Исследование термохалинной структуры и биопродуктивности вод Канарского апвеллинга с использованием геоинформационных технологий - Автореферат

По оценкам ФАО (2003), в районе имеется значительный недоиспользуемый ресурс этих объектов, однако для расширения российского промысла в этом районе, что вытекает из планов развития отечественного океанического рыболовства, требуются углубленые знания закономерностей сезонных и межгодовых изменений биологической и промысловой продуктивности вод. Исходя из этих предпосылок, необходимость внедрения геоинформационных технологий для более глубокого изучения закономерностей сезонной и межгодовой изменчивости термохалинной структуры и динамики вод Канарского апвеллинга, а также их влияния на продуктивность вод этого района является весьма актуальной. На основе совместного анализа результатов тралово-акустических съемок и термахалинной структуры, определена зависимость между положением верхней и нижней границей апвеллингового потока, положением фронтальной зоны между центральными водными массами северного и южного происхождения, объемами апвеллинговых вод и распределением массовых пелагических рыб. Положения, выносимые на защиту: · Особенности форм рельефа дна, материкового склона и ширины шельфа оказывают влияние как на гидрологическую и гидрохимическую структуру апвеллинговых вод, так и на пространственное распределение их центров в зависимости от интенсивности экмановского переноса. Выделение закономерностей влияния термохалинной структуры вод на распределение промысловых объектов позволяет более эффективно планировать тралово-акустические съемки по определению массовых пелагичеких рыб, экспедиции по изучению биомассы и распределению промысловых видов рыб в район ЦВА.

1. С использованием методов пространственного и геостатистического анализа выделены 7 подрайонов материкового склона и шельфовой зоны района ЦВА, отличающихся по общему направлению, крутизне склонов, наличию разломов и их протяженности. Определено, что каждый из участков оказывает непосредственное влияние на формирование постоянных и сезонных центров апвеллинга. Центры выхода апвеллинговых вод классифицированы на два вида: 1) с температурой 15-18° С, соленостью 36.10-36.65‰, кислородом 4-6 мл/л., фосфатами 0.1-0.7 мкг.ат/л.; 2) с температурой около 20° С, соленостью 35,60-36,0‰ , кислородом 0,1-3,3 мл/л. , фосфатами 0,9-1,7 мкг.ат/л. Получены характеристики сезонного хода апвеллинга, объем потока летом 81,4 тыс.км3 и зимой 147,6 тыс.км3, глубина залегания центральной части апвеллингового потока в пределах от 30 до 300 м. 2. Анализ количественных оценок наиболее деятельной части апвеллингового потока полученного при помощи методов объемного ГИС анализа позволяет утверждать, что глубина его залегания располагается в пределах от 30 до 300 м, что совпадает с глубинным диапазоном центральных водных масс. Следовательно, постоянные центы апвеллинга, сформированные в районе каждой из этих водных масс, должны обладать определенными гидрологическими и гидрохимическими характеристиками, что подтверждается результатами натурных наблюдений. Значительно отличаются постоянные центры апвеллинга в районе 20-21° с.ш., где располагается фронтальная зона между северной и южной центральными водными массами. Однако в экспедиционных материалах наблюдается незначительное отклонение характеристик апвелленговых вод, чему способствуют как морфологические особенности материкового склона, шельфа северо-западного побережья Африки, так и преобладающие направление пассатного переноса. 3. В рамках разработанной ГИС построена модель расчета повторяемости ветрового апвеллинга на шельфе Марокко и Мавритании, с помощью которой возможно определение значения повторяемости выхода глубинных вод на поверхность только по данным дистанционного зондирования. Внутригодовые характеристики повторяемости апвеллинга были сопоставлены с фактическими результатами средне годового термического индекса, в результате чего получены коэффициенты корреляции между этими значениями около 0.8, что указывает на высокую степень влияния учитываемых в модели характеристик (рельеф, преобладающее направление и сила ветра, геострофические течения) на формирование центров действия апвеллинга.

4. Выделены особенности сезонной и межгодовой изменчивости фронтальной зоны между центральными водными массами. Верхняя граница фронта сильно отклоняется на север в летне-осенний период, так как происходит значительное ослабление преобладающих в этом подрайоне ветров, при этом практически исчезает прибрежная ветвь Канарского течения и значительно усиливается подповерхностное противотечение.

5. Описаны особенности распределения массовых пелагических рыб в зависимости от термохалинной структуры и гидрохимических характеристик вод в сезонном и межгодовом плане. На расположение областей концентрации основных промысловых объектов района ЦВА в большинстве случаев оказывает влияние как положение фронтальной зоны, так и соотношение каждой из центральных водных масс. Наиболее плотные скопления тяготеют к периферии верхней и нижней границе апвеллингового потока в зависимости от особенностей поведения того или иного промыслового объекта. Полученные зависимости могут быть использованы для прогнозирования биомассы и зон максимальных концентраций промысловых видов рыб района Канарского апвеллинга с использованием только ретроспективных материалов и оперативно получаемых данных спутникового зондирования поверхности океана.

Список публикаций по теме диссертации

1. Глеза, И.Л. Использование геоинформационных систем для анализа промыслово-океанологических условий в районе Центрально-Восточной Атлантики. / И.Л. Глеза //Тез. докл. Всерос. конф. молодых ученых, посвященной 140-летию со дня рождения Н. М. Книповича, Мурманск 23-25 апр. 2002 г. - 2002. - С.54 - 56.

2. Межгодовые изменения пелагической экосистемы ЦВА под влиянием океанологических факторов в 1994-2001 годах. / П.П. Чернышков П.А. Букатин, А.М. Сирота, И.Л. Глеза //Тез. докл. XII Конференции по промысловой океанологии, Светлогорск 2002 г. 9 - 14 сен. Калининград. - 2002. - С. 261-262.

3. Chernyshkov, P.P. Comparison of the pelagic ecosystems interannual variability in the Canary and Benguela upwelling systems. / P.P. Chernyshkov, A.M. Sirota, G.N. Andrianov, I.L. Gleza //OCEANS: Ocean Biogeochemistry and Ecosystems Analysis - Inter. Op. Sci. Conf., January 2003, Paris, France - 2003. - p. 135-139.

4. Глеза, И.Л. Применение ГИС для анализа и прогноза промысловых условий в Центрально-Восточной Атлантике / И.Л. Глеза //Тез. докл. IV Всерос. науч. конф. «Физические проблемы экологии (экологическая физика)» Москва, 21-24 июня, 2003 г. М., - 2003. - С. 61-63.

5. Глеза, И.Л. Сезонные и межгодовые изменения океанографических характеристик района Марокко и Мавритании в период с 1994 по 2001 год. / И.Л. Глеза //Ученые записки Русского географического общества - Калининград, 2003. - Т.2. - с. 34.

6. Глеза, И.Л. Опыт внедрения ГИС в промыслово-океанографические исследования / И.Л. Глеза //Промыслово-биологические исследования АТЛАНТНИРО в 2002-2003 годах. Том 2. Условия среды и промысловое использование биоресурсов. сб. науч. тр. / АТЛАНТНИРО - Калининград. - 2004г. - С. 45- 48.

7. Глеза, И.Л. Применение ГИС для анализа и прогноза промысловых условий в центрально восточной Атлантике / И.Л. Глеза //Тез. Док. IX Всерос. конф. по проблемам рыбопромыслового прогнозирования. Мурманск, 10-14 апреля, 2004г. - 2004. - С. 54.

8. Глеза, И.Л. Использование геоинформационных технологий для анализа океанологических условий и особенностей распределения пелагических видов рыб в районе ЦВА / И.Л. Глеза //Тез. докл. Научно-практ. конф. Москва 24-25 ноября 2004 г., - М., - 2004. - С. 75-76.

9. Глеза, И.Л. Диагноз и прогноз состояния промысловых биоресурсов в океанических районах на основе геоинформационных технологий / И.Л. Глеза, П.П. Чернышков //Рыбное хозяйство. - 2006. - №6 - с. 51-55 (Работа опубликована в издании, входящем в перечень ВАК).

Размещено на .ru