Введение к работе
Актуальность темы. Фронта являются датами элементом структуры к дртгяшпгт вод прибрежных районов океана. Рациональное использование ресурсов дальвевосточннх морей требует углубленного изучения явлений фронтального характера.
Актуальность темы исследований определяется основними свойствами фронтов. Вблизи фронтальних разделов, в силу их конвергентной природа, могут концентрироваться различные загрязняющие я токсичнне вещества. В то же время фронта относятся к районам о повышенной биопролузтивностьв, поэтому исследование их полояе-вжя и изменчивости представляет интерес для разного промысла.
Фронтальные зоен оказывают значительное влияние на погоду и климат. При иодедироваяии крупномасштабных процессов их необходимо рассматривать как один из подсеточннх эффектов, подлежащих параметра*ацюг. Кроме этого, фронта участвуют в перераспределении энергии но масвтабан движении и наступают как связующее звено между мазомасштабными неоднородностями гидрофизических полей и тонкой териохаяшноя стратификацией.
Такая образен, Tessa диссертации является актуальной, для ращения ряда практических и теоретических задач океанологии.
Цель и задачи исследования. Основной целью работа является исследование особенностей трехмерной структуры и изменчивости фронтов в прибреаннх районах северной части Японского моря, Охотском коре и курило-каячатеши районе.
В соответствии с поставленной целью в диссертации решаются следующие конкретные задачи:
на основе анализа спутниковых Ж -изображений наделить района, в которых наблюдается фронта и исследовать их внутриго-довую изменчивость,
провести выборку материалов батсметрических и CTD - наблюдении по выделенным районам и на этой основе охарактеризовать особенности структуры вод вблизи фронтон, в тон числе в диапазоне масштабов тонкой структуры,
систематизировать результаты исследований я предложить классификацию фронтов в прибреяных районах северо-западной части Тихого океана.
йетодика исслелокялттйг' В течении последних двух десятилетий исследования фронтов щжбрехннх районов океана проходили особенно активно в связи с широким внедрением дистанционных методов измерений и внеокочустштельных зондарувдих приборов. В результате этих исследовании било установлено, что существует опредэ-
- л -
ленный набор ириэнаков, со 'которому можно установить тип фронта, и, тем сакш, основной фронтогенетический процесс. Фронты, имеющие различную физическую природо, отличаются по характеру пространственно- нременноа изменчивости поля, температуры поверхностного слоя ( ШС ), особенностям термохалинной структуры вод и положению относитежаи береговой линии и нводнородаостей рельефа даа. іЗту шфоріес-г можно получить при помощи анализа спутниковых и гадрологичэских данных и на этой основе систематизировать сведения о фронтах, воспользовавшись одной из существующих классификаций. Этот подход был использован в диссертационной работе для обобщения экспериментальных данных о фронтах прибрежных районов северо-западной части Тихого океана.
Наряду с традиционными для океанологии методами обработки и анализа данных гидрологических наблюдений, полученных на разрезах и полигонах, в работе применялись визуальное дешифрирование спутниковых ИК -изображении и статистический анализ вертикальных профилей температуры и солености.
Использованные данные. Исследование структуры полей основных гидрологических характеристик вблизи прибрежных фронтов выполнено по батометрическим и CTD -данным, полученным на 20 разрезах и 5 полигонах в 15 экспедициях ТОЙ ДВО РАН и других организаций. Ж -данные были получены в ДВ РІЩ0Д ( г. Хабаровск ) со спутни-kobTi'ros-N aNOAA в период с 1979 по 1990 гг. Для анализа было отобрано около 500 ИК -изображений. Спутниковые данные были использованы для решения следующих задач:
выделения районов, в которых наблюдались поверхностные термические фронты,
для определения- положения фронтов в различные годы и сезоны,
изучения сезонной цикличности фронтов ( время появления и исчезновения ).
Научная новизна. Научная новизна исследования состоит в том, что впервые на основе анализа спутниковых и гидрологичес- ких данных выполнено систематическое описание іронтов в прибрежных районах северо-западной части Тихого океана, установлены характерные особенности пространственно-временной изменчивости поля поверхностной температуры и термохалшшой структуры вод * вблизи фронтов ж, в отдельных случаях, определен основной фрон-тогенетичестай процесс.
Конкретные новые результаты заключаются в следующем:
I. Дана характеристика внутригодовой изменчивости положе-
ния фронтов, установлено время их появления, исчезновения и период существования.
-
Показаны особенности структуры полей температуры, солености и плотности вблизи различных типов фронтов.
-
Получены количественные характеристики апвелдинговых дронтов у побережья Приморья, стокового фронта Р. Амур, фронта течения Соя в пр. Фриза и подповерхностного фронта на границе Восточно-Камчатского течения.
-
Уточнены существующие схемы.поверхностной циркуляции вод в северо-восточной части Японского sops и в районе южных Курильских островов для осеннего периода. По спутниковым данным, вторжение теплых вод Цусимского течения в Татарский пролив происходит в ноябре и совпадает по времени с резким уменьшением стока через пр. Лаперуза. Выделена* неизвєсі-і.гч ветвь течения Соя в пр. Фриза, через ві. "ую часть которого осуществляется сток вод этого течения в Тихий океан.
-
Установлено, что апвэллпнг у северо-западных берегов Японского моря имеет ветровое происхождение
-
Показано, что в процессе разрушения шельфового приливного фронта происходят смена знака горизонтального градиента температуры л зона переметанных вод из "холодной", по сравнению со стратифицированными водами, превращается в "теплую". Впервые получены оценки продолжительности этой стадо ^ронтшіиза.
-
Выполнены количественные оценка параметров тонкой структуры и вклада интрузиснного переслоения в трансфронтальный обмен теплом для подповерхностного фронта на границе Восточно- Камчатского течения.
На защиту выносится классификация фронтов в прибрежных районах северо-западной часта Тихого океана, в которой отражены новые результаты, полученные в ходе исследования.
Достоверность и обоснованность результатов и выводов обеспе- " чивается:
применением стандартных методов обработки и анализа данных,
сопоставлением спутниковой и судовой ин'фориации,
тестированием програмного обеспечения.
Практическая значимость работы. Результаты исследований, изложенные в диссертации, могут быть кспользованы при изучении биологической продуктивности прибрежных районов дальневосточных морей, выделения перспективных районов промысла, проектировании и эксплуатации технических .сооружений на шельфе и планировании эк-
спедиционных рабо і.
' Дачний вклад автора заключался:
в конкретизации задач исследования,
в непосредственной участии в сборе экспериментальных материалов в ряде экспедиций,
' - в отборе и дет-^уровянин спутниковых ИК -изображений,
- в созданк- ':льшай части програмного обеспечения и прове
дении основных расъ, ..из характеристик тонкой структуры.
Апробация работы и публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации докладывались на Всесоюзной совещании пользователей океанографической, информации (Обнинск, 1985), на I и II международных Тихоокеанских симпозиумах (Находка, 1986, 1988), на международной симпозиуме по прибрежной зоне (Пекин, КНР, IS88), на III Всесоюзной школе-семинаре "Методы гидюфизи-ческих исследований" (Светлогорск, IS89), на У меадународісм симпозиуме по Японскому и Восточно-Китайскому морям (Канкынь, Республика Корея, 1989), НА I советско-китакском симпозиуме по океанографии '{Владивосток, IS90), на 71 международном симпозиуме по Японскому ж Восточно-Китайскому морям (Фукуока, Япония, 1991), на семинарах отдела терьшш и динамики океана и отделения океанологии ТОЙ ДВО РАН.
По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет І62страниц, в том числе 4 ? рисунков и 12таблвд. Список литературы включает К4 наименований.
