Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (ТИНРО-Центр) ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ВБЛИЗИ ПОДВОДНЫХ ГОР И ХРЕБТОВ ОТКРЫТОГО ОКЕАНА Владивосток 2010 УДК 551.465 Д20 Дарницкий, В.Б. Океанологические процессы вблизи подводных гор и хребтов открытого океана : монография / В.Б. Дарницкий. <...> ISBN 978-5-89131-082-7 Обобщаются сложившиеся в конце ХХ в. представления об океанологических процессах в районах подводных гор Тихого океана, где исследования проводились преимущественно экспедициями ТИНРО. <...> Ответственный редактор д-р геогр. наук профессор Л.П. Якунин (ДВГУ, г. Владивосток) Рецензенты: д-р геогр. наук профессор В.Н. Яковлев (АтлантНИРО, г. Калининград) д-р физ.-мат. наук профессор В.Н. Зырянов (ИВП РАН, г. Москва) ISBN 978-5-89131-082-7 © Дарницкий В.Б., 2010 © ФГУП «ТИНРО-Центр», 2010 ХХ столетие отмечено знаменательными открытиями в различных областях океанологии. <...> Не менее знаменательное событие произошло в 1967 г. в Северной Пацифике, когда российский поисковый РТМ «Астроном» обнаружил ранее не известные промысловые запасы кабан-рыбы на стыке гор Гавайского и Императорского подводных хребтов. <...> Произведенная позже оценка рыбопродуктивности по данным промысловой статистики в те годы показала величину 29 т/км2 (Борец, Дарницкий, 1983). <...> Продукционные процессы в большой степени зависят от вихревых систем вблизи подводных гор, что было установлено при анализе традиционных океанографических съемок. <...> 3 ), чем богатые экосистемы Подводные горы распространены в Мировом океане повсеместно: как в районах с расчлененным дном, так и в обширных глубоководных котловинах. <...> Схема исследований ТИНРО–ТУРНИФ в районах подводных возвышенностей Тихого океана (1968–1989 гг.) <...> : I – хребты Кюсю-Палау и Бонинский, Марианская и Каролинская островные дуги; II – Императорский и Гавайский хребты; III – подводные горы зал. <...> В районе стыка Гавайского и Императорского хребтов Северной Пацифики <...>
Океанологические_процессы_вблизи_подводных_гор_и_хребтов_открытого_океана__монография.pdf
УДК 551.465
Ä20
Дарницкий, В.Б.
Океанологические процессы вблизи подводных гор и хребтов открытого океана
: монография / Â.Á. Дарницкий. – Владивосток : ÒÈÍÐÎ-Öåíòð, 2010. – 199 ñ.
ISBN 978-5-89131-082-7
Обобщаются сложившиеся в конце ХХ в. представления об океанологических
процессах в районах подводных гор Тихого океана, где исследования проводились
преимущественно экспедициями ТИНРО. Излагаются экспериментальные наблюдения
топографических вихрей различных масштабов, меандров, вихрей Тэйлора,
топографических волн Россби, и связанные с ними особенности мезомасштабной
гидрологической и гидрохимической структур в различных районах сосредоточения
подводных гор и хребтов Тихого океана. Вопросы разнопериодной изменчивости
динамики вод ограничены в основном синоптическим масштабом, реже межгодовым.
Книга рассчитана на специалистов по физической и промысловой океанологии
и тех, кто работает в области геофизической гидродинамики.
Ответственный редактор д-р геогр. наук профессор Л.П. Якунин
(ДВГУ, г. Владивосток)
Рецензенты: д-р геогр. наук профессор В.Н. Яковлев
(АтлантНИРО, г. Калининград)
ä-ð ôèç.-ìàò. наук профессор Â.Í. Зырянов (ÈÂÏ ÐÀÍ, ã. Ìîñêâà)
ISBN 978-5-89131-082-7
© Дарницкий Â.Á., 2010
© ФГУП «ÒÈÍÐÎ-Öåíòð», 2010
Стр.2
Предисловие ........................................................................................................ 3
Введение ................................................................................................................ 4
1. Материал и методика океанологических исследований ......................... 6
2. К истории исследования вихревых структур в районах подводных
гор ................................................................................................................................... 9
3. Топографические вихри в системах Императорского и Гавайского
хребтов ....................................................................................................................... 11
3.1. Топографические волны Россби в районе Гавайского подводного хребта .. 12
3.2. Особенности гидрологии в районе горы Колахан Гавайского хребта .......... 16
3.2.1. Синоптическая изменчивость океанологических условий в районе
горы Колахан .............................................................................. 21
3.2.2. Гидрохимические параметры в районе горы Колахан и их изменчивость
........................................................................................... 23
3.2.3. Вихревая динамика в районе горы Колахан и ее влияние на условия
промысла .................................................................................... 26
3.3. Особенности крупномасштабной структуры течений в районе стыка Императорских
гор и северной части Гавайского хребта .................................................... 28
3.3.1. Особенности разномасштабной динамики океанологических процессов
в районе горы Милуоки ....................................................... 32
3.3.2. Синоптическая изменчивость циркуляции вод в районе горы Милуоки
............................................................................................... 34
3.3.3. Cиноптическая изменчивость гидрохимической структуры вод в районе
горы Милуоки ...................................................................... 37
3.3.4. Инверсионные процессы вблизи вершины горы Милуоки ................. 40
3.3.5. Пространственная изменчивость термической структуры вод межсуточного
масштаба ....................................................................... 42
4. Особенности структуры Субарктического фронта в ЗападноЦентральной
Пацифике ........................................................................................... 42
4.1. Топографические вихри над возвышенностью Шатского по данным космических
наблюдений и допплеровских измерений ......................................................... 42
4.2. Потенциальная и доступная потенциальная энергия вихревых полей
в системах течений Куросио и Северо-Тихоокеанского в районе Императорского
и Гавайского хребтов ................................................................................................... 47
4.3. Моделирование топографического циклогенеза на примере горы Милуоки .. 49
5. Топографические эффекты в динамике вод вблизи подводных гор
и хребтов Японского архипелага по спутниковым и судовым наблюдениям
................................................................................................................................. 59
5.1. Исследование геострофических вихрей вблизи Японии по данным программы
«Ðàçðåçû» ......................................................................................................... 64
5.2. Квазистационарный антициклонический вихрь к югу от островов Хонсю
и Сикоку ...................................................................................................................... 67
5.3. Долгопериодные взаимодействия струи Куросио с хребтом Идзу-Огасавара .. 69
5.4. Исследование межгодовой изменчивости термохалинных условий в слое
промежуточного минимума солености над хребтом Идзу и подводными горами Кашима
.............................................................................................................................. 71
6. Изменчивость циркуляции вод западного субтропического круговорота
Северной Пацифики и ее связь с рельефом дна ................................ 77
6.1. Квазистационарные вихревые системы Субтропического круговорота
Куросио ......................................................................................................................... 77
198
Стр.198
6.2. Межгодовая и короткопериодная изменчивость повторяемости антициклонических
вихрей .................................................................................................. 79
7. Подводные горы Юго-Западной тропической Пацифики .................... 84
7.1. Исследование гидрологических условий центральных и северных гор
хребта Ëîðä-Õàó и их влияние на рыбопродуктивность .............................................. 84
7.2. Вихревые системы в районе хребта Норфолк (банка Уанганелла) и некоторые
экологические вопросы ...................................................................................... 91
8. Подводные горы залива Аляска, Восточной Камчатки и Курильской
гряды ................................................................................................................ 101
9. Океанологические особенности обитания гидробионтов в районе
подводных гор Северо-Восточной Пацифики ................................................... 107
9.1. Разномасштабная изменчивость гидрологических условий в южной
группе гор хребта Эйкельберг .................................................................................... 111
9.2. Синоптическая изменчивость циркуляции и устойчивости вод в районе
подводной горы Кобб .................................................................................................. 114
9.3. Наблюдения дрейфа мелкомасштабного вихря в районе горы Юньон ...... 115
9.4. Вихри подводных гор Северо-Восточной Пацифики по данным российских
и американских исследований ............................................................................. 117
10. Топографические вихри приантарктических вод вблизи горных
систем Южного океана ........................................................................................... 118
10.1. Подводные горы, локализованные вдоль разлома Элтанин: фронты
и вихри ........................................................................................................................ 119
10.2. Геострофическая циркуляция вод в районе горы Пулковская и ее изменчивость
........................................................................................................................ 121
10.3. Некоторые факторы изменчивости биологической продуктивности вод
первых трофических уровней вблизи подводных гор ЮЗТО ..................................... 127
10.4. Структура фронтальных зон в районах подводных гор разломов Элтанин
и Баллени (ó хребта Ìàêêóîðè) ................................................................................ 130
11. Биологическая продуктивность и особенности океанографии
в районах подводных гор Юго-Восточной Пацифики (хребты Наска,
Ñàëà-è-Ãîìåñ) .......................................................................................................... 134
12. Волновые эффекты вблизи подводных гор ......................................... 140
12.1. Внутренние волны в районах подводных гор Гавайского и Императорского
хребтов ................................................................................................................ 142
12.2. Исследования волновых процессов в районе горы Пулковская ............... 146
12.3. Волновые процессы в районе хребта Норфолк ......................................... 158
13. Некоторые биологические и океанографические эффекты в районах
подводных гор Атлантики и Индийского океана ...................................... 161
14. Влияние подводных гор на некоторые физические поля океана ... 163
15. Топографические вихри как важный элемент глобального циклогенеза
в океане ........................................................................................................ 167
16. Возможные причины локальной неустойчивости экосистем подводных
гор ................................................................................................................ 170
Заключение и выводы ................................................................................... 176
Список литературы ......................................................................................... 180
199
Стр.199