Введение
Глава 1. Физико-географическое описание района исследования
1.1 Географическое описание района
1.2 Особенности гидрометеорологических условий в регионе
1.3 Понятие водного, теплового и солевого балансов природного объема
вод
1.4 Обзор исследований по потокам воды, тепла и соли в исследуемом
регионе
Глава 2. Материалы и методы
2.1 Описание исходных данных
2.2 Расчетные формулы и методы исследования
Глава 3. Результаты исследования
3.1 Среднее многолетнее состояние всех характеристик
3.2 Водный, тепловой и солевой балансы Печорского моря
3.3 Временная изменчивость компонентов водного, теплового, солевого
балансов Печорского моря
Заключение
Список источников
Приложение А. Межгодовой ход компонентов водного, теплового
и солевого балансов Печорского моря
Арктика - регион интенсивного многоотраслевого хозяйства России. По Арктическим морям проходит Северный морской путь, сформирован морской нефтегазовый комплекс, так что освоение Арктики играет огромную роль для развития промышленности. Но из-за суровых климатических условий данный регион долгое время оставался слабо изученным.
Печорское море, расположенное в юго-восточной части Баренцева моря, имеет огромное стратегическое значение для России, так как является аккумулятором природных ресурсов, сосредоточенных на его шельфе [1]. Акватория Печорского моря подвержена влиянию многих динамических процессов [2, 3]: транспорт североатлантических вод с запада, потоки воды из Белого моря и сток реки Печора, водообмен с Карским морем через пролив Карские Ворота, а также взаимодействие с атмосферой через поверхность. В условиях текущего изменения климата эти процессы также меняются. Этим определяется актуальность работы.
Целью работы является исследование пространственно-временной изменчивости объемного расхода воды, потоков тепла и соли в Печорском море.
Задачи, поставленные в работе:
1. Сделать обзор исследований по потокам воды, тепла и соли в исследуемом регионе;
2. Оценить среднее многолетнее состояние гидрологических и метеорологических характеристик в Печорском море;
3. Оценить интегральные характеристики потока воды, тепла и соли на границах Печорского моря;
4. Рассмотреть межгодовую изменчивость характеристик в Печорском море;
5. Оценить многолетнее состояние водного, теплового и солевого балансов.
Результаты исследования были представлены в виде стендовых докладов, с публикацией тезисов, на следующих конференциях:
1. Всероссийская научная конференция «Моря России: Год науки и технологий в РФ - Десятилетие наук об океане ООН» (Севастополь, 20-24 сентября 2021 г.);
2. Всероссийская конференция с международным участием «XXIX Береговая конференция: натурные и теоретические исследования - в практику берегопользования» (Калининград, 18-24 апреля 2022 г.);
3. Конференция Студенческого Научного Общества (СНО) Института гидрологии и океанологии РГГМУ (Санкт-Петербург, 20-21 апреля 2023) - без публикации тезисов;
4. VII Всероссийская научная конференция молодых учёных «Комплексные исследования Мирового океана» СПбГУ (Санкт-Петербург, 15¬19 мая 2023).
Выступление с устными докладами по результатам работы на конференции Студенческого Научного Общества (СНО) Института гидрологии и океанологии РГГМУ в 2021 и 2022 году (Санкт-Петербург).
Участие в конкурсе научных работ студентов и аспирантов Санкт- Петербурга в области океанологии, проводимом в СПбФ ИО РАН в 2021 и 2022 году (Санкт-Петербург).
Таким образом, на основании выполненного исследования можно сделать следующие выводы.
В качестве компонентов водного баланса рассматривались: адвекция воды на границах акватории, речной сток, изменение уровня моря, осадки и испарение. В тепловом балансе учитывались адвекция тепла течениями, которая компенсировалась взаимодействием с атмосферой. Солевой баланс составлялся только из адвекции из соседних акваторий.
В среднем многолетнем усреднении сумма всех основных компонентов баланса составляет:
- для водного баланса: приход - 0,52 Св, уход - 0,53 Св;
- для теплового баланса: приход - 7,08 ТВт, уход - 7,12 ТВт;
- для солевого баланса: приход - 18,05 кт/с, уход - 17,82 кт/с.
Главную роль в формировании водного баланса играет адвекция через границы акватории (для притока - 98,7 %, для оттока - 96,8 %). Основной поток вод - Колгуево-Печорское течение, направлен с северо-западного угла акватории транзитом через пролив Карские Ворота в Карское море. Меньший по величине поток заходит в регион через Поморский пролив (Беломорское течение). Вторым по значимости компонентом является колебание уровня моря, которое составляет 3,0 % от общего объема оттока. Сток р. Печора, атмосферные осадки и испарение вносят наименьший вклад в баланс (менее 1,0 % каждая из составляющих). В тепловом балансе основной вклад вносит адвекция тепла течениями (приток - 100 %, отток - 73,8 %). Теплоотдача в атмосферу составляет 26,2 % от всего уходящего из акватории тепла. Баланс соли на акватории полностью формируется адвекцией вод на границах.
Невязки в расчете балансов составляют для водного баланса - 1,63 %, теплового - 0,56 % и солевого - 1,27 %. Малая величина невязок показывает, что используемых компонентов достаточно для описания водного, теплового и солевого балансов на акватории Печорского моря. На акватории все виды балансов выполняются с достаточной точностью, что говорит о сбалансированности независимых друг от друга источников данных, используемых для расчетов.
За период 1993-2018 гг. объемный расход воды, тепла и соли на акватории Печорского моря имеют значимые положительные тренды, которые формируются в большей степени адвективными составляющими. В величину суммарных трендов притоков наибольший вклад вносят тренды адвекции на западной границе, а в величину трендов оттока - потоки в Карское море. Наибольшие значения коэффициентов тренда в скорости течения, температуре и солености воды наблюдаются в поверхностном слое на северо-западе акватории. В проливе Карские Ворота отмечается значительное увеличение температуры и скорости в центральной части в слое 0-10 м, а соленость сильнее растет в западной части пролива вдоль склона Новой Земли.
Увеличение атлантической воды, поступающей в регион с Колгуево- Печорским течением, вместе с положительными трендами потоков тепла и соли в Карских Воротах указывают на возрастание транзита северо-атлантических вод через бассейн Печорского моря в Карское море. Вместе с этим усилилось и течение Литке, несущее холодные арктические воды в Баренцево море.
