Вертикальные колебания перманентного галоклина на восточном склоне Гданьской впадины по результатам автономных измерений

В Атлантическом отделении Института океанологии РАН разработана и изготовлена по модульному принципу автономная гирлянда термодатчиков. По результатам измерений на восточном склоне Гданьской впадины Балтийского моря отмечены колебания изотерм. Интерпретация колебаний перманентного галоклина показала, что основной причиной их подъема являются события, при которых при антициклонической циркуляции в водной толще возникает компенсационное течение в придонном слое. Такое компенсационное течение, направленное на восток вдоль южного склона Гданьской впадины, приподнимает изотермы вблизи восточного склона. Максимальная корреляция между глубиной залегания изотермы 5,5 °C и проекцией вектора напряжения трения ветра наблюдалась при западном ветре с небольшой долей северного и с задержкой по времени 38–48 часов. Такая временная задержка обеспечивается инерцией системы. Также по результатам натурных измерений проведена верификация данных модели NEMO, которая показала неточности модели: запаздывание и сглаживание колебаний. Особенно сильные различия отмечаются для верхней части гирлянды термодатчиков, где по модельным данным отсутствуют высокочастотные колебания. У дна высокочастотных колебаний становится значительно меньше и модель достаточно точно, хоть и с запозданием, воспроизводит вертикальные движения выбранной изотермы.

1. Антонов А.Е. Крупномасштабная изменчивость гидрометеорологического режима Балтийского моря и ее влияние на промысел. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 248 с.

2. Соскин И.М. Многолетние изменения гидрологических характеристик Балтийского моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 163 с.

3. Fischer H., Matthäus W. The importance of the Drogden Sill in the Sound for major Baltic inflows // Journal of Marine Systems. 1996. Vol. 9, N 3–4. P. 137–157. https://doi.org/10.1016/S0924-7963(96)00046-2

4. Matthäus W., Franck H. Characteristics of major Baltic inflows — a statistical analysis // Continental Shelf Research. 1992. Vol. 12, N 12. P. 1375–1400. https://doi.org/10.1016/0278-4343(92)90060-W

5. Nehring D., Matthaus W., Lass H.U., Nausch G., Nagel K. The Baltic Sea 1994 — consequences of the hot summer and inflow events // Deutsche Hydrographische Zeitschrift. 1995. Vol. 47, N 2. P. 131–144. https://doi.org/10.1007/BF02732015

6. Jędrasik J., Kowalewski M. Mean annual and seasonal circulation patterns and long-term variability of currents in the Baltic Sea // Journal of Marine Systems. 2019. Vol. 193. P. 1–26. EDN ZBDYPD. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2018.12.011

7. Meier H.E.M. Modeling the pathways and ages of inflowing salt-and freshwater in the Baltic Sea // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2007. Vol. 74, № 4. P. 610–627. EDN MLLKUZ. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2007.05.019

8. Placke M., Meier H.M., Gräwe U. et al. Long-term mean circulation of the Baltic Sea as represented by various ocean circulation models // Frontiers in Marine Science. 2018. Vol. 5. N 287. EDN YIUKNV. https://doi.org/10.3389/fmars.2018.00287

9. Голенко М.Н., Краюшкин Е.В., Лаврова О.Ю. Исследование особенностей прибрежных поверхностных течений в Юго-Восточной Балтике по результатам подспутниковых дрифтерных экспериментов и численного моделирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14, № 7. C. 280–296. EDN YNJOQM. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2017-14-7-280-296

10. Krayushkin E., Lavrova O., Strochkov A. Application of GPS/GSM Lagrangian mini-drifters for coastal ocean dynamics analysis // Russian Journal of Earth Science. 2019. Vol. 19. ES1001. EDN ZCXYGL. https://10.2205/2018ES000642

11. Sokolov A., Chubarenko B. Wind influence on the nearshore currents formation in the South Baltic: numerical modeling results // Archives of HydroEngineering and Environmental Mechanics. 2012. Vol. 59, N 1. P. 3–14. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2018.12.011

12. Jönsson B., Döös K., Nycander J., Lundberg P. Standing waves in the Gulf of Finland and their relationship to the basin‐ wide Baltic seiches // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2008. Vol. 113, N C3. EDN UVOWLU. https://doi.org/10.1029/2006JC003862

13. Lilover M.J., Pavelson J., Kõuts T. Wind forced currents over the shallow Naissaar Bank in the Gulf of Finland // Boreal environment research. 2011. Vol. 16. P. 164.

14. Samuelsson M., Stigebrandt A. Main characteristics of the long‐term sea level variability in the Baltic Sea // Tellus a. 1996. Vol. 48, N 5. P. 672–683. https://doi.org/10.3402/tellusa.v48i5.12165

15. Suhhova I., Pavelson J., Lagemaa P. Variability of currents over the southern slope of the Gulf of Finland // Oceanologia. 2015. Vol. 57, N 2. P. 132–143. EDN URHLPJ. https://doi.org/10.1016/j.oceano.2015.01.001

16. Väli G., Meier H.E.M., Elken J. Simulated halocline variability in the Baltic Sea and its impact on hypoxia during 1961– 2007 // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2013. Vol. 118, N 12. P. 6982–7000. EDN NEQXEV. https://doi.org/10.1002/2013JC009192

17. Krek A., Gusev A., Krek E. et al. The pathway of the water exchange over the Gdańsk-Gotland Sill of the Baltic Sea and its impact on habitat formation during the stagnation period // Oceanologia. 2021. Vol. 63, N2. P. 163–178. EDN CJMDGD. https://doi.org/10.1016/j.oceano.2020.11.003

18. Reissmann J., Burchard H., Feistel R. et al. Vertical mixing in the Baltic Sea and consequences for eutrophication — A review // Progress in Oceanography. 2009. Vol. 82. P. 47–80. EDN MMFLSB. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2007.10.004

19. Baltic Sea Physics Analysis and Forecast. 2025. E.U. Copernicus Marine Service. https://doi.org/10.48670/moi00010

20. Quality Information Document. 2024. Baltic Sea Production Centre Baltic Sea Physical Analysis and Forecasting Product BALTICSEA_ANALYSISFORECAST_PHY_003_006. URL: https://documentation.marine.copernicus.eu/QUID/CMEMS-BAL-QUID003-006.pdf (дата обращения: 18.02.2025)

21. Степанова Н.Б. Свойства холодного промежуточного слоя в Юго-Восточной Балтике по экспедиционным данным 2004–2008 гг. и возможность его вентиляции водами шельфа в весенний период // Труды Московского физико-технического института. 2013. Т. 5, № 3 (19). С. 187–195.

22. Janecki M., Dybowski D., Rak D., Dzierzbicka-Glowacka L. A new method for thermocline and halocline depth determination at shallow seas // Journal of Physical Oceanography. 2022. Vol. 52, N 9. P. 2205–2218. EDN KRBIQL. https://doi.org/10.1175/JPO-D22–0008.1

23. Hersbach H., Bell B., Berrisford P. et al. ERA5 hourly data on single levels from 1940 to present // Copernicus climate change service (C3S) climate data store (CDS). https://doi.org/10.24381/cds.adbb2d47

24. Zhurbas V., Väli G. Wind-controlled transport of saltwater in the southeastern Baltic Sea: A model study // Frontiers in Marine Science. 2022. Vol. 9, N 835656. EDN: PAPUPD. https://doi.org/10.3389/fmars.2022.835656

25. Maagard L., Krauß W. Spektren der wasserstandsschwankungen der Ostsee im jahre 1958 // Kieler Meeresforschungen. 1966. Vol. 22, N 2. P. 155–162.