Теоретические и реальные мезоструктуры океана видимые из космоса

Как установлено во второй половине ХХ века многими учеными, мезомасштабные вихревые структуры океана оказывают определенные влияния на перераспределение важных гидрологических и экологических параметров (Лобанов, 1990), включая концентрации живых организмов (Рогачев, Лобанов, 1990; Рогачев, 1990). Естественно, они влияют и на крупномасштабные миграции промысловых гидробионтов (Дьяков и др., 1994). Например, плотности концентраций промысловых объектов вдоль фронтов завихренности мезомасштабных структур по данным гидроакустических регистраций могут превышать фоновые концентрации живых организмов в 2-3 раза (Дарницкий, Озёрин, Бомко, 2003). Эти результаты подтверждались данными траловых уловов как научно-исследовательских, так и промысловых судов.
Постоянное наблюдение таких топологических особенностей структуры вод в одном и том же месте может свидетельствовать о том, что причина их возникновения может находиться не в верхних слоях океана, а в глубинных, а из космоса видна, образно выражаясь, лишь искаженная вершина айсберга. Эта картина является довольно типичной для многих районов океана со сложными формами рельефа дна (Дарницкий, 1980).
На картах Японского Геологического Агентства строение рельефа дна к югу и востоку от Японии имеет более сложное строение, чем на картах советского производства. Согласно этим картам вокруг Японии расположено несколько кластеров подводных гор, высота которых в среднем укладывается в диапазон 3-4 км. Как показывает анализ космической информации, с этими районами связаны основные центры генерации теплых антициклонических вихрей (Дарницкий и др., 2004)
Материалы детальных экспедиционных исследований ДВНИГМИ в одном из таких районов (хребет Идзу) показали, что Куросио зимой 1978 г. при подходе к хребту ежесуточно приносило 65•10^6 м^3 воды и 106•10^10 ккал тепла. На выходе в открытый океан (на 143 в.д.) после пересечения хребта величины расходов уменьшились до 46•10^6, а теплозапаса – до 68•10^10 ккал в слое 0-1000 м (Покудов, Вельяотс, 1979).
Таким образом, при взаимодействии Куросио с горами хребта затраты на локальную турбулентность вблизи гор составили почти 20 млн.м^3 и 400 млрд. ккал тепла. Этот факт может иметь важное экологическое значение для обитающих здесь популяций рыб, использующих хребет Идзу для нерестилищ. Детальной проработки этого вопроса, однако, никем не проводилось.Однако известно, что один из обитающих здесь видов – Лемонема (Lemonema longipes) предпочитает глубины от 200 до 2000 м (Савин, Булатов, 1997) и реагирует на положение струй и вихрей при ее миграциях. Важным оказывается отепление промежуточных вод за счет их опускания в антициклонических вихрях.Нам представляется важным знать не только общие сведения о различных мезоструктурах океана, но и их «тонкую» горизонтальную структуру, что стало возможным при использовании космических дистанционных средств. При этом оказывается также важным знать результаты исследований динамики различных структур, полученных теоретическими методами контурной динамики (Избранные труды….2006). Например, расчеты показывают, что относительно тонкие кольцевые зоны постоянной завихренности могут быстро перестраиваться в систему мелких вихрей, расположенных относительно равномерно вокруг или внутри более массивного вихревого кольца. Фрагменты такого поведения природных вихревых колец можно отследить только на космических снимках.
В докладе будут представлены результаты исследования в этом направлении.