Введение 3
1 Физико-географическое описание Баренцева моря 5
1.1 Географическое положение 5
1.2 Рельеф дна 5
1.3 Особенности гидрометеорологических условий в регионе 7
1.4 Обзор методов определения ВКС 13
2 Материалы и методы 19
2.1 Исходные данные 19
2.2 Метод определения нижней границы верхнего квазиоднородного слоя ... 20
3 Климатические изменения гидрологических характеристик и толщины ВКС в
отдельных точках Баренцева моря 24
3.1 Мурманское поднятие (70° с.ш. 35° в.д.) 25
3.2 Гусиная банка (72 с.ш. 45 в.д.) 26
3.3 Зюйдкапский желоб (74 с.ш. 30 в.д.) 29
3.4 Возвышенность Персея (78 с.ш. 35 в.д.) 32
3.5 Северо-Восточный бассейн (78 с.ш. 50 в.д.) 35
3.6 Оценка факторов, влияющих на изменение толщины ВКС 39
3.7 Основные выводы 44
4 Пространственное распределение нижней границы ВКС в Баренцевом море 46
Заключение 59
Список использованных источников 61
Приложение А 63
Арктический регион - важная стратегическая зона хозяйственной, экономической деятельности. Было выявлено, что Арктической зоне скорость роста потепления в два раза выше, чем в других регионах [1]. Верхний квазиоднородный слой (ВКС) является одним из индикаторов климатических изменений, который показывает интенсивность процесса теплообмена между океаном и атмосферой.
Баренцево море принадлежит арктическим морям и является зоной столкновения Арктических и Атлантических вод и оказывает сильное влияние на водообмен между Северной частью Атлантического и Северным Ледовитым океанами. Изменения таких гидрологических характеристик, как температура и солёность воды, в Баренцевом море будут играть важную роль в изменениях океанографических условий в Северном Ледовитом океане [2].
Анализ климатической изменчивости залегания нижней границы ВКС поможет лучше проследить глобальные климатические изменения. Глубина нижней границы ВКС является одним из факторов, определяющих количества тепла, отдающего атмосферой в океан.
Цель работы: исследование климатической изменчивости верхнего квазиоднородного слоя в Баренцевом море.
Задачи работы:
1. Провести обзор исследований по определению нижней границы ВКС;
2. Выбрать метод по определению нижней границы ВКС, на котором будет строиться исследование;
3. Оценить климатические изменения гидрологических характеристик, а также толщины ВКС в заранее выбранных точках;
4. Проанализировать пространственно-временную изменчивость распределения нижней границы ВКС в Баренцевом море...
На основании проведённого исследования можно сделать следующие выводы:
1. В ходе исследования была произведена оценка климатических изменений гидрологических характеристик в заранее выбранных точках в Баренцевом море (на Мурманском поднятии, Гусиной банке, Зюйдкапском желобе, возвышенности Персея и в Северо-восточном бассейне). Было выявлено, что температура воды в толще водяного столба в этих точках в 2016¬2020 гг. относительно 1993-1997 гг. увеличилась в среднем на 0,89 °C. Солёность, наоборот, понизилась с 34,61 - 35,04 % до 34,47 - 34,98 %о. В северных точках наблюдается повышение плотности в среднем на 0,31 кг/м3 (1027,3 - 1027,72 кг/м3 в 1993-1997 гг. до 1027,72 - 1027,92 кг/м3 в 2016¬2020 гг.), в южных - понижение на 0,13 кг/м3.
2. Также отмечается уменьшение суммы градусо-дней мороза к пятилетию 2016-2020 гг. с закономерностью: чем севернее расположена точка, тем большая разница этой характеристики между двумя пятилетиями. Вследствие чего наблюдается сдвиг ледовой кромки на север (с 76° с.ш. до 79° с.ш.), что благоприятствует усилению турбулентного перемешивания. Анализ временной изменчивости скорости ветра показал, что значительной разницы между двумя периодами не наблюдается: в зимний период к 2016-2020 гг. скорость ветра понизилась на 0,42 м/с, а в летний, наоборот, увеличилась на 0,35 м/с.
3. Площадь распределения зон со значительным заглублением к 2016-2020 гг. увеличилась в связи с отступлением ледовой границы на север. Если в 1993-1997 гг. основные зоны заглубления нижней границы ВКС находились в районе Зюйдкапского желоба и Центральной впадины, то к 2016-2020 гг. они распространились на северо-восток до Северо-восточного бассейна. Также отмечаются значительные изменения в районах, где перемешанный слой полностью достигает дна. В первое пятилетие такие районы отмечались с января по март и находились на мелководных частях Баренцева моря - на Гусиной и Канинской банках. Во втором же пятилетии уже в декабре на Шпицбергенской банке перемешанный слой достиг дна, а к январю такие районы появились в областях Канинской, Гусиной и Новоземельской банок. Данные районы продолжали расширяться до марта.
4. В среднем толщина ВКС в зимний период ко второму пятилетию увеличилась с 27 - 33 м до 36 - 58 м. В летний период значительных изменений нет (11 - 18 м). Также отмечается временной сдвиг в наступлении максимумов с февраля (1993-1997 гг.) до марта (2016-2020 гг.), которые составили 334 м и 356 м, соответственно.
Несмотря на значительное повышение температуры по всей толще водяного столба ко пятилетию 2016-2020 гг., отмечается заглубление нижней границы ВКС. Это может быть связано с тем, что плотностной градиент становится более слабым, и его легче преодолеть при перемешивании. Таким образом, в условиях таяния льдов, увеличения площади акватории свободной ото льда, что благоприятствует усилению ветрового и турбулентного перемешивания, вертикальная структура Баренцево моря становится более однородной.
