Океанография и состояние морской среды дальневосточного региона России

Интегрированная база информационных ресурсов FAR EAST ON-LINE

Ресурсы ТОИ
Руководитель проекта:
И.Д. Ростов
ТОИ ДВО РАН
690041, Владивосток, ул. Балтийская, 43
Телефон: (423) 2-311-420
Факс: (423) 2-312-573
pacificinfo.ru/ > Информация о последних рейсах > Зимняя международная экспедиция в Японское море JES WINTER CRUISE 2000

 


ЗИМНЯЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ В ЯПОНСКОЕ МОРЕ JES WINTER CRUISE 2000

ОТЧЕТ
об участии отряда ТОИ ДВО РАН
в 38 рейсе НИС “Профессор Хромов”
22 февраля - 23 марта 2000 г.
В.Б. Лобанов, зам. директора ТОИ (начальник отряда)

 

Цели и задачи экспедиции

Цель экспедиции состояла в комплексном изучении характеристик водных масс северо-западной части Японского моря в зимний период для исследования процесса вентиляции глубинных слоев моря. Основные часть экспедиционных работ нацелена на обеспечение научных исследований совместного проекта ТОИ и Скриппсовского института океанографии (СИО), США (рук. Л.Д.Тэлли, со-рук. В.Б.Лобанов, В.И.Пономарев и П.Я.Тищенко), международного научно-исследовательского гранта по изучению мезомасштабных вихрей Японского моря (NICOP), проекта “Состояние и устойчивость экосистем дальневосточных морей России” и ряда проектов ФЦП “Мировой океан”. Кроме этого дополнительные наблюдения были выполнены по научным программам Сеульского университета (рук. К.Р.Ким), Вашингтонского университета (рук. М.Уорнер), Вудсхоллского океанографического института (рук. Р.Лимебернер), ДВНИГМИ (рук. Ю.Н.Волков) и биооптической группы Скриппсовского института океанографии (рук. Г.Митчелл).

Особенности организации экспедиции

Экспедиция организована в рамках международной программы по исследованию циркуляции и вентиляции вод Японского моря, финансируемой университетами США. Планирование научной программы работ осуществлялось сотрудниками ДВНИГМИ, Скриппсовского института океанографии и ТОИ ДВО РАН. Отдельные виды наблюдений были включены по предложению других участников экспедиции (см. выше) при соответствующей финансовой поддержке работ. Аппаратурное обеспечение работ осуществлялось всеми организациями-участниками научной программы. Экспедиционные работы выполнялись на научно-исследовательском судне ДВНИГМИ “Профессор Хромов” (нач. экспедиции - А.Ф.Щербинин; капитан - Кисилев И.Б.). На первом этапе экспедиции (28 февраля-1 марта) в районе Корейской котловины в работах участвовали сотрудники ДВНМГМИ, ТОИ, СИО и Сеульского университета. Все наблюдения во втором этапе экспедиции (2-16 марта) были выполнены сотрудниками ДВНИГМИ и ТОИ ДВО РАН. На третьем этапе (20-23 марта) работы выполнялись по программе ДВНИГМИ силами научной группы ДВНИГМИ, за исключением работ на калибровочной станции для определения карбонатных параметров, в которой участвовали сотрудники ТОИ.

 Объем выполненных наблюдений

Гидрологические наблюдения:

Глубоководные зондирования выполнялись с помощью СТД- зондов Neil Brown MK-III (США) оснащенных датчиками температуры, электропроводности, давления, содержания растворенного кислорода, прозрачности и акустическим альтиметром, а также батометрической пробоотборной системой на 24 батометра объемом 10 литров и 1.7 литра. Зондирования выполнялись от поверхности моря до придонного слоя с расстоянием 5-10 метров до дна.

Всего выполнено гидрологических станций - 81
из них с измерением содержания кислорода - 73
прозрачности - 69

Гидробиологические и гидрооптические наблюдения:

Наблюдения включали:

- отбор и фильтрация проб на хлорофилл;
- отбор проб и определение замедленной флуорисценции;
- определение спектров отражения водной поверхности и прозрачности атмосферы;
- определение вертикального профиля прозрачности воды прозрачномером;
- определение прозрачности воды диском Секки.

На каждой гидрологической станции отбирались пробы воды для анализа концентрации хлорофилла “а” флуорисцентным методом и для анализа пигментов фитопланктона спектроскопическим методом. Всего на 81 станции было отобрано 260 проб на флуорисцентный анализ и 90 проб на спектроскопический анализ.

Во всех пробах воды проводилось измерение замедленной флуоресценции для оценки первичной продукции фитопланктона. Всего выполнено 350 измерений.

Измерения прозрачности атмосферы и спектров отражения поверхности воды проводились с помощью аппаратурного комплекса Simbad (Франция) на всех станциях, выполненных в дневное время (49 станций).

Распределение прозрачности воды с глубиной опрелялось глубоководными прозрачномерами марки Wetlabs C-Star (США), укрепленными на гидрологическом комплексе, с длинами волн 448 и 680 нм. Измерения проводились на 69 станциях.

Наблюдения с помощью диска Секки были выполнены на 22 станциях.

Попутные метеорологические и другие наблюдения

Метеонаблюдения с помощью судовой автоматической метеорологической станции MIDAS (Финляндия) проводились регулярно на протяжении рейса с интервалом 10 мин. По программе ТОИ интервал наблюдений был сокращен до 1 мин. в периоды радиолокационных съемок с ИСЗ ERS-2. Регулярные метеорологические наблюдения с интервалом 10 мин. выполнялись автоматической метеостанцией Вудсхоллского института океанографии. Измерения температуры воды осуществлялись термодатчиком, закрепленным на корпусе судна в носовом трюме на уровне ниже ватерлинии.

Стандартные метеонаблюдения проводились в рейсе наблюдателем ДВНИГМИ в синоптические сроки 0, 6, 12 и 18 часов UTC.

По программе Сеульского университета по ходу судна с интервалом 1 мин. регистрировались поверхностные температура воды и соленость с помощью проточного регистратора Sea Cat SBE (США), а также проводился периодический отбор проб воды на химические анализы (см. ниже). Забор воды проводился через систему охлаждения судового двигателя.

По программе группы биооптики СИО в центральной части Японской котловины был выпущен дрейфующий всплывающий буй с датчиками температуры и прозрачности морской воды K-SOLO.

Гидрохимические наблюдения:

В набор гидрохимических наблюдений входили растворенный кислород, биогенные элементы (нитриты, нитраты, неорганический фосфор, кремний и аммоний), соленость, рН и щелочность. Кроме того, были отобраны образцы морской воды на гелий, шестифтористую серу (SF6), изотопы (тритий, С14, О18) и фреоны. Анализ этих образцов будет выполнен в береговой лаборатории Сеульского университета и в лаборатории Вашингтонского университета (фреоны).

Дополнительно, по ходу судна регистрировались поверхностные свойства морской воды (температура, соленость, оптическая плотность). Дважды в день фильтровались пробы на хлорофилл и для каждой станции из проточной системы анализировался общий набор гидрохимических параметров.

Всего было выполнено следующее количество анализов:

pH - 1280
щелочность- 1280
кислород - 1770
нитриты 1770
нитраты 1770
аммоний 1770
неорганический фосфор 1770
неорганический кремний 1770
соленость 1770

 

Предварительные научные результаты

Основной результат комплексных океанографических исследований 38-го рейса НИС “Хромов” состоит в том, что для периода окончания зимнего сезона в Японском море получен большой массив гидрологических, гидрохимических и гидробиологических данных на 81 станции, соответствующих современным стандартам точности. Среди предварительных научных результатов можно назвать следующие:

1) области вод максимальной плотности верхнего слоя 0-250 м (более 27.3 условных единиц), охваченного термической конвекцией, располагаются как в зоне охлаждения трансформированных вод Цусимского течения к востоку от побережья Приморья, так и в районе к югу от подводной горы Сибирь (40,7-42,0 с.ш., 131,5-133,0 в.д.). Именно здесь зафиксирована максимальная глубина конвективного слоя, превышающая 500 м.

2) горизонтальная адвекция играет важную роль в формировании вертикальной структуры вод верхнего деятельного слоя 0-1000 м., что проявляется в ступенчатом характере вертикальных профилей океанографических параметров и свидетельствует о присутствии конвективных слоев, сформированных в различное время.

3) заметное влияние на характер распределения океанографических параметров оказывают антициклонические вихри синоптического масштаба; их влияние прослеживается во всей толще вод вплоть до придонного слоя.

4) повышенное содержание растворенного кислорода в придонном слое Японской котловины вблизи северо-западного и юго-западного склонов подтверждает предположение, что эти области являются одними из основных районов вентиляции глубинных вод Японского моря.

5) глубинные воды ниже 2500 м имеют наибольшие горизонтальные градиенты потенциальной температуры, растворенного кислорода и биогенных элементов вблизи материкового склона залива Петра Великого, у склонов возвышенности Ямато и Корейского плато.

6) воды с наименьшим содержанием растворенного кислорода обнаружены вдоль склона побережья Приморья в Татарском проливе с экстремумом достигающим 197-201 um/kg на глубинах 1000-1150 м, что, по-видимому, обусловлено активной биологической деятельностью.

 Схема расположения станций