Колебания вертикальной плотностной стратификации вод у юго-восточного побережья Приморья в связи с динамическими структурами в северо-западной части Японского моря

Вдольбереговая зона северо-западной части Японского моря, где следует на юго-запад холодное Приморское течение, замыкающее циклонический круговорот субарктической части моря, весьма динамически активна. В системе Приморского течения формируются синоптические и мезомасштабные вихри, над континентальным склоном проходят длинные волны, с юга и востока переносятся трансформированные субтропические воды.
Для исследования этих процессов на заякоренной станции вблизи юго-восточного побережья Приморья был установлен сканирующий профилограф «Аквалог», выполнявший измерения в теплый период 2015 г., что дало возможность получить уникальные для этого района данные о промежуточных водах с высокой дискретностью во времени и по вертикали. Привлечение спутниковой информации позволило установить, что аномалии на глубине 64–70 м связаны с динамическими структурами синоптического и мезо- масштабов (Трусенкова и др., 2019а). Установлено также, что изменчивость в нижнем слое профилируемых вод связана с вертикальными движениями в пикноклине (Трусенкова и др., 2019б). Данная работа является продолжением этих исследований и нацелена на оценку связанных с динамическими структурами изменений вертикальной плотностной стратификации и глубины, разграничивающей температурные аномалии разной природы.
На основе измерений температуры и солености (электропроводности) на глубинах 64–300 м с дискретностью 1 м и 6 час. за период с 18 апреля по 14 октября 2015 г. были рассчитаны плотность и общепринятый показатель стратификации – частота плавучести (частота Брента – Вайсяля). Анализ данных основан на разложении на эмпирические ортогональные функции (ЭОФ) аномалий (от среднего по времени) частоты плавучести (с предварительным устранением флуктуаций с периодами меньше 3 сут. и размером меньше 9 м) и температуры воды в осях глубина – время.
Установлено, что ЭОФ 1 частоты плавучести учитывает 43.7% дисперсии и описывает противоположные изменения стратификации выше и ниже 120–160 м. ЭОФ 1 и 2 температуры, учитывающие 57.4% и 21.0% дисперсии данных и значимые ниже и выше 120–150 м соответственно, описывают вертикальные колебания (смещения изопикнических поверхностей) в пикноклине и горизонтальную адвекцию инородных вод в подповерхностном слое соответственно. Три временных ряда: главная компонента (ГК) частоты плавучести, ГК 1 температуры и динамическая высота слоя 64–300 м характеризуются тесной статистической взаимосвязью, а их колебания с периодами 8–12, 20–30 и 80–110 сут. являются статистически значимыми. С ростом динамической высоты температура воды в нижнем слое увеличивалась, стратификация в верхнем слое ослаблялась, в нижнем усиливалась, а граница между слоями находилась на глубине 120–160 м. Эти изменения можно объяснить прохождением в районе станции динамических структур с антициклонической относительной завихренностью, внутри которых происходило опускание вод. До глубины 120–160 м слои разной плотности отдалялись друг от друга, а ниже сближались, поэтому можно предположить, что в верхнем слое направленная вниз вертикальная скорость возрастала, а в нижнем уменьшалась. Приводятся примеры таких структур, подтвержденных по спутниковым изображениям.