Введение 3
Глава 1. Теоретическая основа изучения Карского моря 5
1.1. Физико-географическая характеристика 5
1.2. Система течений Северного Ледовитого океана 7
1.3. Гидрологическая структура Карского моря 9
1.3.1. Основные водные массы 9
1.3.2. Циркуляция вод в Карском море 13
1.3.3. Ледовые условия 15
Глава 2. Данные и методы, используемые в работе 17
2.1. Данные модели реанализа морской службы Copernicus 17
2.2. Данные натурных измерений 21
2.2.1. Экспедиционные наблюдения в Карском море 21
2.2.2. Данные программы NABOS 22
Глава 3. Структура и циркуляция атлантических водных масс в жёлобе Святой
Анны 24
Глава 4. Сопоставление данных реанализа и экспедиционных исследований в жёлобе Святой Анны 34
Глава 5. Климатическая изменчивость атлантических вод в Карском море 41
Заключение 51
Список использованных источников 53
Исследование Арктического бассейна для учёных-специалистов является приоритетным направлением в области полярной океанологии. На сегодняшний день изучение морей Северного Ледовитого океана представляется более, чем возможным. Современная деятельность научно-исследовательских институтов в виде ежегодных экспедиций в данном районе Мирового океана играют важную роль в формировании «свежего» взгляда на физику, химию и биологию морей западной Арктики и не только. Но, к сожалению, арктические моря имеют одну особенность, отличающих их от тех же Чёрного и Балтийского морей и до сих пор затрудняющих наблюдения - наличие ледового покрова.
Среди морей сибирского шельфа хотелось бы уделить особое внимание Карскому морю. Изучение его гидрологической структуры - возможно одно из самых интересных задач, поставленных перед отечественными и зарубежными учёными. Огромный сток рек Оби и Енисея, сильно распресняющий южные районы, поступление вод Атлантического происхождения, открытая северная граница, которая обуславливает водообмен Карского моря с водами океана, в значительной степени сказываются на неоднородности водной толщи. В рамках выпускной квалификационной работы будет рассмотрена структура заходящих в акваторию Карского моря атлантических водных масс.
Актуальность этой работы заключается в современной оценке изменения основных гидрологических характеристик атлантических вод по данным модели реанализа и по данным натурных экспедиционных наблюдений. В связи же с потеплением климата и изменением ледовых условий за последнее десятилетие, изучение влияния тёплых вод на режим Карского моря приобретает всё новые и новые обороты. Как известно, исследований, связанных с атлантической водной массой, относительно немного, и каждая новая научная работа привносит свой вклад в объяснение данного явления.
Целью же работы является выявление и анализ структуры атлантической воды в Карском море. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующего ряда задач:
1) Обзор научных исследований водных масс Карского моря за последние десятилетия;
2) Анализ результатов экспедиционных исследований на севере Карского моря в августе 2021 года;
3) Сравнение данных модели реанализа с данными экспедиционных исследований в августе 2021 года;
4) Выявление атлантической воды в Карском море по данным реанализа и оценка климатических изменений её характеристик.
В ходе проделанной работы была рассмотрена структура и климатическая изменчивость атлантической водной массы в Карском море и сделаны основные выводы.
1. По данным подробной гидрологической съёмки в жёлобе Святой Анны и прилегающих акваториях, которая была сделана в августе 2021 года, описана структура атлантической водной массы, пространственные характеристики и трансформация фрамовских вод в троге. На основании этих измерений показано, что поток фрамовской воды, проходя через жёлоб Святой Анны, охлаждается незначительно. Рассмотрены выводы работы [16], где высказано предположение, что траектория фрамовской ветви разветвляется в южной части жёлоба (часть потока отделяется в юго-западный отрог жёлоба) и в северной его части (часть потока не поступает на континентальный склон, а рециркулирует в жёлобе), то есть фрамовская ветвь атлантической водной массы не протекает через впадину Святой Анны как меандр, а значительная часть её потока формирует круговорот, который ограничен топографией жёлоба.
2. При сопоставлении данных реанализа и данных натурных наблюдений, можно сделать вывод, что модель занижает высокие значения характеристик и завышает низкие так, что отрицательные величины получаются выше 0 оС. Это связано с тем, что модель, как и любая другая, отражает действительность не на 100% дисперсии, а только на некоторую её часть, поэтому любые модельные отклонения от среднего по модулю будут меньше фактических. Подобное же усечение дисперсии может привести к условной «потере» целых водных масс в зонах с малой дисперсией характеристик, то есть на больших глубинах.
3. При оценке климатических изменений характеристик атлантической водной массы выявлено, что с начала 1990х гг. до конца 2010х гг. отмечается: 1) значимое увеличение температуры ядра АВМ у северной оконечности Новой Земли в осенний период, что может сказаться на ледовых условиях и возможном более позднем появлении льда в регионе; 2) увеличение солёности всей водной толщи в районе второго разреза, и вопреки ожидаемому опусканию водной массы в более глубокие слои в связи с повышением плотности, она наоборот, поднимается, что объясняется большим повышением плотности окружающих водных масс.
Для всестороннего и более полного анализа гидрологической структуры арктического Карского моря в подтверждение сказанному требуется проведение дополнительного объёма работы.
