Синоптические события апвеллинга на фоне сезонной (май – сентябрь) температурной аномалии в районе Актау (Казахстан)

Апвеллинг (подъем холодных вод из подповерхностных слоев к поверхности) – давно и хорошо известная особенность динамики вод у восточного побережья Каспийского моря в теплое время года. Частые синоптические апвеллинги продолжительностью в несколько дней приводят к образованию здесь устойчивой сезонной аномалии температуры поверхности моря (ТПМ) Каспия [1–4]. Малоисследованными на сегодняшний день являются частота возникновения и интенсивность синоптических событий апвеллинга на фоне сезонного апвеллинга в разные месяцы теплого периода (май – сентябрь) на различных участках восточного побережья Каспия и их межгодовая изменчивость. Настоящая работа посвящена исследованию данного вопроса для района Актау (Казахстан) в северной части Среднего Каспия (43.64° с.ш., 51.17° в.д.), по которому в известных публикациях [5–7] существуют противоречивые сведения. В качестве индекса апвеллинга использовался температурный индекс – разность между минимальной температурой в зоне апвеллинга (вблизи побережья) и температурой в открытом море, за пределами трансформированных вод апвеллинга, на той же широте. Исследование основано на анализе: ежедневных данных о ТПМ in situ береговой гидрометеостанции в Актау в период с мая по сентябрь в 2021–2023 гг. и с мая по август в 2024 г.; спутниковой информации о температуре воды в точках прибрежной зоны Актау на 51.17° в.д. и во внеапвеллинговой зоне на 50° в.д. той же широты по базе данных NASA массива Giovanni on-line data system, основанной на ночных измерениях радиометра MODIS (11 мкм) спутника Aqua, с 4-км пространственным разрешением и 8-дневным осреднением по времени (https://giovanni.gsfc.nasa.gov); данных о скорости и направлении ветра с трехчасовым интервалом метеостанции Актау, Казахстан, WMO_ID=38111 (сайт rp5.ru).
Выполненный анализ показал, что наибольшая интенсивность сезонного апвеллинга в районе Актау во все рассматриваемые годы приходится на июль – август. На фоне сезонного апвеллинга в 2021 г. произошло 7 синоптических событий апвеллинга, в 2022 г. – 13, в 2023 г. – 11 и в 2024 –7 (без сентября). Этим событиям предшествовало в большинстве случаев усиление благоприятного для апвеллинга ветра. Месяцы с наибольшим количеством синоптических апвеллингов в разные годы были различны: в мае их максимум (2) наблюдался в 2022, в июне – 4 в 2022, в июле – 5 в 2023, в августе – 4 в 2022 и 2024 гг., в сентябре – 2 в 2023 г., с максимальным количеством (5) в июле 2023 г. Этот год лидировал также по общей продолжительности дней с синоптическими апвеллингами – 105 дней (для сравнения: в 2021 – 65, в 2022 – 70, в 2024 – 77 дней без сентября). Максимальные падения температуры в прибрежной зоне при очередном синоптическом апвеллинге в разные месяцы разных лет составляли 5–5.7 °C (в сентябре 2023 г. – 7.3 °C). Оценки максимальных разностей (интенсивности апвеллинга) между минимальными значениями температуры in situ в прибрежной зоне во время синоптического апвеллинга и температурой спутникового происхождения в открытом море в разные годы оказались равными 9.1 °C в июле и августе 2021 г., 9 °C в июле и августе 2022 г., 11.2 °C в августе 2023 г. и 10.4 °C в августе 2024 г. Таким образом, 2023 и 2024 гг. оказались годами с наибольшей суммой дней синоптических апвеллингов и их наибольшей интенсивностью. Эти годы совпали по времени с одним из пяти самых сильных за всю историю наблюдений событием Эль-Ниньо 2023–2024 гг. Этот факт свидетельствует в пользу предположения В.С. Тужилкина и А.Н. Косарева [8] о возможной связи изменчивости апвеллинга у восточного побережья Каспия с данным явлением.

А.И. Гинзбург, А.Г. Костяной и Н.А. Шеремет выполнили данное исследование в рамках темы Госбюджета № FMWE-2024-0016 «Разномасштабные гидрофизические процессы в Мировом океане и его пограничных слоях: их исследование методами оперативной океанографии, судовых наблюдений, дистанционного зондирования, теоретического, численного и лабораторного моделирования».