ОБНАРУЖЕНИЕ ВОД КРАСНОГО МОРЯ И ПЕРСИДСКОГО ЗАЛИВА В СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ИНДИЙСКОГО ОКЕАНА ПО НАБЛЮДЕНИЯМ ПОПЛАВКОВ АРГО

  • К. В. Лебедев Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • Б. Н. Филюшкин Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • Н. Г. Кожелупова Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2021.49(4).2
Ключевые слова: Красное море, Персидский залив, Аравийское море, моделирование, Сомалийское течение, Арго

Аннотация

На основе данных измерений поплавков Арго за период с 2005 по 2014 гг. исследовано распространение вод Красного моря (КМВ) и Персидского залива (ПЗВ) в северозападной части Индийского океана (ИО). Было принято 27128 профилей температуры и солености. Для обработки была использована Арго-Модель Исследования Глобального Океана (АМИГО), позволившая получить распределение всех океанографических характеристик для различных глубин и временных интервалов. В силу ограниченности числа наблюдений профилей температуры и солености в расчет были приняты средние значения океанологических сезонов для пространственной одноградусной сетки. Был получен полный набор полей распределения температуры, солености и скорости течений на 11-ти горизонтах от 30 до 1750 м для периодов зимнего и летнего муссонов. Совместный анализ изменчивости гидрологических характеристик в пределах глубин 0–500 м в период летнего муссона отчетливо показал влияние Сомалийского течения (СТ) на динамику вод этого района: формирование самого крупного антициклона в Мировом океане – Great Whirl (GW), прибрежных зон апвеллинга, перераспределения водных масс в Оманском заливе и Аравийском море. На этих же глубинах и летом, и зимой основное влияние на формирование полей температуры и солености оказывают ПЗВ. Такой же анализ изменчивости полей в пределах глубин 600–1000 м показал роль оттока КМВ из Аденского залива в формировании глубинных вод этого района в течение года. И, наконец, на глубинах 1000–1500 м происходит формирование глубинного антициклонического вихря, южная ветвь которого, двигаясь на запад, на 7ºю.ш. достигает Африки и поворачивает на юг узкой струей КМВ, а далее, пересекая экватор, достигает 15ºю.ш. Получен оригинальный результат по определению временных характеристик СТ: времени его формирования, величины расходов и продолжительности жизни (по модельным оценкам данных за 7 лет (1990–1996 гг.)).

Литература


  1. Бубнов В.А. Структура и динамика средиземноморских вод в Атлантическом океане // Океанологические исследования. 1971. Т. 22. С. 220–278.

  2. Гамсахурдия Г.Р., Мещанов С.Л., Шапиро Г.И. О сезонной изменчивости распределения красноморских вод в северо-западной части Индийского океана // Океанология. 1991. Т. 31. № 1. С. 47–54.

  3. Данилов С.Д., Гурарий Д. Квазидвумерная турбулентность // Успехи Физических Наук. 2000. Т. 170. № 9. С. 921–968.

  4. Демидов А.Н., Филюшкин Б.Н., Кожелупова Н.Г. Обнаружение средиземноморских линз в Атлантическом океане по измерениям профилографов проекта «АРГО» // Океанология. 2012. Т. 52. № 2. С.190–199.

  5. Демин Ю.Л., Иванов Ю.А., Лебедев К.В., Усыченко И.Г. Расчет поля течений по модели диагноза и адаптации для района «Мегаполигона» // Океанология. 1990. Т. 30. № 4. С. 554–561.

  6. Демин Ю.Л., Усыченко И.Г. О циркуляции вод в районе сомалийского апвелллинга в летний сезон // Океанология. 1982. Т. 22. № 6. С. 896–901.

  7. Егорихин В.Д., Иванов Ю.А., Корт В.Г., Кошляков М.Н., Лукашев Ю.Ф., Морозов Е.В., Овчинников И.М., Пака В.Т., Цыбанева Т.Б., Шадрин И.Ф., Шаповалов С.М. Внутритермоклинная линза средиземноморской воды в тропической части Северной Атлантики // Океанология. 1987. Т. 27. № 2. С. 165–175.

  8. Иванов Ю.А., Лебедев К.В. Моделирование реакции Северной Атлантики на нестационарное воздействие ветра // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1996. Т. 32. № 5. С. 672–679.

  9. Иванов Ю.А., Лебедев К.В. О межсезонной изменчивости климата Мирового океана // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2000. Т. 36. № 1. С. 129–140.

  10. Иванов Ю.А., Лебедев К.В. Модельныe исследования оценки вклада ветровых течений в общую циркуляцию Мирового океана // Океанология. 2003. Т. 43. № 6. С. 827–833.

  11. Иванов Ю.А., Лебедев К.В., Саркисян А.С. Обобщенный метод гидродинамической адаптации (ОМЕГА) // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1997. Т. 33. № 6. С. 812–818.

  12. Каменкович В.М., Кошляков М.Н., Монин А.С. Синоптические вихри в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 264 с.

  13. Лебедев К.В. Среднегодовой климат океана. Интегральные характеристики климата Мирового океана (переносы массы, тепла, солей) // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1999. Т. 35. № 1. С. 96–106.

  14. Лебедев К.В. Арго-Модель Исследования Глобального Океана (АМИГО) // Океанология. 2016. Т. 56. № 2. С. 186–196.

  15. Лебедев К.В. Арго-Модель Исследования Глобального Океана: синтез наблюдений и численного моделирования // Океанологические исследования. 2017. Т. 45. № 1. С. 53–69, https://doi.org/10.29006/1564-2291.JOR-2017.45(1).6.

  16. Нейман В.Г., Бурков В.А., Щербинин А.Д. Динамика вод Индийского океана. М.: Научный мир, 1997. 232 с.

  17. Филюшкин Б.Н., Плахин Е.А. Экспериментальные исследования начальной стадии формирования линзы средиземноморской воды // Океанология. 1995. Т. 35. № 6. С. 875–882.

  18. Филюшкин Б.Н., Лебедев К.В., Кожелупова Н.Г. Обнаружение промежуточных средиземноморских вод в Атлантическом океане по наблюдениям поплавков АРГО // Океанология. 2017. Т. 57. № 6. С. 847–857.

  19. Филюшкин Б.Н., Лебедев К.В., Кожелупова Н.Г. Особенности пространственного распространения Средиземноморских вод в Атлантическом океане по наблюдениям измерителей АРГО // Труды ГОИН. «Исследование океанов и морей» Росгидромет. Москва. 2018. Вып. 219. С. 235–248.

  20. Филюшкин Б.Н., Кожелупова Н.Г. Обзор исследований средиземноморских внутритермоклинных вихрей в Атлантическом океане // Океанологические исследования. 2020. Т. 48. № 3. С. 123–147. https://doi.org/10.29006/1564-2291.JOR-2020.48(3).8.

  21. Федоров К.Н., Мещанов С.Л. Структура и распространение красноморских вод в Аденском заливе // Океанология. 1988. Т. 28. № 3. С. 357–363.

  22. Шапиро Г.И., Мещанов С.Л., Полонский А.Б. Формирование линзы красноморских вод в Аравийском море // Океанология. 1994. Т. 34. № 1. С. 32–37.

  23. Штокман В.Б., Кошляков М.Н., Озмидов Р.В., Фомин Л.М., Ямпольский А.Д. Длительные измерения изменчивости физических полей на океанических полигонах, как новый этап в исследовании океана // Докл. АН СССР. 1969. Т. 186. № 5. С. 1070–1073.

  24. Argo. Argo float data and metadata from Global Data Assembly Center (Argo GDAC) // SEANOE. 2000. http://doi.org/10.17882/42182.

  25. Armi L., Hebert D., Oakey N., Price J.F., Richardson P.L., Rossby H.T., Ruddick B. Two years in the life of a Mediterranean salt lens // J. Phys. Oceanogr. 1989. Vol. 19. No. 3. P. 354–370. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1989)019%3C0354:TYITLO%3E2.0.CO;2.

  26. Ayouche A., de Marez C., Morvan M., L’Hegaret P., Carton X., Le Vu B., Stegner A. Structure and dynamics of the Ras al Hadd Oceanic dipole in the Arabian Sea // Oceans. 2021. Vol. 2. No. 1. P. 105–125. https://doi.org/10.3390/oceans2010007.

  27. Bashmachnikov I., Neves F., Calheiros T., Carton X. Properties and pathways of Mediterranean water eddies in the Atlantic // Progr. Oceanogr. 2015. Vol. 137. P. 149–172. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2015.06.001.

  28. Beal L.M., Ffield A., Gordon A.L. Spreading of Red Sea overflow waters in the Indian Ocean // J. Geophys. Res. Oceans. 2000. Vol. 105. No. C4. P. 8549–8564.

  29. Bower A.S., Furey H.H. Mesoscale eddies in the Culf of Aden and their impact on the spreading of Red Sea outflow water // Progr. Oceanogr. 2012. Vol. 96. No. 1. P. 14–39. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2011.09.003.

  30. Bower A.S., Hunt H.D., Price J.F. Character and dynamics of the Red Sea and Persian Gulf outflows // J. Geophys. Res. Oceans. 2000. Vol. 105. No. C3. P. 6387–6414. https://doi.org/10.1029/1999JC900297.

  31. Bower A.S., Johns W.E., Fratantoni D.M., Peters H. Equilibration and circulation of Red Sea Outflow Water in the western Gulf of Aden // J. Phys. Oceanogr. 2005. Vol. 35. No. 11. P. 1963–1985. https://doi.org/10.1175/JPO2787.1.

  32. Bryden H.L., Candela J., Kinder T.H. Exchange through the Strait of Gibraltar // Progr. Oceanogr. 1994. Vol. 33. No. 3. P. 201–248. https://doi.org/10.1016/0079-6611(94)90028-0.

  33. Bruce J.G. Eddies off the Somali Coast during the southwest monsoon // J. Geophys. Res. Oceans. 1979. Vol. 84. No. C12. P. 7742–7748. https://doi.org/10.1029/JC084iC12p07742.

  34. Carton X., Cherubin L., Paillet J., Morel Y., Serpette A., Le Cann B. Meddy coupling with a deep cyclone in the Culf of Cadiz // Journal of Marine Systems. 2002. Vol. 32. No. 1–3. P. 13–42. https://doi.org/10.1016/S0924-7963(02)00028-3.

  35. Carton X., L’Hegaret P., Baraille R. Mesoscale variability of water masses in the Arabian Sea asrevealedby ARGO floats // Ocean Sci. 2012. Vol. 8. No. 2. P. 227–248. https://doi.org/10.5194/os-8-227-2012.

  36. Cox M.D. A mathematical model of the Indian Ocean // Deep Sea Res. 1970. Vol. 17. No. 1. P. 47–75. https://doi.org/10.1016/0011-7471(70)90087-2.

  37. Dee D.P., Uppala S.M., Simmons A.J., Berrisford P., Poli P., Kobayashi S., Andrae U., Balmaseda M.A., Balsamo G., Bauer P., Bechtold P., Beljaars A.C.M., van de Berg L., Bidlot J., Bormann N., Delsol C., Dragani R., Fuentes M., Geer A.J., Haimberger L., Healy S.B., Hersbach H., Hólm E.V., Isaksen L., Kållberg P., Köhler M., Matricardi M., McNally A.P., Monge-Sanz B.M., Morcrette J.-J., Park B.-K., Peubey C., de Rosnay P., Tavolato C., Thépaut J.-N., Vitart F. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system // Quart. J.R. Meteorol. Soc. 2011. Vol. 137. No. 656. P. 553–597. https://doi.org/10.1002/qj.828.

  38. Ducet N., Le Traon P.Y., Reverdin G. Global high-resolution mapping of ocean circulation from TOPEX/Poseidon and ERS-1 and -2 // J. Geophys. Res. Oceans. 2000. Vol. 105. No. C8. P. 19477–19498. https://doi.org/10.1029/2000JC900063.

  39. Duing W., Szekielda K.-H. Monsoonal response in the Western Indian Ocean // J. Geophys. Res. 1971. Vol. 76. No. 18. P. 4181–4187. https://doi.org/10.1029/JC076i018p04181.

  40. Fratantoni D.M., Bower A.S., Johns W.E., Peters H. Somali Current rings in the eastern Gulf of Aden // J. Geophys. Res. Oceans. 2006. Vol. 111. No. C9. C09039. https://doi.org/10.1029/2005JC003338.

  41. Hamon B.V. Medium-scale temperature and salinity structure in the upper 1500 m in the Indian Ocean // Deep Sea Res. 1967. Vol. 14. No. 2. P. 169–181. https://doi.org/10.1016/0011-7471(67)90003-4.

  42. Ibrayev R.A. Model of enclosed and semi-enclosed sea hydrodynamics // Russ. J. Numer. Anal. Math. Model. 2001. Vol. 16. No. 4. P. 291–304. http://doi.org/10.1515/rnam-2001-0404.

  43. Johns W.E., Yao F., Olson D.B., Josey S.A., Grist J.P., Smeed D.A. Observations of seasonal exchange through the Straits of Hormuz and the inferred heat and freshwater budgets of the Persian Gulf // J. Geophys. Res. Oceans. 2003. Vol. 108. No. C12. 3391. https://doi.org/10.1029/2003JC001881.

  44. Lee C.M., Jones B.H., Brink K.H., Fisher A.S. The upper-ocean response to monsoonal forcing in the Arabian Sea: seasonal and spatial variability // Deep Sea Res. II. 2000. Vol. 47. No. 7–8. P. 1177–1226. https://doi.org/10.1016/S0967-0645(99)00141-1.

  45. Levitus S., Gelfeld R., Boyer T., Johnson D. Results of the NODC and IOC oceanographic data archacology and rescue projects // Key to Oceanogr. Rec. Doc. 19. Natl. Oceanogr. Data Cent. Washington, D.C. 1994.

  46. L’Hegaret P., Lacour L., Carton X., Roullet G., Baraille R., Correard S. A seasonal dipolar eddy near Ras Al Hamra (Sea of Oman) // Ocean Dynamics. 2013. Vol. 63. P. 633–659. https://doi.org/10.1007/s10236-013-0616-2.

  47. L’Hegaret P., Carton X., Ambar I., Menesguen C., Hua B.L., Cherubin L., Aguiar A., Le Cann B., Daniault N., Serra N. Evidence of Mediterranean Water dipole collision in the Gulf of Cadiz // J. Geophys. Res. Oceans. 2014. Vol. 119. No. 8. P. 5337–5359. https://doi.org/10.1002/2014JC009972".

  48. L’Hegaret P., Carton X., Louazel S., Boutin G. Mesoscale eddies and submesoscale structures of Persian Gulf Water off the Omani coast in spring 2011 // Ocean Sci. 2016. Vol. 12. No. 3. P. 687–701. https://doi.org/10.5194/os-12-687-2016.

  49. L’Hegaret P., de Marez C., Morvan M., Meunier T., Carton X. Spreading and vertical structure of the Persian Gulf and Red Sea outflows in the northwestern Indian Ocean // J. Geophys. Res. Oceans. 2021. Vol. 126. No. 4. e2019JC015983. https://doi.org/10.1029/2019JC015983.

  50. Luther M.E., O’Brien J.J. A model of the seasonal circulation in the Arabian Sea forced by observed winds // Prog. Oceanogr. 1985. Vol. 14. P. 353–385. https://doi.org/10.1016/0079-6611(85)90017-5.

  51. Marez de C., Carton X., Correard S., L’Hegaret P., Morvan M. Observations of a deep submesoscale cyclonic vortex in the Arabian Sea // Geophys. Res. Lett. 2020. Vol. 47. No. 13. e2020GL087881. https://doi.org/10.1029/2020GL087881.

  52. Marez de C., L’Hegaret P., Morvan M., Carton X. On the 3D structure of eddies in the Arabian Sea // Deep Sea Res. I. 2019. Vol. 150. 103057. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2019.06.003.

  53. Meschanov S.L., Shapiro G.I. A young lens of Red Sea Water in the Arabian Sea // Deep Sea Res. 1998. Vol. 45. No. 1. P. 1–13. https://doi.org/10.1016/S0967-0637(97)00018-6.

  54. Prasad T.G., Ikeda M., Kumar S.P. Seasonal spreading of the Persian Gulf Water mass in the Arabian Sea // J.Geophys. Res. Oceans. 2001. Vol. 106. No. C8. P. 17059–17071. https://doi.org/10.1029/2000JC000480.

  55. Richardson P.L., Price J.F., Walsh D., Armi L., Schroder M. Tracking three Meddies with SOFAR floats // J. Phys. Oceanogr. 1989. Vol. 19. No. 3. P. 371–383. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1989)019%3C0371:TTMWSF%3E2.0.CO;2.

  56. Richardson P.L., Bower A.S., Zenk W. A census of Meddies tracked by floats // Prog. Oceanogr. 2000. Vol. 45. No. 2. P. 209–250. https://doi.org/10.1016/S0079-6611(99)00053-1.

  57. Schott F. Monsoon response of the Somali Current and associated upwelling // Prog. Oceanogr. 1983. Vol. 12. No. 3. P. 357–381. https://doi.org/10.1016/0079-6611(83)90014-9.

  58. Swallow J.C. Eddies in the Indian Ocean // Eddies in Marine Science. Springer Berlin Heidelberg. Berlin, Heidelberg. 1983. P. 200–218. https://doi.org/10.1007/978-3-642-69003-7_11.

  59. Swallow J.C., Molinary R.L., Bruce J.G., Brown O.B., Evans R.H. Development of Near-Surface Flow Pattern and Water Mass Distribution in the Somali Basin in Response to the Southwest Monsoon of 1979 // J. Phys. Oceanogr. 1983. Vol. 13. No. 8. P. 1398–1415. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1983)013%3C1398:DONSFP%3E2.0.CO;2.

  60. Trott C.B., Subrahmanyam B., Chaigneau A., Delcroix T. Eddy tracking in the northwestern Indian Ocean during southwest monsoon regimes // Geophys. Res. Lett. 2018. Vol. 45. No. 13. P. 6594–6603. https://doi.org/10.1029/2018GL078381.

  61. Vic C., Roullet G., Carton X., Capet X. Mesoscale dynamics in the Arabian Sea and a focus on the Great Whirl life cycle: A numerical investigation using ROMS // J. Geophys. Res. Oceans. 2014. Vol. 119. No. 9. P. 6422–6443. https://doi.org/10.1002/2014JC009857.

  62. Warren B., Stommel H., Swallow J.C. Water masses and patterns of flow in the Somali Basin during the southwest monsoon of 1964 // Deep Sea Res. 1966. Vol. 13. No. 5. P. 825–860. https://doi.org/10.1016/0011-7471(76)90907-4.

  63. Wyrtki K. Oceanographic Atlas of the International Indian Ocean Expedition // National Science Foundation. Washington, D.C. 1971. 531 p.
Опубликован
2021-12-30
Выпуск
Том 49 № 4 (2021): Океанологические исследования
Раздел
Физика океана и климат

Передача авторских прав происходит на основании лицензионного договора между Автором и Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН)

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)