Морской гидрофизический журнал. 2022; 38: 18-33
Сезонная и межгодовая изменчивость термохалинной структуры Бенгельского апвеллинга по данным буев «Арго»
https://doi.org/10.22449/0233-7584-2022-1-18-33Аннотация
Цель. Цель работы – исследование вертикальной структуры вод в районе Бенгельского апвеллинга по данным буев «Арго», ее сезонной и межгодовой изменчивости, а также возможности использования альтиметрических измерений для оценки интенсивности восточных апвеллингов.
Методы и результаты. На основе измерений буев «Арго» за 2004–2019 гг. исследуется пространственная, сезонная и межгодовая изменчивость термохалинной структуры Бенгельского апвеллинга. С увеличением глубины наблюдается смещение зоны подъема глубинных вод на юг и запад. Максимальный апвеллинг на поверхности отмечается на широте 25° ю. ш. Однако подъем в этой зоне наблюдается только до глубин 300 м. В то же время на широте 30° ю. ш. подъем вод менее интенсивен на поверхности, но фиксируется в диапазоне глубин 0–1500 м. Сезонный ход аномалий температуры и солености в центральной части Бенгельского апвеллинга практически одинаков в слое 100–600 м.
Выводы. Апвеллинг наиболее интенсивен в июле, а ослабляется в апреле. Аномалии температуры и солености в слое 100–600 м в это время достигают 0,5 °С и 0,05 psu соответственно. Вторичный максимум апвеллинга наблюдается в январе в слое 0–400 м, а вторичный минимум – в декабре. На межгодовых масштабах в 2004–2019 гг. зафиксировано два периода значительного ослабления апвеллинга: в 2004–2005 и 2018–2019 гг.
Список литературы
1. Shannon L. V., Nelson G., Jury M. R. Hydrological and meteorological aspects of upwelling in the southern Benguela Current // Coastal upwelling / F. A. Richards (Editor). Washington, DC : American Geophysical Union, 1981. P. 146–159. (Coastal and Estuarine Sciences; vol. 1). https://doi.org/10.1029/CO001p0146
2. Physical and biological features across an upwelling front in the southern Benguela / D. A. Armstrong [et al.] // South African Journal of Marine Science. 1987. Vol. 5, iss. 1. С. 171–190. https://doi.org/10.2989/025776187784522559
3. Gordon A. L., Bosley K. T., Aikman III F. Tropical Atlantic water within the Benguela upwelling system at 27S // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 1995. Vol. 42, iss. 1. P. 1–12. https://doi.org/10.1016/0967-0637(94)00032-N
4. Rae C. M. D. A demonstration of the hydrographic partition of the Benguela upwelling eco-system at 2640'S // African Journal of Marine Science. 2005. Vol. 27, iss. 3. С. 617–628. https://doi.org/10.2989/18142320509504122
5. The seasonal variability of the northern Benguela undercurrent and its relation to the oxygen budget on the shelf / V. Mohrholz [et al.] // Continental Shelf Research. 2008. Vol. 28, iss. 3. P. 424–441. https://doi.org/10.1016/j.csr.2007.10.001
6. Букатов А. Е., Соловей Н. М. Оценка связи вертикальной структуры поля плотности и характеристик внутренних волн с крупномасштабной атмосферной циркуляцией в ак-ваториях Перуанского и Бенгельского апвеллингов // Процессы в геосредах. 2017. № 2. С. 485–490.
7. О генерации апвеллинга в районе Тихоокеанского побережья Мексики / С. Н. Булгаков [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2005. № 1. С. 32–41.
8. Малинин В. Н., Чернышков П. П., Гордеева С. М. Канарский апвеллинг: крупномас-штабная изменчивость и прогноз температуры воды. СПб. : Гидрометеоиздат, 2002. 156 с.
9. Тимохин. Е. Н. Особенности внутригодовой и межгодовой изменчивости полей гидро-метеорологических элементов в промысловых районах ЮВА и Бенгельского апвеллинга // Тезисы докладов XII Международной конференции по промысловой океанологии. Калининград : Изд-во АтлантНИРО, 2002. С. 244–246.
10. Серебренников А. Н. Методика пространственного разделения апвеллингов по характеру сезонной изменчивости температурных и ветровых полей // Системы контроля окружающей среды – 2019 : Тезисы докладов Международной научно-технической конференции, Севастополь, 12–13 сентября 2019 г. Севастополь : ИПТС, 2019. С. 129.
11. Seasonal and interannual changes in intense Benguela upwelling (1982–1999) E. Hagen [et al.] // Oceanologica Acta. 2001. Vol. 24, iss. 6. P. 557–568. https://doi.org/10.1016/S0399-1784(01)01173-2
12. Ocean climate of the South East Atlantic observed from satellite data and wind models / N. J. Hardman-Mountford [et al.] // Progress in Oceanography. 2003. Vol. 59, iss. 2–3. P. 181–221. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2003.10.001
13. A study of Benguela upwelling system using different upwelling indices derived from remotely sensed data / Z. Chen [et al.] // Continental Shelf Research. 2012. Vol. 45. P. 27–33. https://doi.org/10.1016/j.csr.2012.05.013
14. Upwelling indices for comparative ecosystem studies: Variability in the Benguela Upwelling System / T. Lamont [et al.] // Journal of Marine Systems. 2018. Vol. 188. P. 3–16. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2017.05.007
15. Seasonal to interannual variability of water mass characteristics and currents on the Namibian shelf / T. Junker [et al.] // Journal of Marine Systems. 2017. Vol. 165. P. 36–46. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2016.09.003
16. South East tropical Atlantic warm events and southern African rainfall / M. Rouault [et al.] // Geophysical Research Letters. 2003. Vol. 30, iss. 5. 8009. https://doi.org/10.1029/2002GL014840
17. Stramma L., England M. On the water masses and mean circulation of the South Atlantic Ocean // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1999. Vol. 104, iss. C9. P. 20863–20883. https://doi.org/10.1029/1999JC900139
18. Daily High-Resolution-Blended Analyses for Sea Surface Temperature / R. W. Reynolds [et al.] // Journal of Climate. 2007. Vol. 20, iss. 22. P. 5473–5496. https://doi.org/10.1175/2007JCLI1824.1
Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal. 2022; 38: 18-33
Seasonal and Interannual Variability of the Thermohaline Structure of the Bengel Upwelling Based on the Argo Buoys Data
https://doi.org/10.22449/0233-7584-2022-1-18-33Abstract
Purpose. The work is purposed at studying the water vertical structure in the Bengel upwelling region based on the Argo buoys data, its seasonal and interannual variability, as well as the possibility of using altimetry measurements to assess intensity of the eastern upwellings.
Methods and Results. Based on the Argo buoys measurements for 2004–2019, the spatial, seasonal and interannual variability of the Bengel upwelling thermohaline structure was investigated. With increase of depth, the zone of the deep water rise was observed to shift to the south and to the west. The maximum upwelling on the surface was recorded at latitude 25° S. However, the water rise in this zone was observed only up to the 300 m depth. At the same time, at latitude 30° S, the water rise was less intense on the surface, but was noted within the depth range 0–1500 m. Within the 100–600 m layer, seasonal variations of the temperature and salinity anomalies in the central part of the Bengel upwelling were almost the same.
Conclusions. Upwelling is most intense in July and weakens in April. At this time, the temperature and salinity anomalies within the 100–600 m layer reach 0.5 °С and 0.05 psu, respectively. The secondary maximum of upwelling is observed in January in the 0–400 m layer, and its secondary minimum – in December. On the interannual scales (2004–2019), two periods of the upwelling significant weakening were recorded: in 2004–2005 and in 2018–2019.
References
1. Shannon L. V., Nelson G., Jury M. R. Hydrological and meteorological aspects of upwelling in the southern Benguela Current // Coastal upwelling / F. A. Richards (Editor). Washington, DC : American Geophysical Union, 1981. P. 146–159. (Coastal and Estuarine Sciences; vol. 1). https://doi.org/10.1029/CO001p0146
2. Physical and biological features across an upwelling front in the southern Benguela / D. A. Armstrong [et al.] // South African Journal of Marine Science. 1987. Vol. 5, iss. 1. S. 171–190. https://doi.org/10.2989/025776187784522559
3. Gordon A. L., Bosley K. T., Aikman III F. Tropical Atlantic water within the Benguela upwelling system at 27S // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 1995. Vol. 42, iss. 1. P. 1–12. https://doi.org/10.1016/0967-0637(94)00032-N
4. Rae C. M. D. A demonstration of the hydrographic partition of the Benguela upwelling eco-system at 2640'S // African Journal of Marine Science. 2005. Vol. 27, iss. 3. S. 617–628. https://doi.org/10.2989/18142320509504122
5. The seasonal variability of the northern Benguela undercurrent and its relation to the oxygen budget on the shelf / V. Mohrholz [et al.] // Continental Shelf Research. 2008. Vol. 28, iss. 3. P. 424–441. https://doi.org/10.1016/j.csr.2007.10.001
6. Bukatov A. E., Solovei N. M. Otsenka svyazi vertikal'noi struktury polya plotnosti i kharakteristik vnutrennikh voln s krupnomasshtabnoi atmosfernoi tsirkulyatsiei v ak-vatoriyakh Peruanskogo i Bengel'skogo apvellingov // Protsessy v geosredakh. 2017. № 2. S. 485–490.
7. O generatsii apvellinga v raione Tikhookeanskogo poberezh'ya Meksiki / S. N. Bulgakov [i dr.] // Morskoi gidrofizicheskii zhurnal. 2005. № 1. S. 32–41.
8. Malinin V. N., Chernyshkov P. P., Gordeeva S. M. Kanarskii apvelling: krupnomas-shtabnaya izmenchivost' i prognoz temperatury vody. SPb. : Gidrometeoizdat, 2002. 156 s.
9. Timokhin. E. N. Osobennosti vnutrigodovoi i mezhgodovoi izmenchivosti polei gidro-meteorologicheskikh elementov v promyslovykh raionakh YuVA i Bengel'skogo apvellinga // Tezisy dokladov XII Mezhdunarodnoi konferentsii po promyslovoi okeanologii. Kaliningrad : Izd-vo AtlantNIRO, 2002. S. 244–246.
10. Serebrennikov A. N. Metodika prostranstvennogo razdeleniya apvellingov po kharakteru sezonnoi izmenchivosti temperaturnykh i vetrovykh polei // Sistemy kontrolya okruzhayushchei sredy – 2019 : Tezisy dokladov Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii, Sevastopol', 12–13 sentyabrya 2019 g. Sevastopol' : IPTS, 2019. S. 129.
11. Seasonal and interannual changes in intense Benguela upwelling (1982–1999) E. Hagen [et al.] // Oceanologica Acta. 2001. Vol. 24, iss. 6. P. 557–568. https://doi.org/10.1016/S0399-1784(01)01173-2
12. Ocean climate of the South East Atlantic observed from satellite data and wind models / N. J. Hardman-Mountford [et al.] // Progress in Oceanography. 2003. Vol. 59, iss. 2–3. P. 181–221. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2003.10.001
13. A study of Benguela upwelling system using different upwelling indices derived from remotely sensed data / Z. Chen [et al.] // Continental Shelf Research. 2012. Vol. 45. P. 27–33. https://doi.org/10.1016/j.csr.2012.05.013
14. Upwelling indices for comparative ecosystem studies: Variability in the Benguela Upwelling System / T. Lamont [et al.] // Journal of Marine Systems. 2018. Vol. 188. P. 3–16. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2017.05.007
15. Seasonal to interannual variability of water mass characteristics and currents on the Namibian shelf / T. Junker [et al.] // Journal of Marine Systems. 2017. Vol. 165. P. 36–46. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2016.09.003
16. South East tropical Atlantic warm events and southern African rainfall / M. Rouault [et al.] // Geophysical Research Letters. 2003. Vol. 30, iss. 5. 8009. https://doi.org/10.1029/2002GL014840
17. Stramma L., England M. On the water masses and mean circulation of the South Atlantic Ocean // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1999. Vol. 104, iss. C9. P. 20863–20883. https://doi.org/10.1029/1999JC900139
18. Daily High-Resolution-Blended Analyses for Sea Surface Temperature / R. W. Reynolds [et al.] // Journal of Climate. 2007. Vol. 20, iss. 22. P. 5473–5496. https://doi.org/10.1175/2007JCLI1824.1
