шона и Буве. Таким образом, в настоящее время в восточной части продолжаются трансформации как спрединговых структур, так и поперечных нарушений, тогда как в западной части структурный план стабилен.
Океанология. 2025;65(4):681-693
681-693
Строение срединно-тихоокеанских подводных гор по геоморфологическим и космогеологическим данным
Аннотация
Использование методик морфоструктурного анализа и космогеологического дешифрирования при работе с цифровыми моделями рельефа (3D), созданных на основе глобальных баз батиметрических данных и карт (GEBCO_2014, GEBCO_2022 Grid) в рамках программы Google Earth Pro, позволило получить принципиально новую информацию о качественных и количественных характеристиках структурных элементов Срединно-Тихоокеанских гор и прилегающих участков океанического дна. Установлено, что исследуемые горы представляют собой сложные комплексы кольцевых и линейных группировок абрадированных палеовулканических построек и других очаговых структур, образующих соответственно реликтовые магматические своды и подводные горные хребты. Определены параметры, морфологические особенности и основные закономерности размещения очаговых структур разных размеров и глубин заложения, кратко охарактеризованы сеть разрывных нарушений и блоковые морфоструктуры региона. Основные факторы и механизмы горообразования связаны с явлениями мантийного диапиризма и масштабного базальтоидного вулканизма, которые проявлялись пульсационно на протяжении всего мелового периода.
Океанология. 2025;65(4):694-709
694-709
Строение шельфа Крыма по данным сейсмоакустического профилирования осадочной толщи
Аннотация
Представлены результаты сейсмоакустических исследований шельфа Крыма, выполненные в 2018–2023 гг. сотрудниками Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН. По результатам сейсмостратиграфического анализа в осадочном чехле выделены семь сейсмокомплексов. Выделены трансгрессивные и регрессивные циклы в плейстоцен–голоценовое время и связанные с ними абразионно-аккумулятивные процессы. Обнаружены следы погребенных речных палеодолин и их продолжение в виде подводных каньонов на склоне и в абиссальной котловине. Основные закономерности смены литофаций верхнеплейстоцен–голоценовых отложений связаны с новейшими блоковыми движениями. Отмечены проявления дегазации, приуроченные к району повышенной сейсмичности.
Океанология. 2025;65(4):710-724
710-724
Информация
Многодисциплинарные исследования природы арктических морей: итоги экспедиций на НИС “Дальние зеленцы” в 2024 г.
Аннотация
В ходе экспедиционных работ на НИС “Дальние Зеленцы” в 2024 г. на акваториях Баренцева, Карского, Гренландского морей и акватории Северного Ледовитого океана были выполнены многодисциплинарные океанологические исследования природы Арктики. Проведены работы по оценке современного состояния и анализа изменений, происходящих в структуре сообществ пелагиали, бентали, ихтиофауны под влиянием климатических и антропогенных факторов. Получена качественно новая информации о функционировании морских арктических экосистем в условиях полярной ночи.
Океанология. 2025;65(4):725-727
725-727
ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ КАРТИРОВАНИЕ ЯПОНСКОГО МОРЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОЗДНЕНЕОГЕНОВОЙ ТЕКТОНИЧЕСКОЙ АКТИВИЗИЦИИ (87-Й РЕЙС НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО СУДНА “ПРОФЕССОР ГАГАРИНСКИЙ”)
Аннотация
В ходе выполнения 87-го рейса НИС “Профессор Гагаринский” были проведены геофизические исследования шельфа, материкового склона, глубоководной котловины и подводной возвышенности Северное Ямато в Японском море Получены новые данные о строении морского дна, структуре осадочных отложений и магнитном поле.
Океанология. 2025;65(4):728-730
728-730