Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Девятнадцатая международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XIX.E.22

О вихревой динамике в западном бассейне Большого Аральского моря (спутниковая информация)

Гинзбург А.И. (1), Костяной А.Г. (1,2), Шеремет Н.А. (1), Соловьев Д.М. (3)
(1) Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
(2) Московский университет им. С.Ю. Витте, Москва
(3) Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
В результате обмеления, начавшегося в так называемый антропогенный период (с 1961 г.), к 1987 г. замкнутое Аральское море разделилось на Малое и Большое моря, а с 2001 г. Большое море представляет собой два бассейна, западный и восточный [3]. Соединявший их на севере пролив, имевший ширину на момент разделения моря на два бассейна 10–15 км, к маю 2020 г., как показывают спутниковые изображения, практически исчез. К настоящему времени максимальная глубина в наиболее глубокой части западного бассейна уменьшилась с 66 м в условно-естественный период (1911–1960 гг.) [2] до примерно 30 м, а соленость в поверхностном слое с 10 г/кг [5] возросла до 126–140 г/кг [1]. Таким образом, в настоящее время западный бассейн представляет собой практически изолированный гиперсоленый водоем с крутым западным и довольно крутым восточным склонами в его центральной части.
Вопрос о возможном изменении циркуляции вод в западном бассейне по мере его обмеления и отделения от восточного бассейна недостаточно изучен. В условно-естественный период циркуляция в Аральском море была антициклонической при ветрах северных направлений (преобладающих) и циклонической при ветрах южных румбов [2]. Измерения скоростей и направлений течений у западного и восточного склонов западного бассейна в 2000-е годы позволяли полагать, что при ветрах северных направлений циркуляция в поверхностном слое западного бассейна оставалась антициклонической [6], а при южных ветрах – циклонической [4]; при этом численное моделирование для сентября 2010 г. показало [6] возможность образования в его центральной части, при общем антициклоническом характере циркуляции в поверхностном слое западного бассейна, антициклонических круговоротов меньшего, суббассейнового масштаба.
Исследование вихревой динамики в современном западном бассейне Большого Аральского моря и ее связи с направлением ветра выполнено с использованием оптических спутниковых изображений MSI Sentinel-2A, MSI Sentinel-2B и OLI Landsat-8 с высоким пространственным разрешением (30–60 м) в период 11–18 октября 2020 г., с временным интервалом между изображениями в 2–3 дня, и соответствующей информации о скорости и направлении ветра (NCEP Global Forecast System (GFS) и NASA Giovanni on-line data system). Скорость ветра над акваторией в период с 11 по 18 октября в среднем не превышала 4 м/с, а его направление с северо-восточного/восточного 11–15 октября сменилось юго-восточным/южным 16–18 октября. Наибольшая вихревая активность на протяжении всего периода наблюдалась в наиболее глубокой и широкой части западного бассейна, примерно между широтами 44°58´ и 45°22´ с.ш. При ветрах восточных румбов доминирующей структурой в данном широтном поясе был антициклонический вихрь с диаметром 5–7 км и присоединенными циклонами меньшего масштаба. Размер вихревой части дипольной структуры из этого антициклона и циклона на его северо-западной периферии составлял примерно 11 км (при ширине бассейна около 21 км на широте 45°10´ с.ш.). Сопоставление этого диполя с «модельной» картиной циркуляции примерно в тех же координатах в [6] показало их качественное сходство. Со сменой направлений ветров на южные вихревая картина заметно усложнилась: наиболее крупными и ярко выраженными на фоне сложной упаковки вихрей и вихревых диполей стали циклонические вихри до 8 км в диаметре. Обсуждается вопрос о возможных причинах более интенсивной вихревой картины с четкой «прорисовкой» вихревых структур на спутниковых изображениях в октябре 2020 г. по сравнению со спутниковыми изображениями западного бассейна начала 2000-х годов. С учетом того, что максимальная численность водорослей фитопланктона и цист артемии, являющихся трассерами течений на оптических спутниковых изображениях западного бассейна Большого Аральского моря, наблюдается осенью [3, 7], именно осенний период оптимален для наблюдения вихревых структур в этом водоеме.
Работа выполнена в рамках Госзаданий № 0128-2021-0002 и № 0555-2021-0003.

Ключевые слова: обмеление Аральского моря, циркуляция вод в западном бассейне Большого Аральского моря, вихри, вихревые диполи, цисты аральской артемии, спутниковые данные
Литература:
  1. Андрулионис Н.Ю., Завьялов П.О., Ижицкий А.С. Современная эволюция солевого состава вод западного бассейна Большого Аральского моря // Океанология. 2021. № 6 (в печати).
  2. Бортник В.Н., Чистяева С.П. (ред.). Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Проект «Моря СССР». Т. VII. Аральское море. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 196 с.
  3. Завьялов П.О., Арашкевич Е.Г., Бастида И., Гинзбург А.И., Дикарев С.Н., Житина Л.С., Ижицкий А.С., Ишниязов Д.П., Костяной А.Г., Кравцова В.И., Кудышкин Т.В., Курбаниязов А.К., Ни А.А., Никишина А.Б., Петров М.А., Сажин А.Ф., Сапожников Ф.В., Соловьев Д.М., Хан В.М., Шеремет Н.А. Большое Аральское море в начале XXI века: физика, биология, химия. – М.: Наука, 2012. 229 с.
  4. Ижицкий А.С., Химченко Е.Е., Завьялов П.О., Серебряный А.Н. Гидрофизическое состояние Большого Аральского моря осенью 2013 г.: термическая структура, течения, внутренние волны // Океанология. 2014. Т. 54. № 4. С. 451–463.
  5. Косарев А.Н. Гидрология Каспийского и Аральского морей. - М.: Изд. Московского университета, 1975. 272 с.
  6. Izhitskiy A.S., Zavialov P.O., Roget E., Huang H.-P., Kurbaniyazov A.K. On thermohaline structure and circulation of the Western Large Aral Sea from 2009 to 2011: observations and modeling // Journal of Marine Systems. 2014. V. 129. P. 234–247.
  7. Sapozhnikov P.V., Arashkevich E.G., Ivanishcheva P.S. Biodiversity // In: A.G. Kostianoy, A.N. Kosarev (Eds.). The Aral Sea Environment. The Handbook of Environmenral Chemistry. Springer – Verlag Berlin Heidelberg. 2010. P. 235–282.

Презентация доклада

Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов