hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Scienceshydrophysics-880Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESМетодика обработки данных глубоководных измерений на примере течений в абиссальных каналахData processing of deep-sea measurements applied to currents in abyssal channelsФрейД. И.FreyD. I.

Москва

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАНРоссияP. P. Shirshov Institute of Oceanology of RASRussian Federation2017201120221022533Copyright © Фрей Д.И., 20222022Фрей Д.И.Frey D.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/880

Представлена методика обработки данных гидрофизических измерений, выполненных CTD и LADCP профилографами. Профили скорости, солености и температуры были измерены в разломе Вима (11° с.ш.) в северной части Срединно-Атлантического хребта на НИС «Академик Сергей Вавилов» в сентябре 2015 г. и апреле 2016 г. Целью является исследование термохалинных и динамических характеристик потока Антарктической донной воды через разлом Вима. Этот абиссальный канал соединяет глубоководные котловины Восточной и Западной Атлантики и играет ключевую роль в распространении Антарктической донной воды. Мы анализируем термохалинные свойства донных вод на 6 гидрофизических станциях. Для учета горизонтального движения измерительного комплекса при обработке скоростей используется линейный обратный метод расчета профилей скорости. Скорости течений корректируются по спутниковым альтиметрическим данным с учетом приливных скоростей, рассчитанных по модели TPXO Орегонского университета. Скорости течения основного потока через северный канал составляют более 40 см/с. В этой работе мы также используем данные глобальных моделей батиметрии и наших эхолотных промеров. Разрезы скорости, температуры и солености в перпендикулярном каналам направлении представлены для двух основных частей разлома Вима. Известные скорости и геометрия канала позволяют рассчитывать потоки донных вод между глубоководными котловинами Северной Атлантики.

Data processing of hydrographic stations carried out by CTD and LADCP profilers is presented in detail. The CTD and current profiles were measured in the Vema Fracture Zone (11°N) of the Northern Mid-Atlantic Ridge onboard the R/V «Akademik Sergey Vavilov» in September 2015 and April 2016. The goal of these measurements is to study the thermohaline properties and velocities of the Antarctic bottom flow through the Vema FZ. This abyssal channel connects the deep basins of the East and West Atlantic and plays a crucial role in the propagation of Antarctic Bottom Water. We analyzed thermohaline properties of bottom waters at 6 hydrographic stations. In order to remove the effects of horizontal instrument motion from the LADCP measurements the velocity inversion method was applied. Current measurements were corrected by subtracting the tidal velocities using the TPXO model of the Oregon State University. Velocities of the main flow through the northern channel are more than 40 cm/s. In this study we also used the data of digital bathymetry and our echo-sounder measurements. Velocity, temperature and salinity sections across channels are presented for two main parts of the Vema FZ. Known velocities and geometry of the channel allow the calculation of bottom water transports between deep basins of the North Atlantic.

CTD-измеренияпрофилограф течений ADCPпридонные теченияглубоководные каналыраспространение Антарктической донной водыCTD-measurementscurrent profiler ADCPnear-bottom currentsdeep-sea channelspropagation of Antarctic bottom waterReferencesMorozov E. G., Demidov A. N., Tarakanov R. Y., Zenk W. Abyssal Channels in the Atlantic Ocean / Ed. Weatherly G. Dordrecht: Springer, 2010. 266 p.Morozov E. G., Demidov A. N., Tarakanov R. Y., Zenk W. Abyssal Channels in the Atlantic Ocean. Ed. Weatherly G. Dordrecht, Springer, 2010. 266 p.Левашов Д. И. Техника экспедиционных исследований. М.: Издательство ВНИРО, 2003. 399 с.Levashov D. I. Methods of experimental research. VNIRO, 2003. 399 p. (in Russian).Emery W. J., Thomson R. E. Data Analysis Methods in Physical Oceanography, second ed., 2005, 619 pp.Emery W. J., Thomson R. E. Data Analysis Methods in Physical Oceanography, second ed., 2005, 619 p.Sea-Bird Electronics, SBE 19plus SeaCAT Profiler CTD, User Manual, Release Date: 08/17/2016, URL: http://www.seabird.com/ (Дата обращения: 10.12.2016).Sea-Bird Electronics, SBE 19plus SeaCAT Profiler CTD, User Manual, Release Date: 08/17/2016, URL: http://www.seabird.com/ (Date of access: 10.12.2016).Teledyne RD Instruments, WorkHorse Sentinel ADCP User’s Guide, August 2002, URL: http://www.teledynemarine.com/ (Дата обращения: 11.12.2016).Teledyne RD Instruments, WorkHorse Sentinel ADCP User’s Guide, August 2002, URL: http://www.teledynemarine.com/ (Date of access: 11.12.2016).Thurnherr A. M. How To Process LADCP Data With the LDEO Software, January 5, 2007 URL: ftp://ftp.uib.no/pub/ngfif/DATA/ES033/ladcp/howto_Jan05_2007.pdf (Дата обращения: 12.12.2016+).Thurnherr A. M. How To Process LADCP Data With the LDEO Software, January 5, 2007 URL: ftp://ftp.uib.no/pub/ngfif/DATA/ES033/ladcp/howto_Jan05_2007.pdf (Date of access: 12.12.2016).Lewis E. L., Perkin R. G. The Practical Salinity Scale 1978: conversion of existing data // Deep-Sea Research. 1981. V. 28A, No. 4. P. 307—328.Lewis E. L., Perkin R. G. The Practical Salinity Scale 1978: conversion of existing data. Deep-Sea Research. 1981, 28A, 4, 307—328.IOC, SCOR and IAPSO, 2010: The international thermodynamic equation of seawater — 2010: Calculation and use of thermodynamic properties. Intergovernmental Oceanographic Commission, Manuals and Guides No. 56, UNESCO (English), 196 p.IOC, SCOR and IAPSO, 2010: The international thermodynamic equation of seawater — 2010: Calculation and use of thermodynamic properties. Intergovernmental Oceanographic Commission, Manuals and Guides No. 56, UNESCO (English), 196 p.Firing E., Gordon L. Deep ocean acoustic Doppler current profiling. Proc. IEEE Fourth Working Conf. on Current Measurements, 1990. Clinton, MD, Current Measurement Technology Committee of the Ocean Engineering Society, 192—201.Firing E., Gordon L. Deep ocean acoustic Doppler current profiling. Proc. IEEE Fourth Working Conf. on Current Measurements. Clinton, MD, Current Measurement Technology Committee of the Ocean Engineering Society, 1990, 192—201.Visbeck M. Deep velocity profiling using Lowered Acoustic Doppler Current Profiler: bottom track and inverse solution // J. Atmosph. Oceanic Technol. 2002. V. 19, № 5. P. 794—807.Visbeck M. Deep velocity profiling using Lowered Acoustic Doppler Current Profiler: bottom track and inverse solution. J. Atmosph. Oceanic Technol. 2002, 19, 5, 794—807.Thurnherr A. M. 2011: Vertical velocity from LADCP data. Proceeding, CWTMC’11 (IEEE).Thurnherr A. M. Vertical velocity from LADCP data. Proceeding, CWTMC’11 (IEEE), 2011.Thébault E., Finlay CC., Beggan CD., Alken P., Aubert J., Barrois O., Bertrand F., Bondar T., Boness A., Brocco L., Canet E., Chambodut A., Chulliat A., Coïsson P., Civet F., Du A., Fournier A., Fratter I., Gillet N., Hamilton B., Hamoudi M., Hulot G., Jager T., Korte M., Kuang W., Lalanne X., Langlais B., Léger J-M., Lesur V., Lowes FJ. et al. International Geomagnetic Reference Field: the twelfth generation. Earth Planets Space, 2015. 67:79.Thébault E., Finlay CC., Beggan CD., Alken P., Aubert J., Barrois O., Bertrand F., Bondar T, Boness A., Brocco L., Canet E., Chambodut A., Chulliat A., Coïsson P., Civet F., Du A., Fournier A., Fratter I., Gillet N., Hamilton B., Hamoudi M., Hulot G., Jager T., Korte M., Kuang W., Lalanne X., Langlais B., Léger J-M., Lesur V., Lowes FJ. et al. International Geomagnetic Reference Field: the twelfth generation. Earth Planets Space. 2015, 67:79.Egbert G. D., Bennett A. F., Foreman M. G. G. 1994: TOPEX/Poseidon tides estimated using a global inverse model // J. Geophys. Res. 1994. 99, 24 821—24 852.Egbert G. D., Bennett A. F., Foreman M. G. G. TOPEX/Poseidon tides estimated using a global inverse model. J. Geophys. Res. 1994, 99, 24 821—24 852.Egbert G. D., Erofeeva S. Y. Efficient inverse modeling of barotropic ocean tides // J. Atmos. Oceanic Technol. 2002. V. 19, № 2. P. 183—204.Egbert G. D., Erofeeva S. Y. Efficient inverse modeling of barotropic ocean tides. J. Atmos. Oceanic Technol. 2002. 19, 2, 183—204.Wain D. J., Gregg M. C., Alford M. H., Lien R. C., Hall R. A., Carter G. S. Propagation and dissipation of the internal tide in upper Monterey Canyon // Journal of geophysical research: Oceans. 2013. V. 118. 4855—4877.Wain D. J., Gregg M. C., Alford M. H., Lien R. C., Hall R. A., Carter G. S. Propagation and dissipation of the internal tide in upper Monterey Canyon. Journal of geophysical research: Oceans. 2013, 118, 4855—4877.Hall Rob A., Carter Glenn S. Internal Tides in Monterey Submarine Canyon // Journal of Physical Oceanography. 2010. V. 41. P. 186—204.Rob A. Hall, Glenn S. Carter, Internal Tides in Monterey Submarine Canyon. Journal of Physical Oceanography. 2010, 41, 186—204.Peter G. Baines. Tidal motion in submarine canyons – a laboratory experiment // Journal of Physical Oceanography. 1983. V. 13. P. 310—328.Peter G. Baines. Tidal motion in submarine canyons – a laboratory experiment. Journal of Physical Oceanography. 1983, 13, 310—328.Smith WHF, Sandwell DT. Global sea floor topography from satellite altimetry and ship depth soundings // Science. 1997. 277. P. 1956—1962.Smith WHF, Sandwell DT. Global sea floor topography from satellite altimetry and ship depth soundings. Science. 1997, 277, 1956—1962.British Oceanographic Data Centre (BODC), 2008, The GEBCO_08 Grid, version 20091120, General Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO).British Oceanographic Data Centre (BODC), 2008, The GEBCO_08 Grid, version 20091120, General Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.