Содержание к диссертации
Введение
1 Материалы и методы исследования 11
2 Физико-географическая и океанологическая характеристика района от м. бохадор до м. зелёный
2.1 Физико-географическая характеристика 18
2.2 Метеорологические условия 24
2.3 Океанологические условия 30
2.4. Биологическая продуктивность 44
3 Биологическая характеристика ставрид 49
3.1 Европейская ставрида (Trachurus trachurus (Linne, 1758)) 50
3.2 Западноафриканская ставрида (Trachurus trecae Cadenat, 1950) 60
3.3 Температурные оптимумы формирования промысловых скоплений ставрид 71
4 Дистанционный мониторинг промысла и условий среды 75
4.1 Мониторинг промысла 76
4.2 Мониторинг условий среды 83
5 Состояние запасов и промысел ставрид 97
5.1 Состояние запасов европейской и западноафриканской ставриды 97
5.2 История развития промысла в ИЭЗ Марокко и Мавритании и его правовые аспекты 106
5.3 Промысел в ИЭЗ Марокко и Мавритании на современном этапе 113
5.4 Особенности весенне-летней миграции ставриды в ИЭЗ Мавритании 132
6 Прогнозирование промысла ставрид 140
6.1 Краткосрочное прогнозирование перспективных участков промысла 143
6.2 Оперативное прогнозирование перспективных участков промысла 152
6.3 Оценка точности прогнозирования перспективных участков промысла 161
6.4 Прогнозирование сроков весенне-летней миграции западноафриканской ставриды
Заключение 177
Список использованных источников 180
- Океанологические условия
- Западноафриканская ставрида (Trachurus trecae Cadenat, 1950)
- Мониторинг условий среды
- Промысел в ИЭЗ Марокко и Мавритании на современном этапе
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В настоящее время одним из важнейших районов отечественного океанического промысла является акватория Центрально-Восточной Атлантики (ЦВА) между мысами Бохадор и Зелёный [Гербер, Лукацкий, 2015]. Наиболее востребованный объект промысла здесь -ставрида, прежде всего западноафриканская Trachurus trecae Cadenat, 1950, и в меньшей степени европейская Trachurus trachurus (L., 1758). Эффективная работа рыболовного флота в районе ЦВА, в условиях большой изменчивости океанологических условий и распределения промысловых объектов, возможна только на базе прикладных научных исследований, важной частью которых является научно-информационное обеспечение промысла прогнозами и рекомендациями.
Степень разработанности темы. Различными аспектами изучения промысла и его прогнозирования в районе ЦВА занимались многие исследователи [Седых, 1984; Доманевский и др., 1985; Доманевская и др., 1985; Колесников и др., 1989; Чернышков, 1995, 2006; Букатин и др., 2004; Архипов и др., 2001; Сирота, 2001; Галактионова и др., 2002; Иванова и др., 2004; Лукацкий, 2004]. Предлагаемые ими методики позволяли решать задачи промыслового прогнозирования на каждом историческом этапе развития рыбохозяйственной науки. Однако, в современных условиях в связи с сокращением количества и регулярности данных прямых наблюдений об объектах промысла и среде их обитания, при уменьшении объема экспедиционных работ и сужением доступных частей промыслового ареала, прогнозирование за счет упомянутых выше методик и подходов невозможно. Поэтому возникла необходимость использования альтернативных источников информации и поиска новых методов прогнозирования на основе причинно-следственных связей между распределением рыб, их уловов и параметров среды и построения на основе этих данных прогностических моделей. Часть этой работы выполнена [Маслянкин, 2009], однако отсутствует модель, позволяющей прогнозировать локализацию перспективных участков работы промыслового флота [Лукацкий, Маслянкин, 2010]. Разработка такой модели является одним из основных направлений совершенствования методики прогнозирования промысла в ЦВА.
Цель и задачи работы. Цель диссертационной работы заключалась в разработке научно-методического обеспечения для прогнозирования промысла ставрид в ЦВА на основе дистанционного мониторинга в современных условиях дефицита информации натурных исследований.
Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:
1) Изучить специфику промысла и дать характеристику биологии европей
ской и западноафриканской ставрид в исследуемом районе на основе современ
ных данных; выявить причинно-следственные связи, имеющие значение для
развития системы промыслового прогнозирования;
2) Определить новые количественные характеристики по промыслу ста
врид в ЦВА, позволяющие совершенствовать систему прогнозирования про
мысла на основе комплексного использования промыслово-статистической и
спутниковой океанологической информации;
3) Разработать новые компоненты системы мониторинга промысловых и
океанологических параметров на основе данных дистанционного зондирования
Земли, внедрить эти данные в процесс исследования биологических и промыс
ловых характеристик ставрид ЦВА;
4) Разработать модель прогнозирования перспективных промысловых
участков ставрид в ЦВА, для снабжения рыбопромыслового флота краткосроч
ными и оперативными рекомендациями и дать оценку ее эффективности;
5) Разработать подходы к прогнозированию сроков начала и продолжи
тельности весенне-летней миграции западноафриканской ставриды на основе
статистической модели в районе Мавритании.
Научная новизна работы. Основываясь на современных данных, полученных за последнее десятилетие, приводится биологическая характеристика ставрид ЦВА в современных условиях и комплексный анализ российского пелагического тралового промысла ставрид ЦВА в пространственно-временном аспекте и влияния на промысел международно-правовых условий.
Развиты традиционные и предложены новые регулярные составляющие комплексного спутникового океанологического и промыслового мониторинга в районе ЦВА. Обоснован и реализован подход к использованию океанологических и промыслово-статистических данных, характеризующих состояние условий среды и промысел ставрид с формированием общей базы данных [Дубищук и др., 2012]. Выявлена степень достоверности суточных судовых донесений (ССД) промысловых судов при анализе деятельности флота. На основе спутниковых данных проведен анализ, позволивший определить оптимальные температуры для формирования промысловых скоплений ставрид в исследуемом районе в различные сезоны года. Получены новые количественные характеристики и индикаторы особенностей распределения и миграций ставрид, в зависимости от условий среды, что позволяет разрабатывать новые подходы к прогнозированию промысловой обстановки. Предложен подход на основе пространственного анализа и метода анализа временных рядов к краткосрочному и оперативному прогнозированию перспективных участков работы промыслового флота [Дубищук, Лукацкий, 2013, 2014] и дана количественная оценка эффективности применения этих методов. На основании многомерного статистического анализа, разработаны подходы к прогнозированию сроков начала и продолжительности весенне-летней миграции западноафриканской ставриды в водах Мавритании.
Теоретическая и практическая значимость работы. Проведенные исследования расширяют имеющиеся представления о биологии, промысле и причинно-следственных связях биотических и абиотических факторов с рыбопромысловыми параметрами европейской и западноафриканской ставрид в ЦВА на современном этапе, и повышают возможности промыслового прогнозирования.
В рамках развития системы мониторинга, автором разработаны оригинальные комплексы прикладных программ, позволяющие обрабатывать, накапливать, анализировать и хранить промыслово-биологическую и океанологиче-
скую информацию, а также данные спутникового позиционирования флота [Дубищук и др., 2012, Дубищук, Лукацкий, 2013, 2014].
Разработанная система дистанционного мониторинга и прогнозирования перспективных промысловых участков и сроков миграции ставрид внедрена в ФГБНУ «АтлантНИРО» и применяется для научно-информационного обеспечения, краткосрочного и оперативного прогнозирования промысловой обстановки на траловом пелагическом промысле в ЦВА. Действенность и эффективность системы подтверждается использованием ее результатов на ведущих ры-бодобывающих предприятиях Калининградской области и других регионов Северо-Запада России (г. Калининград: ЗАО «Вестрыбфлот»; г. Мурманск: АО «Эридан», АО «Таурус», ПАО «Мурманский траловый флот»; г. Санкт-Петербург: ООО «Альянс Марин», ООО «Транско»). Использование этой информации способствует повышению эффективности работы промысловых судов за счет экономии времени и топлива на поиск наиболее плотных скоплений. Оперативные прогнозы участков промысла, сроков начала и продолжительности миграции ставрид позволяют рыбодобывающим предприятиям с заблаго-временностью до 1 месяца планировать и своевременно проводить передислокацию промысловых судов.
Методология и методы исследований. Исследования базируются на системном подходе с применением общепринятых и оригинальных методик ры-бохозяйственных исследований. Для анализа результатов использовались методы пространственного анализа и вариационной статистики.
Положения, выносимые на защиту:
-
Новые компоненты системы дистанционного мониторинга промысла и океанологических условий для научно-информационного обеспечения промысла;
-
Возможность краткосрочного и оперативного прогнозирования перспективных промысловых участков ставрид с помощью модели на основе оптимальных значений ТПО, при которых формируются промысловые скопления ставрид и матриц распределения промыслового усилия;
-
Возможность прогнозирования сроков начала и продолжительности ве-сенне-летней миграции западноафриканской ставриды на основе статистической модели.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных результатов подтверждена большим объемом собранного и обработанного фактического материала за многолетний период. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях: XV конференции по промысловой океанологии, посвященной 150-летию со дня рождения академика Н.М. Книповича (Калининград, 2011), XI Всероссийской конференции по проблемам рыбопромыслового прогнозирования, посвященной 150-летию со дня рождения Н.М. Книповича (Мурманск, 2012), X международной конференции «Морская индустрия, транспорт и логистика в странах региона Балтийского моря» (Калининград, 2012), Х международной конференции «Инновации в науке, образовании и бизнесе-2012» (Калининград, 2012), отраслевом семинаре «Математическое моделирование и ин-
формационные технологии в исследованиях биоресурсов Мирового океана» (Владивосток, 2013), ХI международной конференции «Инновации в науке, образовании и бизнесе-2013» (Калининград, 2013), XVI Конференции по промысловой океанологии (Калининград, 2014), международной научной конференции «Водные биоресурсы, аквакультура и экология водоемов» (Калининград, 2015).
Декларация личного участия. Автор поставил задачи, собрал, подготовил и статистически обработал фактический материал, проанализировал полученные результаты, сформулировал выводы и практическую значимость работы. Автор принимал непосредственное участие в семи экспедициях в район исследований (2004, 2006-2008 и 2014-2016 гг.) на научно-исследовательских и промысловых судах. Разработаны оригинальные комплексы прикладных программ, входящие в систему мониторинга и прогнозирования промысла в ЦВА, защищенные авторскими свидетельствами.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 4 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ. Получено 5 свидетельств о государственной регистрации программы для ЭВМ и 1 свидетельство о государственной регистрации базы данных.
Структура и объём диссертации. Диссертационная работа включает введение, 6 разделов, заключение, список используемой литературы и приложение. Общий объем диссертации составляет 202 страницы печатного текста, включая 105 рисунков и 33 таблицы. Список литературы содержит 250 источников, в том числе 97 на иностранных языках.
Океанологические условия
Промысловая статистика. Промыслово-статистическая информация формируется из суточных судовых донесений с промысла (ССД) поступающих в ФГБНУ «АтлантНИ-РО» в рамках отраслевой системы мониторинга (ОСМ) за работой судов в море [51, 84]. Поступающие ССД проходят обработку с помощью специализированного программного комплекса «Программный комплекс для обработки данных суточных судовых донесений и подготовки промыслово-статистических материалов» [43]. После преобразования в структуру промыслово-статистической базы данных «ПромБД–Атлантик» [83] информация загружается на сервер и хранится в формате СУБД MySQL Server. Доступ к данным осуществляется с помощью интерактивного клиент-серверного приложения «Информационная система промысловой статистики», которая разработана с помощью языка программирования PHP [48, 51]. Более подробно вопрос обработки и анализа ССД рассматривается в разделе 3.
Данные ССД содержат информацию о деятельности добывающего флота и содержат показатели по каждой промысловой операции: величина вылова по видам рыб, тип судна и орудия лова, время начала и продолжительность лова, глубина и географические координаты места лова и др. Эти данные использовались нами для оценки пространственно-временного распределения промысловых скоплений пелагических видов рыб и производительности работы промысловых судов. Всего было проанализировано 21,6 тыс. записей ССД.
При этом промысловая информация в виде ССД имеет существенные ограничения, поскольку там указаны суммарные параметры промысла (общий вылов, видовой состав уловов и т.д.), а координаты судна указываются на определённый час. При этом в течение суток траулеры могут вести промысел в широком диапазоне глубин перемещаясь в преде лах шельфа. Отмечалось, что для объективной оценки состояния облавливаемых популяций рыб промысловая статистика должна содержать информацию о каждом выполненном тралении [68].
В качестве дополнительной информации по пространственно-временному распределению промысловых скоплений пелагических видов рыб использовались данные спутникового контроля позиций промысловых судов из ОСМ для определения соответствия местоположения и маневров судов, характерных для определенных промысловых действий с целью получения подробной картины о работе промысловых судов, и как следствие, улучшения информационной обеспеченности исследований состояния запасов водных биоресурсов на основе этих данных [186, 191]. Обработка первичных данных спутникового позиционирования судов осуществлялась с целью восстановления позиций тралений осуществлялась с помощью специально разработанного программного обеспечения на языке программирования C#. Восстановленные данные также дополнялись информацией о глубине в месте выполнения траления по данным батиметрии. В результате была сформирована база данных восстановленных позиций тралений, которая содержит информацию о времени и координатах тралений, глубине места траления и равномерно распределенном видовом составе уловов из ССД. Сформированная база хранится на сервере в формате СУБД MS SQL Server. Всего в работе было проанализировано 75,6 тыс. записей. Более подробно вопрос использования данных спутникового позиционирования рассматривается в разделе 3.
Океанологическая информация. Источниками океанологической информации являются спутниковые данные из открытых проектов, размещенных в сети Интернет. Поступающая информация обрабатывается с использованием авторского программного обеспечения и оригинальных методик. Программы разработаны на современном языке программирования C#. Основным источником данных по температуре поверхности океана (ТПО) по району Центрально-Восточной Атлантики является информация, поступающая с европейских метеорологических геостационарных спутников Meteosat-9 и Meteosat-10. Данные из остальных источников выполняют в основном резервную функцию и при необходимости дополняют или заменяют основные данные, в случае частичного или полного отсутствия данных из основного источника. Данные ситуации возникают довольно часто вследствие неблагоприятных метеорологических условий. Эти данные охватывают область земного шара от 60 с.ш. до 60 ю.ш., и от 60 в.д. до 60 з.д., информация поступает сразу по всей акватории по стандартным точкам (1201 точек по широте и 1451 точек по долготе), номинальное пространственное разрешение данных составляет 0,1 по долготе и широте. Временная дискретность поступления данных составляет 1 час. На основе этой информации сформирована база данных спутниковых измерений ТПО по районам Марокко и Мавритании, реализованная в среде СУБД MS SQL Server. Выборка и анализ данных осуществляется с помощью специализированного клиент-серверного приложения. База данных позволяет получать характеристики недельных разностей температур по точкам, среднемесячную температуру по точкам, месячных разностей температур по точкам, среднемесячных значений аномалий ТПО по основным промысловым подрайонам ЦВА. Всего в работе проанализировано 89,3 млн. записей по температуре поверхности океана в районе ИЭЗ Марокко и Мавритании.
Промыслово-гидрологическая информация. Для углубленного исследования различных характеристик температурного режима в районе ЦВА и их влияния на образование промысловых скоплений ставрид, накопленный массив океанологической и промыс-лово-статистической информации был подвергнут специализированной обработке. Её целью являлось объединение различающейся по временной и пространственной дискретности информации (данные по промыслу и океанологическим условиям) в единый массив, в котором оба вида информации будут доступны для анализа. В итоге была сформирована промыслово-гидрологическая база данных по району ЦВА (БД «Пром-Гидро ЦВА») на основе данных спутниковых измерений ТПО и данных по промыслу [54]. Объем информации содержащейся в таблицах базы данных проанализированный в работе приводится в таблице 1.3.
Западноафриканская ставрида (Trachurus trecae Cadenat, 1950)
Илистые осадки на шельфе распространены весьма ограниченно. Ракушечный песок состоит исключительно из обломков мелких, тонкостворчатых раковин. Терригенные зерна в этом песке практически отсутствуют. Во внешней зоне шельфа наблюдается резкое изменение вещественного состава осадков и укрупнение частиц по сравнению с осадками других зон. Здесь развиты органогенные крупнозернистые пески, состоящие из обломков раковин крупных фораминифер. На ряде участков шельфа раковинного материала гораздо больше, чем обломочного, поступающего с берега. В районе мыса Кап-Блан дно песчаное с пятнами каменистого грунта. На всем протяжении шельфа на глубинах от 60 до 100 м встречаются гряды ветвистых кораллов (особенно между 2130 и 2000 с.ш.). На глуби нах более 200-300 м распространены илистые осадки (илистый песок и песчанистый ил), имеющие преимущественно зеленовато-серую окраску [95].
Между мысом Кап-Блан и мысом Тимирис шельф резко сужается до 15 миль, становится менее выровненным. Внешний край шельфа располагается на глубинах 110 - 150 м.
За мысом Кап-Блан размещается обширная отмель Арген, площадью более 10 тыс. км2, с хорошо выравненной поверхностью [247]. Шельф, примыкающий к отмели Арген значительно отличается от соседних участков. Если принимать внешнюю границу отмели Арген по изобате 20 м, то мористее этой изобаты до глубин 110 - 150 м ширина шельфа составляет всего 5-7 миль. Внешний край шельфа здесь выражен менее четко и местами расположен на больших глубинах, чем обычно. Поверхность его по крутизне отличается от других участков, и рельеф сильно расчленен. Материковый склон здесь также отличается особой сложностью рельефа. Наблюдается значительная крутизна отдельных участков склона (до 10 он больше) и большое число подводных каньонов, борозд и впадин, секущих склон в разных направлениях [95]. Характер распределения грунтов здесь более разнообразный. На пониженных участках внешней зоны шельфа наряду с песчаными, широкое распространение получают илистые грунты, часты выходы коренных пород (Рисунок 2.4).
Между мысом Тимирис и мысом Зелёный ширина шельфа незначительная, и составляет в среднем 20 - 25 миль. В южной части шельф резко сужается до 10 миль и меньше. Прибрежная зона более крутая (20-ти метровая изобата проходит в 4-9 милях от береговой линии). Какого-либо заметного расчленения шельфа не наблюдается. Поверхность дна имеет очень пологий наклон (5-10 ), в результате чего внутренняя и внешняя зоны фактически не выделяются. Ширина внешней зоны уменьшается с севера на юг. На участке, прилегающем к устью реки Сенегал, преобладает аккумулятивный тип рельефа, обусловленный большим речным выносом терригенных частиц, отлагающихся даже в зоне активного волнового воздействия. Отличительной особенностью морфологии шельфа этого участка является характер его внешнего края. Если в других районах Северо-Западной Африки зона поверхности дна, соответствующая переходу шельфа к материковому склону, располагается на глубинах 100-110 м и редко 120 м и более, то на этом участке четкий перегиб происходит на глубинах 120-200 м [96, 113].
Поверхность верхней части материкового склона расчленена подводными каньонами и долинами. Наиболее крупные из них расположены на 1845 с.ш. (каньон Тимирис), между 16 и 17 с.ш. и самый большой каньон Каяр расположен непосредственно к северу от полуострова Кап-Вер. На шельфе повсеместно распространены мелкие и пылеватые пески и илы. Средние пески распространены лишь вблизи берега в северной части района. Средние и реже крупные пески обнаруживаются также и на внешнем крае шельфа. Они находятся в зоне перехода шельфа в материковый склон и встречаются здесь даже в том случае, если шельф покрыт илистыми осадками как вблизи устья реки Сенегал (Рисунок 2.4).
Мелкие пески зеленовато-серой окраски покрывают шельф северной части района, до глубин 60-70 м. Глубже 60-70 м шельф покрыт илистыми песками. Среди них выделяются пятна пылеватых песков. Илы покрывают значительную часть шельфа лишь вблизи устья реки Сенегал. Ареал ила под воздействием пассатных течений вытянут вдоль побережья и имеет протяженность около 35-40 миль. В отличие от предыдущих районов, осно ву песков здесь составляют терригенные минеральные частицы, а битая и мелкобитая ракушка встречается в небольших количествах как примесь. Изредка в качестве включений встречаются целые и битые мелкие кораллы и гравий. Относительно большие углы наклона поверхности дна и сложный рельеф обусловливают большое разнообразие осадков и сложный характер их распределения в пределах материкового склона. Верхняя часть склона покрыта хорошо отсортированными мелкопылеватыми песками. Граница распространения песчаных грунтов располагается на разных глубинах в зависимости от крутизны склонов и интенсивности движения вод. На севере района, в зоне пассатных течений с большими скоростями, она расположена глубже, чем на юге. В центральной части смена песчаных грунтов песчанистым илом происходит на глубине примерно 150-200 м [96, 113].
Метеорологические условия рассматриваемого района обусловлены взаимодействием Азорского максимума и области низкого давления, расположенной над СевероЗападной Африкой (экваториальной депрессии). Такое положение барических систем вызывает в районе устойчивую систему постоянного северо-восточного пассата (северные, северо-восточные и восточные ветры). Повторяемость пассатов составляет от 75 до 95% и наибольшего развития они достигают зимой. На отдельных участках побережья под влиянием местных особенностей устойчивость пассатов нарушается и большую повторяемость могут иметь ветры западного и северо-западного направлений [79, 113]. В силе северовосточного пассата прослеживается сезонная изменчивость, это связано с тем, что градиент атмосферного давления летом выше, чем в зимний период (Рисунок 2.6) [33]. Таким образом, в районе выделяют два синоптических периода, отличающихся по характеру пассатных ветров - летом происходит усиление пассатов, зимой их ослабление (Рисунок 2.7). Рисунок 2.7 - Среднемноголетнее (1981-2010 гг.) направление и скорость ветра в районе Северо-Западной Африки зимой и летом, по данным NOAA [211]
Мониторинг условий среды
Постоянные северо-восточные пассатные ветры способствуют поддержанию и развитию потока Канарского течения. Течение в основном состоит из серии отдельных струй, меандров и круговоротов, при этом некоторые циклонические круговороты имеют квазистационарный характер [113, 161, 205]. В районе м. Кап-Блан Канарское течение разделяется на два потока: океаническую часть, которую называют Северным Пассатным течением и прибрежную ветвь или Сахарское течение, которое наиболее близко подходит к побережью Мавритании. В районе островов Зелёного Мыса под действием северовосточного пассата течение отклоняется к западу и разделяется на два неравных потока. Меньший из них следуя параллельно берегу материка направляется к Гвинейскому заливу, где принимает участие в формировании Гвинейского течения, а больший идет на запад и сливается с Северным пассатным течением. Средняя скорость течения менее 0,5 уз, лишь на отдельных участках она увеличивается до 1 уз. При длительных северных и северо-западных ветрах скорость в южной части течения может достигать 1,5-2 уз. Южные и юго-западные ветры ослабляют течение. Скорость Канарского течения увеличивается до 6 уз в проходе, который ограничен берегом материка к северо-востоку от мыса Юби и Канарскими островами. Устойчивость течения преимущественно 25-50%, местами достигает 75%, а в августе может превышать 75% [80]. Канарское течение относительно холодное, что объясняется его зарождением в более северных широтах. Относительно невысокая температура сохраняется на большом протяжении по мере движения на юг за счет пополнения холодными глубинными вод североафриканского прибрежного апвеллинга. Температура воды на поверхности Канарского течения весь год ниже температуры воздуха на 1С зимой и на 1-2С летом. В результате в прибрежных водах у Северо-Западной Африки возникает отрицательная температурная аномалия, особенно в центре апвеллинга [33, 113, 205].
Северное пассатное течение начинается в районе островов Зелёного Мыса и идет на юго-запад, а затем на запад, пересекая океан в общем направлении с востока на запад. Границы течения непостоянны, их положение сильно меняется по сезонам. Северная его граница проходит примерно между параллелями 20 – 23 с.ш. На юге Северное пассатное течение с мая по октябрь граничит с Межпассатным противотечением, а в остальные месяцы - с Южным пассатным течением. Средняя скорость течения в описываемом районе преимущественно менее 0,5 уз. Скорость течения увеличивается при ветрах от NE. Устойчивость течения 25-50%, местами до 75%. Северное пассатное течение теплое [80].
Межпассатное противотечение, наиболее ярко выражено с мая по октябрь и идет с запада на восток между Северным пассатным и Южным пассатным течениями. Оно не имеет четко очерченных границ. Северная граница меняет свое положение от параллели 8 с.ш. до параллели 10 - 12 с.ш. За южную границу можно принять параллель приблизительно 4 с.ш. [80]. Ширина потока противотечения изменяется в зависимости от сезона и колеблется от 100 до 600 миль, а его вертикальное развитие достигает более 500 м. Подходя к побережью Африки противотечение разветвляется на две части. Основная часть идет на юго-восток и вливается в Гвинейское течение, а меньшая под влиянием южных ветров поворачивает на север и формирует Северную ветвь Межпассатного противотечения, еще именуемую Мавританским течением [136, 155, 205, 206]. При этом Канарское течение и Северная ветвь Межпассатного противотечения образуют циклонический круговорот [235]. Максимальную скорость Северная ветвь Межпассатного противотечения имеет на широте 2130 с.ш. и глубине 50 м. Этот поток сдвигает Канарское течение на запад и вливается в него у м. Кап-Блан [7, 8, 17, 144]. Средняя скорость Межпассатного противотечения колеблется от 0,5 уз и менее до 1 уз, а максимальная его скорость может достигать 3 уз. Устойчивость противотечения 50 - 75% и более. Межпассатное противотечение теплое [80].
Гвинейское течение является продолжением ветви Канарского течения; в теплый период оно усиливается Межпассатным противотечением. Гвинейское течение следует на восток вдоль берега Гвинейского залива к бухте Бенин и заливу Биафра. Ширина потока Гвинейского течения непостоянна и изменяется от месяца к месяцу в зависимости от положения границы между Гвинейским и Южным пассатным течениями; летом наблюдается наименьшая ширина потока, а зимой - наибольшая. Гвинейское течение направлено преимущественно на восток, северо-восток, однако могут отмечаться и другие направления. В период с мая по июль и с ноября по февраль, может наблюдаться течение, направленное на запад. Скорость течения на отдельных участках заметно различается. Наиболее сильным течение бывает в районе между меридианами 10 з.д. и 2 в.д., где средняя его скорость 0,5-1,5 уз и более. На других участках, особенно к востоку от меридиана 2 в.д., Гвинейское течение гораздо слабее, его средняя скорость обычно не превышает 0,5 уз и лишь местами вблизи побережья увеличивается до 1 уз. Наибольшая скорость течения повсеместно отмечается в мае-июле, когда юго-западный муссон достигает максимальной силы. В районе между меридианами 6 и 2 з.д., средняя скорость течения в мае - июле составляет 2-3 уз и более. Гвинейское течение теплое [80].
Еще одним важным элементом циркуляции вод в районе является подповерхностное компенсационное течение, также называемое Канарским подповерхностным течением. Это течение осуществляет вынос экваториальных вод в северном направлении вдоль Северо-Западного побережья Африки и может доходить до Гибралтарского пролива [155]. Оно образуется из двух различных потоков: береговая ветвь течения из Гвинейского залива и поток от Межпассатного противотечения идущий из Центральной Тропической Атлантики и соединяющийся с основным потоком подповерхностного течения у континентального склона между 10 и 15 с.ш. [69].
В зависимости от общей циркуляции вод в исследуемом районе происходит формирование фронтальных зон – областей в океане, внутри которых отмечаются значительные горизонтальные градиенты гидрологических характеристик [142]. В ЦВА отмечено несколько квазистационарных фронтов синоптического и климатического характера. Одной из таких зон является область смешения двух основных водных масс района. Условной зоной, разделяющей САЦВ и ЮАЦВ является район от мыса Кап-Блан до островов Зелёного мыса (фронтальная зона островов Зелёного мыса) (Рисунок 2.11) [155, 190, 236]. Зона взаимодействия двух водных масс носит ярко выраженный фронтальный характер, причем в процессе их смешения происходит образование вторичной водной массы [97]. Образующийся фронт сильно меандрирует и проявляет сезонную и межгодовую изменчивость, однако удерживается в течение года в районе 21 с.ш. [25, 215]. Рисунок 2.11 - Положение фронтальной зоны островов Зелёного мыса,
Промысел в ИЭЗ Марокко и Мавритании на современном этапе
Выполнение рыболовным флотом промысловых операций в океанических районах на обширных акваториях, в условиях большой изменчивости в распределении промысловых объектов под воздействием внешних факторов требует постоянного обеспечения персонала судов научной информацией. Основные задачи научно-информационного обеспечения промысла сводятся к следующему [153]: 1) определение особенностей распределения рыбы в связи с условиями внешней среды, подготовка краткосрочных прогнозов промысловой обстановки; 2) ориентация промыслового флота на скопления, обеспечивающие максимальные уловы; 3) подготовка рекомендаций по перемещению флота из района в район. В советский период развития океанического рыболовства для решения задач научного обеспечения были созданы специальные предприятия – бассейновые управления промысловой разведки, которые располагали научно-поисковыми судами. С переходом промышленности на рельсы рыночной экономики эти предприятия прекратили существование. Однако российский океанический промысел продолжается, и перечисленные выше задачи его научного обеспечения остаются актуальными [117]. На Западном бассейне это направление находится в ведении ФГБНУ «АтлантНИРО». В 1995 г. в институте был создан отдел научно-промысловой разведки, на который возлагается непосредственное взаимодействие с рыбодобывающими предприятиями, их обеспечение научной информацией, прогнозами и рекомендациями по оптимизации промысла. Современный этап рыбохо-зяйственных исследований характеризуется разнонаправленными тенденциями в получении и обработке научной информации. С одной стороны, в связи с сокращением объема экспедиционных научно-поисковых и научно-исследовательских работ резко сократилось количество прямых наблюдений за условиями среды и распределением промысловых рыб. С другой стороны, большое развитие получили дистанционные методы сбора океанологической информации и компьютерные способы обработки и анализа данных. Освоение и использование современных средств и методов сбора, обработки и анализа промысловой и океанологической информации является перспективным направлением исследований. Результатом этих работ стало создание комплексной системы научно-информационного обеспечения океанического промысла с использованием современных информационных и спутниковых технологий.
Ниже будут рассмотрены методика и принципы функционирования дистанционного мониторинга промысла и условий среды.
Промыслово-статистическая информация формируется из суточных судовых донесений с промысла (ССД) поступающих в АтлантНИРО в рамках отраслевой системы мониторинга за работой судов в море [51, 89]. Поступающие ССД проходят обработку с помощью специализированного программного комплекса, который обеспечивает выполнение двух основных задач: обработка поступающих данных ССД и подготовка на их основе промыслово-статистической информации. Для обработки промыслово-статистической информации создан «Программный комплекс для обработки данных суточных судовых донесений и подготовки промыслово-статистических материалов» [43]. На этапе обработки ССД программным комплексом обеспечивается выполнение следующих функций [51, 52, 84]:
1) тестирование данных ССД на соответствие структуре базы данных (появление незарегистрированных в системе промысловых объектов, районов промысла или несоответствие их обозначений) и внесение соответствующих изменений;
2) проверка и исправление распространённых ошибок, содержащихся в ССД (наличие повторяющихся записей, несоответствие района промысла указанным координатам судна или сообщение некорректных координат, несоответствие репортируемых объемов вылова, наличие несвойственных объектов промысла для промысловых районов, неверное присвоение промысловых районов и ряд других) и их исправление;
3) внесение дополнительной служебной информации (добавление обозначений промысловых бассейнов и названий рыбопромышленных предприятий, декодирование и добавление данных об объемах производства рыбопродукции, группировка судовладельцев по регионам, внесение сведений о неучтенном вылове);
4) преобразование данных в структуру промыслово-статистической базы данных, архивирование и создание резервной копии данных.
Подготавливаемые программой материалы представляют собой структурированную специальным образом информацию с разделением по судам, предприятиям или промысловым бассейнам в виде таблиц и графиков.
После преобразования в структуру промыслово-статистической базы данных «ПромБД–Атлантик» [83] информация загружается на сервер и доступ пользователей к данным осуществляется с помощью интерактивного клиент-серверного приложения «Информационная система промысловой статистики»[51, 48].
Система предназначена для предоставления интерфейса доступа к данным промысловой статистики, хранящимся на сервере и обеспечивает возможность одновременного доступа пользователей, число которых ограничивается только производительностью сервера, и предоставляет возможности поиска и выборки данных по заданным критериям, обновления и редактирования информации, формирования сводных таблиц и отчетов определенной структуры по промыслово-статистическим показателям. На основе набора данных, запрошенных пользователем, программа динамически формирует графическую информацию по распределению и производительности работы отечественного рыболовного флота.
Результатом обработки промыслово-статистической информации являются: 1) промыслово-статистические материалы для предприятий рыбной промышленности, включающие сведения о распределении судов на промысле по объектам и районам, производительности работы судов по типам, о динамике выбора квот, информацию по ассортименту рыбопродукции; 2) справочно-информационные материалы для подготовки обзоров промысла и промысловых атласов, включающие в себя сведения о распределении и производительности судов в заданный период во всех действующих районах промысла, данные о динамике выбора квот; 3) сводные таблицы по распределению российского промысла и объемам вылова по промысловым подрайонам за обзорный период; 4) данные об объемах производства и наименованиях рыбопродукции, поставляемой российскими рыбопромысловыми предприятиями на экспорт и внутренний рынок с группировкой по регионам. Все результаты работы программы сохраняются в основных распространённых форматах для последующего анализа и используются для статистического анализа промысловой обстановки, выработки рекомендаций и подготовки прогнозов промысловой обстановки. Помимо текущих данных в системе также доступна ретроспективная информация с 1986 г., которая может быть использована в случае возобновления отечественного промысла в дальних районах Мирового океана и при планировании научно-исследовательских и поисковых экспедиций.