Исследование апвеллингов в Мраморном море по спутниковым данным

Мраморное море представляет собой акваторию площадью 11350 км2, занимающую промежуточное положение между Черным и Эгейским морями. Выраженная разница в термохалинных характеристиках вод этих морей обусловила двухслойную структуру вод Мраморного моря: придонный слой с квазипостоянными значениями температуры и солености (14,6 0С и 38.6 ‰ соответственно) и подверженный сезонной изменчивости поверхностный (температура от 7 до 28 0С, соленость – от 21 до 26 ‰).
Случаи проявления апвеллингов в Мраморном море анализировались с 2000 по 2023 гг. по оптическим спутниковым данным TIRS Landsat-8, TIRS Landsat-9, ETM+ Landsat-7, MODIS Aqua, MODIS Terra и VIIRS Suomi-NPP. Дополнительно привлекались данные NOMADS/NCEP и моделей ECMWF и ICON о характеристиках ветра.
При работе со спутниковыми изображениями были выявлены случаи проявления апвеллинга в Мраморном море в теплое время года (с мая по сентябрь) и в холодное (с декабря по февраль).
Так как в зимнее время преобладают дни с непроницаемым облачным покровом, то с 2000 по 2023 гг. выявлено только небольшое число случаев зимнего («теплого») апвеллинга (как достоверные определены 6 случаев), которые проявлялись по выраженному локальному повышению температуры. Все случаи регистрировались в восточной части Мраморного моря: в прибрежной зоне полуострова Бозбурун, в Измитском заливе и на выходе из него, в Гемликском заливе (в одном или нескольких районах); температурный контраст между ядрами апвеллинга и окружающими водами не превышал 4,4 0С. Развитие апвеллингов осуществлялось в качестве отклика на воздействие северо-восточного ветра со скоростями от 8-10 до 12-14 м/с на протяжении 15 часов или более. При этом определить продолжительность развития зимних апвеллингов на настоящий момент затруднительно из-за большого числа пасмурных дней, но, предположительно, не превышает нескольких суток.
В теплое время года случаи развития апвеллинга обнаруживаются практически ежегодно. Стоит отметить, что их идентификация (особенно у побережья полуострова Бозбурун) нередко осложнена проявлением в температуре Босфорской струи – продолжением Верхнебосфорского течения, транспортирующего черноморские воды (над- и подтермоклинные) с более низкой температурой, чем мраморноморские. Другим препятствующим фактором могут являться штормовые ветры, вызывающие интенсивное перемешивание поверхностного слоя Мраморного моря.
Преимущественно «холодные» апвеллинги развиваются в восточной части Мраморного моря в тех же районах, что и в зимние месяцы. Кроме того, при интенсивном влиянии северо-восточного ветра на всю акваторию подъем холодных вод может обнаружиться в восточной части залива Эрдек, западнее полуострова Капыдаг и близлежащих островов, у восточного побережья на входе в пролив Дарданеллы. Вдоль западного побережья Мраморного моря летние апвеллинги регистрировались единично, на фоне или после влияния интенсивного юго-западного ветра.
Температурный контраст между ядрами апвеллинга и окружающими водами, вероятно, может достигать более высоких значений, чем в зимние месяцы – ядра апвеллинга в отдельных случаях холоднее окружающих вод примерно на 5-5,5 0С.
В летнее время развитие апвеллинга осуществляется преимущественно после влияния ветра со скоростями от 7-8 м/с (нередко – до 10-11 м/с и выше) на протяжении 12-15 часов и более. При этом единично встречались случаи, когда апвеллинг выявлялся после длительного воздействия (на протяжении ряда суток) устойчивого ветра умеренных скоростей (5-6 м/с с колебаниями от 4 до 8 м/с).
В целом продолжительность «холодного» апвеллинга в Мраморном море варьирует от 1-2 до 5-6 суток, но чаще выявляются ситуации, когда длительность развития апвеллинга ограничивается 2-4 сутками.
Географическое положение Эгейского, Мраморного и Черного морей в сочетании с особенностями рельефа окружающей их суши благоприятно для влияния единого поля ветра на значительные площади этих морей при северо-восточном или юго-западном направлениях. Поэтому нередко в те дни, когда апвеллинги регистрируются в Мраморном море, они также наблюдаются в Черном и (или) Эгейском морях. Таким образом, основываясь на характеристиках ветра и оценивая параметры апвеллингов в соседних акваториях, можно предполагать развитие апвеллингов и в Мраморном море в пасмурные дни.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ 23-27-00421 «Развитие методов спутникового мониторинга аномальных процессов в морских экосистемах на основе многоспектрального подхода», использованные данные получены в рамках государственного задания FNNN-2024-0012.