Морской гидрофизический журнал. 2021; 37: 279-287
Рост солености и температуры в деятельном слое северо-восточной части Черного моря с 2010 по 2020 год
https://doi.org/10.22449/0233-7584-2021-3-279-287Аннотация
Цель. На основе анализа архивных и собственных экспедиционных данных оценена изменчивость солености и температуры в верхнем 300-метровом слое северо-восточной части Черного моря.
Методы и результаты. Использованы данные разрезов берег – центр моря протяженностью от 70 до 110 морских миль, выполненных с 1999 по 2009 г., а также результаты регулярного судового мониторинга, проводившегося в шельфово-склоновой зоне северо-восточной части Черного моря с 2010 по 2020 г. Обнаружено, что в последнее десятилетие наблюдалось поступательное увеличение солености в верхнем 200-метровом слое моря. В среднем рост солености составлял около 0,05–0,06 PSU ежегодно. Вместе с этим также росла температура на глубине ниже слоя температурного минимума (ядра холодного промежуточного слоя). В частности, нижняя изотерма 8,7 °C поднималась в среднем на 11 м ежегодно, от среднегодового значения глубины 242 м в 2010 г. до 121 м в 2020 г. Рост солености привел к соответствующим изменениям в плотности воды, в результате чего нижняя граница кислородсодержащего слоя (условная плотность 15,8) поднялась с горизонта 143 м в 2010 г. до 124 м в 2020 г.
Выводы. Климатические изменения привели к заметному росту солености в верхнем 200-метровом слое северо-восточной части Черного моря, а также росту температуры в слоях, расположенных ниже слоя температурного минимума. Хотя измерения проводились на определенном участке шельфово-склоновой зоны, есть основания считать, что выявленная динамика характерна для всего Черного моря. Физические причины наблюдающихся изменений нуждаются в обстоятельном исследовании.
Список литературы
1. Stanev E. V., Peneva E., Chtirkova B. Climate change and regional ocean water mass disappearance: case of the Black Sea // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2019. Vol. 124, iss. 7. P. 4803–4819. https://doi.org/10.1029/2019JC015076
2. Подспутниковый полигон для изучения гидрофизических процессов в шельфово-склоновой зоне Черного моря / А. Г. Зацепин [и др.] // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50, № 1. С. 16–29. https://doi.org/10.7868/S0002351513060163
3. Судовой экологический мониторинг в шельфовой зоне Черного моря: оценка современного состояния пелагической экосистемы / Е. Г. Арашкевич [и др.] // Океанология. 2015. Т. 55, № 6. С. 964–970. https://doi.org/10.7868/S0030157415060015
4. О влиянии изменчивости течения в глубоководной зоне Черного моря на динамику вод узкого северокавказского шельфа / А. Г. Зацепин [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 3. С. 16–25. doi:10.22449/0233-7584-2016-3-16-25
5. Ostrovskii A. G., Zatsepin A. G. Short-term hydrophysical and biological variability over the northeastern Black Sea continental slope as inferred from multiparametric tethered profiler surveys // Ocean Dynamics. 2011. Vol. 61, iss. 6. P. 797–806. https://doi.org/10.1007/s10236011-0400-0
6. Подымов О. И., Зацепин А. Г. Сезонная и межгодовая изменчивость солености верхнего слоя в геленджикском районе Черного моря // Океанология. 2016. Т. 55, № 3. С. 370– 383. https://doi.org/10.7868/S0030157416020167
7. Полонский А. Б., Ловенкова Е. А. Долговременные тенденции в изменчивости глубоководных термохалинных характеристик Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2006. № 4. С. 18–30. URL: http://мгфж.рф/images/files/2006/04/200604_02.pdf (дата обращения: 10.12.2020).
8. Белокопытов В. Н. Климатическая изменчивость плотностной структуры Черного моря // Український гідрометеорологічний журнал. 2014. № 14. С. 227–235.
9. Блатов А. С., Косарев А. Н., Тужилкин В. С. Изменчивость гидрологической структуры вод Черного моря и ее связь с внешними факторами // Водные ресурсы. 1980. № 6. С. 71–82.
10. On the forcing of sea level in the Black Sea / M. N. Tsimplis [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2004. Vol. 109, iss. C8. C08015. https://doi.org/10.1029/2003JC002185
11. Полонский А. Б., Шокурова И. Г. Долговременная изменчивость температуры и солености в Черном море и ее причины // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. 2013. № 1. С. 105–110.
12. Полонский А. Б., Шокурова И. Г., Белокопытов В. Н. Десятилетняя изменчивость температуры и солености в Черном море // Морской гидрофизический журнал. 2013. № 6. С. 27–41. URL: http://мгфж.рф/images/files/2013/06/201306_03.pdf (дата обращения: 10.12.2020).
13. Розанов А. Г. Окислительно-восстановительная стратификация воды Черного моря // Океанология. 1995. Т. 35, № 4. С. 544–549.
14. Стунжас П. А. О строении зоны взаимодействия аэробных и анаэробных вод Черного моря по измерениям безмембранным датчиком кислорода // Океанология. 2000. Т. 40, № 4. С. 539–545.
15. Альтман Э. М., Кумыш Н. И. Многолетняя внутригодовая изменчивость баланса пресных вод Черного моря // Труды ГОИН. 1986. Вып. 176. С. 3–18.
16. Циркуляция вод и характеристики разномасштабных течений в верхнем слое Черного моря по дрифтерным данным / В. М. Журбас [и др.] // Океанология. 2004. Т. 44, № 1. С. 34–48.
Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal. 2021; 37: 279-287
Increase of Temperature and Salinity in the Active Layer of the North-Eastern Black Sea from 2010 to 2020
https://doi.org/10.22449/0233-7584-2021-3-279-287Abstract
Purpose. The paper is aimed at assessing salinity and temperature variability in the upper 300-meter layer of the northeastern part of the Black Sea based on the analysis of the archival and modern expeditionary data.
Methods and Results. The data on the cross-sections “coast – sea center” (with the length of 70–110 nautical miles) performed from 1999 to 2009, as well as the results of regular ship monitoring in the shelf-slope zone of the northeastern part of the Black Sea carried out in 2010–2020 were used. It was found that salinity was progressively increasing in the upper 200-meter layer during the last decade. Salinity increase, on the average, constituted annually about 0.05–0.06 PSU. An increase of tempera- ture was also observed below the layer of temperature minimum (core of the cold intermediate layer). In particular, the lower 8.7 °C isotherm rose annually, on the average, by 11 m from its annual average depth 242 m in 2010 up to 121 m in 2020. Salinity growth led to the corresponding changes in water density that resulted in elevation of the lower boundary of oxygen-containing layer (potential density 15.8) from the depth of 143 m in 2010 to 124 m in 2020.
Conclusions. Climatic changes have led to a noticeable salinity increase in the upper 200-meter layer of the northeastern Black Sea, as well as to a temperature increase in the layers situated below the temperature minimum layer. Though the measurements were carried out in a certain area of the shelf- slope zone, there are reasons to assume that the observed dynamics can be attributed to the entire Black Sea. Physical reasons for the observed changes require a detailed research.
References
1. Stanev E. V., Peneva E., Chtirkova B. Climate change and regional ocean water mass disappearance: case of the Black Sea // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2019. Vol. 124, iss. 7. P. 4803–4819. https://doi.org/10.1029/2019JC015076
2. Podsputnikovyi poligon dlya izucheniya gidrofizicheskikh protsessov v shel'fovo-sklonovoi zone Chernogo morya / A. G. Zatsepin [i dr.] // Izvestiya RAN. Fizika atmosfery i okeana. 2014. T. 50, № 1. S. 16–29. https://doi.org/10.7868/S0002351513060163
3. Sudovoi ekologicheskii monitoring v shel'fovoi zone Chernogo morya: otsenka sovremennogo sostoyaniya pelagicheskoi ekosistemy / E. G. Arashkevich [i dr.] // Okeanologiya. 2015. T. 55, № 6. S. 964–970. https://doi.org/10.7868/S0030157415060015
4. O vliyanii izmenchivosti techeniya v glubokovodnoi zone Chernogo morya na dinamiku vod uzkogo severokavkazskogo shel'fa / A. G. Zatsepin [i dr.] // Morskoi gidrofizicheskii zhurnal. 2016. № 3. S. 16–25. doi:10.22449/0233-7584-2016-3-16-25
5. Ostrovskii A. G., Zatsepin A. G. Short-term hydrophysical and biological variability over the northeastern Black Sea continental slope as inferred from multiparametric tethered profiler surveys // Ocean Dynamics. 2011. Vol. 61, iss. 6. P. 797–806. https://doi.org/10.1007/s10236011-0400-0
6. Podymov O. I., Zatsepin A. G. Sezonnaya i mezhgodovaya izmenchivost' solenosti verkhnego sloya v gelendzhikskom raione Chernogo morya // Okeanologiya. 2016. T. 55, № 3. S. 370– 383. https://doi.org/10.7868/S0030157416020167
7. Polonskii A. B., Lovenkova E. A. Dolgovremennye tendentsii v izmenchivosti glubokovodnykh termokhalinnykh kharakteristik Chernogo morya // Morskoi gidrofizicheskii zhurnal. 2006. № 4. S. 18–30. URL: http://mgfzh.rf/images/files/2006/04/200604_02.pdf (data obrashcheniya: 10.12.2020).
8. Belokopytov V. N. Klimaticheskaya izmenchivost' plotnostnoi struktury Chernogo morya // Ukraїns'kii gіdrometeorologіchnii zhurnal. 2014. № 14. S. 227–235.
9. Blatov A. S., Kosarev A. N., Tuzhilkin V. S. Izmenchivost' gidrologicheskoi struktury vod Chernogo morya i ee svyaz' s vneshnimi faktorami // Vodnye resursy. 1980. № 6. S. 71–82.
10. On the forcing of sea level in the Black Sea / M. N. Tsimplis [et al.] // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2004. Vol. 109, iss. C8. C08015. https://doi.org/10.1029/2003JC002185
11. Polonskii A. B., Shokurova I. G. Dolgovremennaya izmenchivost' temperatury i solenosti v Chernom more i ee prichiny // Dopovidi Natsional'noї akademiї nauk Ukraїni. 2013. № 1. S. 105–110.
12. Polonskii A. B., Shokurova I. G., Belokopytov V. N. Desyatiletnyaya izmenchivost' temperatury i solenosti v Chernom more // Morskoi gidrofizicheskii zhurnal. 2013. № 6. S. 27–41. URL: http://mgfzh.rf/images/files/2013/06/201306_03.pdf (data obrashcheniya: 10.12.2020).
13. Rozanov A. G. Okislitel'no-vosstanovitel'naya stratifikatsiya vody Chernogo morya // Okeanologiya. 1995. T. 35, № 4. S. 544–549.
14. Stunzhas P. A. O stroenii zony vzaimodeistviya aerobnykh i anaerobnykh vod Chernogo morya po izmereniyam bezmembrannym datchikom kisloroda // Okeanologiya. 2000. T. 40, № 4. S. 539–545.
15. Al'tman E. M., Kumysh N. I. Mnogoletnyaya vnutrigodovaya izmenchivost' balansa presnykh vod Chernogo morya // Trudy GOIN. 1986. Vyp. 176. S. 3–18.
16. Tsirkulyatsiya vod i kharakteristiki raznomasshtabnykh techenii v verkhnem sloe Chernogo morya po drifternym dannym / V. M. Zhurbas [i dr.] // Okeanologiya. 2004. T. 44, № 1. S. 34–48.
