О СТРУКТУРЕ СЕВЕРО-АТЛАНТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ В МАЕ–ИЮНЕ 1990 г.

  • Ю. А. Иванов Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • В. И. Бышев Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • Ю. А. Романов Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • А. Н. Сидорова Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2019.47(2).4
Ключевые слова: Северо-Атлантическое течение, Азорское течение, СрединноАтлантический хребет, Лабрадорское течение, Гольфстрим,, программа WOCE, межведомственная программа «РАЗРЕЗЫ», 50-й рейс НИС «Академик Курчатов»

Аннотация

В рамках отечественного проекта «Разрезы», включенного в международную программу WOCE, в 1990 г. были выполнены комплексные гидрофизические исследования Ньюфаундлендской энергоактивной зоны, в которых приняли участие научно исследовательские суда (НИС) Института океанологии им. П.П. Ширшова «Витязь» (19-й рейс), «Профессор Штокман» (26-й рейс) и «Академик Курчатов» (50-й рейс) и 4 судна других ведомств. Научное руководство общей программой работ экспедиции, получившей название “Атлантэкс-90”, осуществлял профессор Ю.А. Иванов. В качестве основной задачи программа предусматривала исследование пространственновременной короткопериодной изменчивости динамики вод крупномасштабной системы Гольфстрим-Северо-Атлантическое течение. С этой целью в мае-июне 1990 г. НИС «Академик Курчатов» выполнил несколько разрезов, пересекающих главные гидрологические фронты Ньюфаундлендской энергоактивной зоны (45–53°с.ш., 36–45°з.д.). Наблюдения велись с помощью кабельных зондов с датчиками температуры, электропроводности и давления (СТД) и обрывных зондирующих устройств (теряемый батитермограф-ТБТ). Вся эта аппаратура в виде малых серий была изготовлена и прошла метрологическую аттестацию в ОКБ Океанологической техники ИОАН СССР. Вдоль всего маршрута НИС проводились наблюдения температуры поверхности океана (ТПО). На разрезе от 47° до 53°с.ш. вдоль меридиана 36°з.д. в продолжение около одного месяца велись измерения скорости течений на 14 заякоренных буйковых станциях с помощью приборов марки ПОТОК производства ОКБ ОТ ИОАН, установленных на горизонтах 100, 200, 1000, 2000, 3500 м. В дополнение к данным собственных измерений в течение всего периода наблюдений по радиоканалу связи принимались факсимильные карты ТПО из ближайших гидрометеорологических обсерваторий.
Анализ полученных данных показал, что за период наблюдений Северо- Атлантическое течение (САТ) разделялось на две ветви (Центральную и Южную) примерно в окрестности 47,5–48°с.ш., где изобата 4500 м поворачивала на восток под прямым углом к изобате 4000 м. После точки бифуркации Центральная ветвь вначале сохраняла северное направление, затем поворачивала на северо-запад вдоль изобаты 4000 м, и далее, разворачиваясь на восток, пересекала меридиан 36°з.д. между 51° и 52°с.ш. Перед этим, временами Центральная ветвь приближалась к меридиану 36°з.д. около 50°с.ш., затем отклонялась на север, северо-запад и, наконец, поворачивала на северо-восток около 51,5°с.ш. Южная ветвь САТ после раздвоения потока следовала приблизительно изобате 4500 м и пересекала меридиан 36°з.д. около 48°с.ш. К востоку от 36°з.д. она временами могла иметь восточное, северо-восточное направление, но обычно разворачивалась на юг, юго-запад, формируя высокий гребень динамической высоты поверхности океана на восточном фланге САТ. Три возвратных потока наблюдались на разрезе по 36°з.д. Один из потоков отмечен между Центральной и Южной ветвями САТ, а два других были зарегистрированы на северном и южном краях разреза. Такая структура поля скорости фактически сохранялась неизменной в течение июня 1990г. Основные зональные потоки наблюдались практически во всей водной толще в слое от 100 м до 3500 м. Самые высокие скорости были характерны для верхней части этого слоя. На глубинах 1000–2000 м скорости заметно ослабевали, вновь несколько возрастая в отдельных местах у дна. Распределение меридиональной компоненты скорости течения по данным измерений на буях позволило обнаружить наличие крупномасштабной дивергенции, располагавшейся вдоль разреза по 36° з.д. К северу и к югу от широты около 49° направления меридиональных компонент скорости течений оказались противоположными, что характерно для расходящихся потоков, формирующих дивергенцию в поле скорости течений. При анализе материалов наблюдений было обращено внимание на то, что важную роль в формировании структуры циркуляции океана в районе исследований могла играть подводная гора (~2600 м), зарегистрированная эхолотами НИС «Академик Курчатов» вблизи 49°с.ш., 36°з.д. Результаты измерений и расчетов показали, что средний за весь период наблюдений перенос Центральной ветви САТ через 36°з.д. составлял 62,4 Св. Эта величина сопоставима с переносом САТ, оцененным четырьмя годами позже Лазиером (1994) 50±23 Св. примерно для того же района, где проводились наши работы в 1990 г. Приблизительно такой же средний перенос (46,5 Св.) осуществлялся двумя возвратными потоками (предположительно Северной и Южной рециркуляциями Южной ветви САТ). В целом средний перенос вод в восточном направлении через разрез по 36°з.д. достигал 111 Св., а после вычитания обратных потоков составил 60,9 Св.

Литература


  1. Баранов Е.И. Структура и динамика вод системы Гольфстрима. М.: Гидрометеоиздат, 1988. 252 с.

  2. Баранов Е.И., Гинкул В.Г. Динамика вод Ньюфаундлендской энергоактивной зоны // Метеорология и гидрология. 1984. № 12. С. 78–84.

  3. Барышевская Г.И. Течения системы Гольфстрима и температурный режим Северной Атлантики. М.: Гидрометеоиздат, 1990. 139 с.

  4. Барышевская Г.И. Изменчивость расхода в центральной части Северо-Атлантического течения // Метеорология и гидрология. 1985. № 2. С. 77–87.

  5. Бубнов В.А. Северо-Атлантическое течение по данным эксперимента “Атлантекс-90” // Океанология. 1994. Т. 34. № 6. С. 805–809.

  6. Бышев В.И. О некоторых особенностях внутритермоклинной линзы на субполярном фронте в Северной Атлантике // Океанология. 1992. Т. 32. С. 1012–1018.

  7. Бышев В.И., Копрова Л.И., Навроцкая С.Е., Позднякова Т.Г., Романов Ю.А. Аномальное состояние Ньюфаундлендской энергоактивной зоны в 1990 г. // ДАН. 1993. Т. 331. № 6. С. 735–738.

  8. Бышев В.И., Копрова Л.И., Романов Ю.А. О формировании аномалий температуры поверхности океана в районе Ньюфаундлендской энергоактивной зоны в мае-июне 1990 г. // Метеорология и гидрология. 1996. № 7. С. 78–88.

  9. Гладышев В.С., Соков А.В., Гулев С.К., Паутова Л.А., Демидов А.Б. Среднемноголетняя структура и перенос вод системой западных пограничных течений восточнее Гренландии // ДАН. 2017. Т. 473. № 1. С. 93–97.

  10. Гулёв С.К., Иванов Ю.А., Колинко А.В., Лаппо С.С., Морозов Е.Г. Эксперимент “Атлантекс-90” // Метеорология и гидрология. 1992. № 5. С. 51–61.

  11. Иванов Ю.А., Морозов Е.Г. Перенос вод в дельте Гольфстрима // ДАН. 1991. Т. 319. № 2. С. 487–490.

  12. Копрова Л.И., Романов Ю.А. О горизонтальной структуре термических фронтов Северо-Атлантического течения на поверхности океана // Метеорология и гидрология. 1993. № 4. С. 76–84.

  13. Международный геолого-геофизический атлас Атлантического океана. (под ред. Г.Б. Удинцева). М.: 1989–1990 гг. 158 с.

  14. Романов Ю.А., Позднякова Т.Г., Филиппов И.А. О факсимильных картах ТПО Северной Атлантики // Метеорология и гидрология. 1991. № 12. С. 92–95.

  15. Arhan M. The North Atlantic Current and Subarctic Intermediate Water // J. Mar. Res. 1990. Vol. 48. No. 1. P. 109–144.

  16. Arhan M., Colin de Verdier A., Mercier H. Direct Observation of the Mean Circulation at 48° N in the Atlantic Ocean // J. Phys. Oceanogr. 1989. Vol. 19. No. 2. P. 161–181.

  17. Chuan Shi, Shenn-Yu Chao. Eastward Jets over Diverging Isobath with Applications to the Gulf Stream past the Grand Banks // J. Geophys. Res. 1994. Vol. 99(C11). P. 22689–22706.

  18. Clarke R.A., Hill H., Reneger R.F., Warren B.A. Current System South and East of the Grand Banks of Newfoundland // J. Phys. Oceanogr. 1980. Vol. 10(l). P. 25–65.

  19. Dietrich G., Kalle K., Krauss W., Sidler G. General Oceanography. New York: John Wiley, 1975. 626 p.

  20. Fahrbarch E., Warge G. Observations of the Persistent Pattern in the Temperature Field Related to the North Atlantic Current // Dtsch. Hydrogr. Z. 1987. Vol. 40(4). P. 141–155.

  21. Gana S., Provost C. Circulation and Fluxes of the Central North Atlantic in 1983/1984 Estimated by Inverse Analysis of TOPOGULF Hydrographic Data // J. Mar. Syst. 1993. No. 4. P. 67–92.

  22. Hardtke P.G., Meincke J. Kinematical Interpretation of Infrared Surface Pattern in the North Atlantic // Oceanol. Acta. 1984. Vol. 7(3). P. 373–378

  23. Heywood K.J., McDonagh E.L., White M.A. Eddy Kinetic Energy of the North Atlantic Subpolar Gyre from Satellite Altimetry // J. Geophys. Res. 1994. Vol. 99(Cl l). P. 22525–22539.

  24. Krauss W. The North Atlantic Current // J. Geoph. Res. 1986. Vol. 91(C4). P. 5061–5074.

  25. Krauss W., Fahrbach E., Aitsam A., Elken J., Koske P. The North Atlantic Current and its Associated Eddy Field SouthEast of Flemish Cap // Deep-Sea Res. 1987. Vol. 34(7). P. 1163–1183.

  26. Krauss W., Kase R.N., Hinrichsen H.H. The Branching of the Gulf Stream SouthEast of the Grand Banks // J. Geophys. Res. 1990. Vol. 95(C8). P. 13089–13103.

  27. Lasier J.R.N. Observations in the Northwest Corner of the North Atlantic Current // J. Phys. Oceanogr. 1994. Vol. 24(7). P. 1449–1463.

  28. Leach H. Interannual Variability in the Upper Ocean in the North Atlantic, Summer 1983 and 1986 // Deep-Sea Res. Part A. 1990. Vol. 37(7). P. 1169–1176.

  29. Leach H. The Analysis of Currents Measurements from a Moving Ship in the North Atlantic Polar Front // Deep-Sea Res. 1986. Vol. 33(8). P. 1069–1081.

  30. Mann C.R. A Review of Branching of the Gulf Stream System // Proceedings of the Royal Society of Edinburgh: Set. B. Biol. Sci. 1972. Vol. 72. P. 341–349.

  31. Mann C.R. The Termination of the Gulf Stream and the Beginning of the North Atlantic Current // Deep-Sea Res. 1967. Vol. 14(3) P. 337–358.

  32. McCartney M.S., Talley L.D. The Subpolar Mode Water of the North Atlantic Ocean // J. Phys. Oceanogr. 1982. Vol. 12(12). P. 1169–1188.

  33. Stommel H., Niiler P., Anati D. Dynamic Topography and Recirculation of the North Atlantic // J. Mar. Res., 1978, Vol. 36(3), pp. 449–468

  34. Sy A. Investigation of Large Scale Circulation Patterns in the Central North Atlantic: The North Atlantic Current, the Azores Current, and the Mediterranean Water Plume in the Area of the Mid-Atlantic Ridge // Deep-Sea Res. Part A. 1988. Vol. 35(3). P. 383–413.

  35. Sy A., Schauer U., Meincke J. The North Atlantic Current and its Associated Hydrographic Structure above and Eastward of the Mid-Atlantic Ridge // Deep-Sea Res. Part A. 1992. Vol. 39. P. 825–853.

  36. Warren B. Divergence of Isobath as a Cause of Current Branching // Deep-Sea Res. Suppl. to 16. 1969. P. 339–355.

  37. Worthington L.V. On the North Atlantic Circulation // Oceanographic Studies. 1976. Vol. 6. P. 1–110.
Опубликован
2019-07-10
Раздел
Посвящается 90-летию Ю.А. Иванова. Физика океана

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)