Гидрохимические условия Японского моря
|
Введение 2
Глава 1. Изученность Японского моря 5
1.1 Общие сведения о Японском море 5
1.2 Обзор публикаций 6
1.3 Гидрологические характеристики Японского моря 11
1.4 Гидрохимические особенности Японского моря 18
Глава 2. Материалы и методы исследования 26
2.1 Характеристики исходных данных 26
2.2 Методы исследования 29
Глава 3. Гидрофизические и гидрохимические характеристики Японского моря в условиях меняющегося климата 32
3.1 Результаты кластерного анализа 32
3.1.1 Температура воды Японского моря 36
3.1.2 Соленость 39
3.1.3 Растворенный кислород 41
3.1.4 Биогенные вещества 45
3.1.5 Силикаты 50
3.2 Обобщенные результаты 53
Заключение 66
Список литературных источников 68
Приложение А Результаты кластерного анализа распределение температуры воды и солености Японского моря (по данным WOA2018)
Глава 1. Изученность Японского моря 5
1.1 Общие сведения о Японском море 5
1.2 Обзор публикаций 6
1.3 Гидрологические характеристики Японского моря 11
1.4 Гидрохимические особенности Японского моря 18
Глава 2. Материалы и методы исследования 26
2.1 Характеристики исходных данных 26
2.2 Методы исследования 29
Глава 3. Гидрофизические и гидрохимические характеристики Японского моря в условиях меняющегося климата 32
3.1 Результаты кластерного анализа 32
3.1.1 Температура воды Японского моря 36
3.1.2 Соленость 39
3.1.3 Растворенный кислород 41
3.1.4 Биогенные вещества 45
3.1.5 Силикаты 50
3.2 Обобщенные результаты 53
Заключение 66
Список литературных источников 68
Приложение А Результаты кластерного анализа распределение температуры воды и солености Японского моря (по данным WOA2018)
Японское море входит в число наиболее продуктивных регионов Мирового океана. За счет смешения вод холодных и теплых течений, а также муссонного климата, оно характеризуется уникальным разнообразием флоры и фауны, в том числе ценных для промысла видов рыб и гидробионтов.
Японское море имеет высокое экономическое значение для России, Японии и других соседних стран. Вот некоторые примеры.
Рыболовство. Японское море — это один из крупнейших мировых рыболовных районов. Рыболовство является важным источником дохода для Японии и других стран, включая Россию, Китай и Южную Корею.
Транспорт. Японское море играет важную роль в международной торговле и перевозках. Порты на берегах Японского моря — это ключевые транспортные узлы, которые обеспечивают экспорт и импорт товаров через Тихоокеанский регион.
Энергетика. Японское море богато нефтью и газом. Эти природные ископаемые являются важным экономическим ресурсом. В этом регионе находится несколько нефтяных и газовых месторождений и проходит магистральный трубопровод, который связывает Россию и Японию.
Туризм. Японское море, с его уникальными пейзажами и культурной наследием, является популярным местом для туристов из разных стран мира. Курорты, расположенные на берегу Японского моря, предлагают широкий спектр развлечений, начиная от серфинга и путешествий на яхтах до посещения местных термальных источников и известных курортов, таких как Хаконе или Камчатка в России.
Наука и исследования. Японское море является объектом научных исследований, которые помогают понимать многие глобальные проблемы, от изменения климата до экологических угроз. Различные университеты и научные центры в России, Японии и других странах активно занимаются исследованиями морской жизни, проблем человеческой деятельности на море и влияния международных конфликтов на региональную экономику. Это происходит по стратегии «Голубого роста», созданного FAO в целях обеспечения равновесия экономического роста, социального развития, продовольственной безопасности и устойчивого использования живых ресурсов водной среды.
Изменяющиеся климатические условия могут оказывать влияние на характер морской хозяйственной деятельности, в частности на развитие промысла и туризма. Поэтому необходимо отслеживать изменения многолетних оценок гидрологических и гидрохимических характеристик Японского моря, находящих свое отражение в Атласах Мирового океана.
Цель исследования: выявить изменения пространственного распределения гидрологических и гидрохимических характеристик Японского моря в условиях меняющегося климата
Задачи работы:
1) подготовить обзор публикаций об изученности акватории Японского моря;
2) подготовить массивы данных;
3) проанализировать распределение гидрологических и гидрохимических характеристик в верхнем 200-м слое Японского моря за выбранный период, используя методы статистического анализа;
4) выявить изменения оценок среднемноголетних значений гидрологических и гидрохимических характеристик Японского моря и их пространственного распределения по данным атласов Мирового океана различных лет.
Несмотря на то, что прибрежные зоны Японского моря являются хорошо изученными [1,2,6,8,14] исследования пространственно-временного распределения характеристик всего моря сохраняют свою актуальность. Именно на это и было направлено исследование, выполненное в рамках квалификационной работе.
Японское море имеет высокое экономическое значение для России, Японии и других соседних стран. Вот некоторые примеры.
Рыболовство. Японское море — это один из крупнейших мировых рыболовных районов. Рыболовство является важным источником дохода для Японии и других стран, включая Россию, Китай и Южную Корею.
Транспорт. Японское море играет важную роль в международной торговле и перевозках. Порты на берегах Японского моря — это ключевые транспортные узлы, которые обеспечивают экспорт и импорт товаров через Тихоокеанский регион.
Энергетика. Японское море богато нефтью и газом. Эти природные ископаемые являются важным экономическим ресурсом. В этом регионе находится несколько нефтяных и газовых месторождений и проходит магистральный трубопровод, который связывает Россию и Японию.
Туризм. Японское море, с его уникальными пейзажами и культурной наследием, является популярным местом для туристов из разных стран мира. Курорты, расположенные на берегу Японского моря, предлагают широкий спектр развлечений, начиная от серфинга и путешествий на яхтах до посещения местных термальных источников и известных курортов, таких как Хаконе или Камчатка в России.
Наука и исследования. Японское море является объектом научных исследований, которые помогают понимать многие глобальные проблемы, от изменения климата до экологических угроз. Различные университеты и научные центры в России, Японии и других странах активно занимаются исследованиями морской жизни, проблем человеческой деятельности на море и влияния международных конфликтов на региональную экономику. Это происходит по стратегии «Голубого роста», созданного FAO в целях обеспечения равновесия экономического роста, социального развития, продовольственной безопасности и устойчивого использования живых ресурсов водной среды.
Изменяющиеся климатические условия могут оказывать влияние на характер морской хозяйственной деятельности, в частности на развитие промысла и туризма. Поэтому необходимо отслеживать изменения многолетних оценок гидрологических и гидрохимических характеристик Японского моря, находящих свое отражение в Атласах Мирового океана.
Цель исследования: выявить изменения пространственного распределения гидрологических и гидрохимических характеристик Японского моря в условиях меняющегося климата
Задачи работы:
1) подготовить обзор публикаций об изученности акватории Японского моря;
2) подготовить массивы данных;
3) проанализировать распределение гидрологических и гидрохимических характеристик в верхнем 200-м слое Японского моря за выбранный период, используя методы статистического анализа;
4) выявить изменения оценок среднемноголетних значений гидрологических и гидрохимических характеристик Японского моря и их пространственного распределения по данным атласов Мирового океана различных лет.
Несмотря на то, что прибрежные зоны Японского моря являются хорошо изученными [1,2,6,8,14] исследования пространственно-временного распределения характеристик всего моря сохраняют свою актуальность. Именно на это и было направлено исследование, выполненное в рамках квалификационной работе.
На основании полученных данных, взятых с базы данных атласа Мирового океана WOA 2018 года можно сделать следующие выводы.
При анализе данных по температуре воды было определено, что значения за исследуемый интервал времени значительно повысились. Особенно это заметно в северной части Японского моря, вероятнее всего, вследствие антропогенного воздействия. Даже в зимний период температура воды сохраняет достаточно высокие значения, равные 13° С.
С помощью кластерного анализа определена локализация водных масс Японского моря в верхнем 200 метром слое по средним многолетним данным Атласа WOA 2018. Сопоставление с распределением гидрологических характеристик по данным атласов 1974 и 2009 гг для августа показало, что значения температуры воды увеличились почти на два градуса в южной части моря и значительнее в северных районах.. Изменение средней многолетней солености воды менее выражено. Фронтальная зона в поверхностном слое в поле температуры по данным атласов смешается к северу от 40 ос.ш. и становится более выраженной. Степень детализации информации о поле солености увеличивается и по данным атласа 2018 года в центральной части моря в поверхностном слое наблюдается область незначительного уменьшения солености воды
В атласах четко прослеживается увеличение объема информации о гидрохимических характеристиках. Однако, только для 2018 года было возможно сопоставить выделенные кластеры по гидрологии и значения гидрохимических показателей для них. Кластер характеризуется определенной гидрохимической характеристикой.
Можно заметить, что полученные по солености значения становятся ниже. Это напрямую связано с таянием льдов в северной части акватории Японского моря, поступающего в него речного стока, увеличением осадков и циркуляционной деятельностью.
Так, в теплый период года в южной части моря формируется водная масса с повышенной солености. Виды этой массы - 1111СТ (субтропическая) и 1П1СТТ (субтропическая трансформированная) располагаются на глубинах в 60-100 метрах и имеют нижнюю границу до 120-200 метров. Соленость здесь составляет порядка 34,1-34,8%о. К югу от побережья Корейского полуострова на глубине 200 метров можно иногда обнаружить водную массу с пониженной соленостью от 34,0-34,06%о.
С повышением температуры снижается концентрация растворенного в воде кислорода. Это может в будущем привести к обеднению экосистемы моря и экстремальному росту фитопланктона. Ведь от насыщенности воды кислородом зависят все гидробионты, обитающие в водах акватории Японского моря.
Антропогенное воздействие и связанный с ним промышленный сток, вероятно, влияют на концентрацию биогенных веществ. Если в последующие годы рост нитратов и фосфатов будет повышаться, то это приведет к негативным последствиям для всего района Японского моря.
Также хотелось бы добавить, что необходимость изучения вод Японского моря возрастает с каждым годом. Из-за изменений климата и антропогенных факторов происходят значительные изменения тех или иных характеристик. Уже заметен значительный рост температуры воды, меняющих экосистему акватории.
Таким образом, можно сказать, что цель данной работы выполнена. В ее процессе удалось выяснить, что за исследуемый период (1955-2018 гг) произошел значительный рост некоторых характеристик. К ним относятся температура воды, биогенные вещества и силикаты. Между тем, соленость и концентрация растворенного кислорода падает, что является опасным условием для всей экосистемы Японского моря
При анализе данных по температуре воды было определено, что значения за исследуемый интервал времени значительно повысились. Особенно это заметно в северной части Японского моря, вероятнее всего, вследствие антропогенного воздействия. Даже в зимний период температура воды сохраняет достаточно высокие значения, равные 13° С.
С помощью кластерного анализа определена локализация водных масс Японского моря в верхнем 200 метром слое по средним многолетним данным Атласа WOA 2018. Сопоставление с распределением гидрологических характеристик по данным атласов 1974 и 2009 гг для августа показало, что значения температуры воды увеличились почти на два градуса в южной части моря и значительнее в северных районах.. Изменение средней многолетней солености воды менее выражено. Фронтальная зона в поверхностном слое в поле температуры по данным атласов смешается к северу от 40 ос.ш. и становится более выраженной. Степень детализации информации о поле солености увеличивается и по данным атласа 2018 года в центральной части моря в поверхностном слое наблюдается область незначительного уменьшения солености воды
В атласах четко прослеживается увеличение объема информации о гидрохимических характеристиках. Однако, только для 2018 года было возможно сопоставить выделенные кластеры по гидрологии и значения гидрохимических показателей для них. Кластер характеризуется определенной гидрохимической характеристикой.
Можно заметить, что полученные по солености значения становятся ниже. Это напрямую связано с таянием льдов в северной части акватории Японского моря, поступающего в него речного стока, увеличением осадков и циркуляционной деятельностью.
Так, в теплый период года в южной части моря формируется водная масса с повышенной солености. Виды этой массы - 1111СТ (субтропическая) и 1П1СТТ (субтропическая трансформированная) располагаются на глубинах в 60-100 метрах и имеют нижнюю границу до 120-200 метров. Соленость здесь составляет порядка 34,1-34,8%о. К югу от побережья Корейского полуострова на глубине 200 метров можно иногда обнаружить водную массу с пониженной соленостью от 34,0-34,06%о.
С повышением температуры снижается концентрация растворенного в воде кислорода. Это может в будущем привести к обеднению экосистемы моря и экстремальному росту фитопланктона. Ведь от насыщенности воды кислородом зависят все гидробионты, обитающие в водах акватории Японского моря.
Антропогенное воздействие и связанный с ним промышленный сток, вероятно, влияют на концентрацию биогенных веществ. Если в последующие годы рост нитратов и фосфатов будет повышаться, то это приведет к негативным последствиям для всего района Японского моря.
Также хотелось бы добавить, что необходимость изучения вод Японского моря возрастает с каждым годом. Из-за изменений климата и антропогенных факторов происходят значительные изменения тех или иных характеристик. Уже заметен значительный рост температуры воды, меняющих экосистему акватории.
Таким образом, можно сказать, что цель данной работы выполнена. В ее процессе удалось выяснить, что за исследуемый период (1955-2018 гг) произошел значительный рост некоторых характеристик. К ним относятся температура воды, биогенные вещества и силикаты. Между тем, соленость и концентрация растворенного кислорода падает, что является опасным условием для всей экосистемы Японского моря
Подобные работы
- Карбонатная система и потоки CO2
в эстуарии р. Партизанская (зал. Находка, Японское море)
Дипломные работы, ВКР, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2023 - Рост и распределение Macoma calcarea (Gmelin)в Карском море
Дипломные работы, ВКР, биология. Язык работы: Русский. Цена: 4310 р. Год сдачи: 2019 - Рост и распределение Macoma calcarea (Gmelin)в Карском море
Бакалаврская работа, биология. Язык работы: Русский. Цена: 4200 р. Год сдачи: 2019 - ВОЗДЕЙСТВИЕ ФОРЕЛЕВЫХ ХОЗЯЙСТВ НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИБРЕЖНЫХ АКВАТОРИЙ
Магистерская диссертация, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4860 р. Год сдачи: 2019 - Эколого-биологическая характеристика симы Oncorhynchus masou как потенциального объекта искусственного воспроизводства на реке Лангры (о. Сахалин) (Искусственное воспроизводство рыб, Санкт-Петербургский Государственный Университет Ветеринарной Медицины)
Курсовые работы, сельское хозяйство. Язык работы: Русский. Цена: 600 р. Год сдачи: 2022 - Разработка модельных алгоритмов влияния факторов среды на скорости процессов массообмена и трансформации вещества в водных экосистемах
Магистерская диссертация, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4710 р. Год сдачи: 2024