Введение к работе
Актуальность проблеми. Исследуются процессы синоптического масштаба изменчивости гидролого-химических яодей в океане. Этот масштаб охватывает особый класс движений, играющих решающую роль в формировании текущего состояния океана - его . "гидрологической погода". Особый интерес представляет исследование изменчивости гидрохимических характеристик океана, обусловленной воздействием ' синоптической вихревой динамики вод. Правильное понимание механизмов этого воздействия открывает широкие возможности для анализа.и прогнозирования текущего состояния экосистемы океана -в целом, и изменчивости его биологической продуктивности - в частности, а такте позволит использовать поля гидрохимических показателей в качестве природных трассеров при исследовании 'гидродинамических процессов.
Несмотря на большое число работ посвященных синоптической изменчивости океана, до сих пор, остается открытым ..вопрос об относительной роли биохимических и гидродинамических процессов в формировании изменчивости гидрохимических полей на исследуемых масштабах в верхних слоях океана, где активно протекают биохимические процессы связанные с синтезом и регенерацией органического вещества.
Поскольку возможности для проведения обширных целенаправленных натурных экспериментов по изучению синоптических процессов и связанных.с ними эффектов в поло пассивной примеси химико-биологическ>го происхождения весьма ограничены, то наиболее перспективным методом исследования- следует .считать имитацию. изменчивости полей океанологических характеристик на ЭВМ, путем построения репрезентативных численных математических моделей.
Цель и 'задачи исследования. Целью работы являемся изучение возможности использования полей гидрохимических характеристик, получаемых в ходэ стандартных океанографических съемок локальных областей океана, в качестве трассеров для отслеживания гидродинамических процессов синоптического пространственно-временного масштаба. В работе решались следующие задачи :
провести четырехмерный численный анализ синоптической циркуляции вод в локальных районах Мирового океана, охваченных последовательными океанографическими съемками;
исследовать особенности и установить общие закономерности воздействия синоптической вихревой динамики вод на пространственную структуру гидрохимических полей в океане;
оценить возможность и определить основные принципы выделения в толще океана диапазонов глуош,, где гидрохимические характеристики могут быть использованы в качество природных трассеров для изучения гидродинамических процессов синоптического масштаба;
оценить относительные ьклады гидродинамических и биохимических птоцессов в изменчивость полей биологически значимых
гидрохимических характером» (кислород, биогенные вещества) в фзтичаском слое океана, с целью выяснения степени их неконсер-вативности.
Фактический материал. Для решения поставленных задач использовались материалы комплексных океанографических наблюдений, цыпол-кеншх научно-всследовательскиш судами (WIG) Государственного комитета СССР по гидрометеорологии в северо-восточной чїіСтй тропической зоны Тихого океэна (Тщгоо;">енсккй испытательный полигон - ОТ) п в районе Ньюфаундлендское »2ергорчтиввой sohh в Атлантическом океано^(Кьхфагндлвндскяй внергоактившй полигон - НЭП).
Научная новизна работы определяется сщущим :
- по данным последовательных с рмок воспроизведена эволюция
гидродинамических полей и исследована особенности воздействия
синоптической циркуляции на изменчивость полей содержания кисло
рода и биогеншх веществ в районах НЭП и Ті'Л яр;: различных дина
мических реишэх;
* - установлены общие закономерности формирования .пространственное структури гадрохнмичес::нх пол^й на фоне е;я.'сптнчеокой вихревой динамики вод;
указаны основний прлч;шы, приводящие к неадекватности отражения особенностей синоптической циркуляции в пространственной структуре гидрохимических полей В раЗЛНЧПШ. елслх океана,
выполнены оценки степени неі'.онсерььт'.івиости полей . содержания кислорода и фосфатов в деятельном слое тропической зоны Тихого океана;
' - из основе использования математического аппарата пространственного корреляционного анализа вкработан методологически подход к выделению по данным стандартных полигонных ' съемок тех слоев в толще океана, где особенности трехмерной СНКСПТИЧОСКСЙ циркуляции наиболее'ярко проявляется в- тространствэкцо.',! распределении гидрохіагл'єских характеристик и последние могут спть использованы.в качестве гидродинамически трассеров;
- приведены конкретные прнмври использования пространствен
ного распределения гидрохимических показателей для аяалнзз
гидродинамических процессов синоптического масштаба в океане';
Практическая вначкмсо?ь работы. Вакнтч прэктичешм выходом про
веденных исследований является решение вопроса'о возмокяооти ве
рификации математических гидродинамических моделей, отюцвадах
синоптический масштаб движений з океане, нз основа дашшх поди-
.-- G -
гонных наблюдений за гадрохимическиш элемент-/ш. Сделан шаг на
пути правильного понимания механизмов и особенностей формирова
ния текущей пространственной структуры гидрохимических полей в
океане, что является необходимым условием для создания надежных
м&тодкк промыслового и экологического прогнозирования. Построен
ная модель динамики океанской экосистемы моатт бить использована
для прогнозирования изменчивости химико-биологических компонен
тов морских, систем, при различного рода антропогенных нагрузках.
Полученные результаты могут быть положены в основу аффективного
дланирования экспериментальных работ по изучению синоптической
изменчивости океанологических полей в океане.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на заседаниях
Одесской секции Ученого совета ГОИН (1989, 1991), Ученого совета
оэ ИЯБШ (1992-1993), семинарах лаборатории чорских научно-
методических исследований . ОдО ГОШ (1989-1992), лаборатории
информздики и математического моделирования ОФ ИНЕШ (1993),
отделов гидрохимии, исследования океана и динамики моря ГОИй
(1990-1992),' на Шэдународшх симпозиумах "Экология - . 92*
(Болгария, 1992), "Антропогенная экология шельфа, устьев рек и
лиманов" (Одесса, 1992). ,
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,. пяти глав, заключения и списка литературы (95 наименований, из которых 26 - иностранные публикации). Общий объем . работа : И9 страниц текста, 8 таблиц, 53 рисунка.
