2. влияние изменения климата на природные системы ихтиофауна некоторых озер Монголии
|
|
Скачать 2.01 Mb.
|
|
Межгодовые колебания в глубинной зоне |
|
^ Наряду с отсутствием многолетнего тренда в глубинной зоне обнаружены колебания Тв продолжительностью около 6-10 лет (рис. 1). Их амплитуда уменьшается от 0,07-0,1оС в слое 200-400 до 0,06-0,07оС в слое 400-600 м и 0,03-0,06оС в более глубоких слоях. В 1972-1992 гг. колебания имели согласованный характер в разных котловинах (r = 0,6-0,8). После 1995 г колебания приобрели более сглаженный характер, а их синхронность в наиболее глубоких слоях отдельных котловин нарушилась. Причина колебаний заключается в изменении во времени соотношения между главными составляющими баланса тепла глубинных слоев – турбулентным потоком тепла в период прямой и интрузионным потоком холодных вод из верхних слоев в период обратной температурной стратификации. В многолетнем плане оба потока компенсируют друг друга, что подтверждается отсутствием многолетнего тренда температуры. Нарушение нулевого баланса потоков может вызываться изменением динамического воздействия атмосферы на водную толщу, которое можно охарактеризовать скоростью ветра. Ветер активизирует динамические процессы, которые летом усиливают турбулентную передачу тепла в нижние слои, а в период обратной стратификации создают условия для термобарической неустойчивости и появления интрузий холодных вод. Для выяснения влияния ветра на температуру глубинных слоев Южного Байкала использованы данные о аномалиях средней месячной скорости ветра над его акваторией в 1970-1995 гг., определенной по методике из работы (Верболов и др., 1965).  Рис. 1. Средняя в июне-сентябре температура отдельных слоев воды в Южном (темные кружки), Среднем (квадраты) и Северном Байкале (треугольники) в 1972-2007 гг. Текущие, 5-летние сглаженные значения и тренд. Для Среднего и Северного Байкала приняты данные о ветре на метеостанции Солнечная, расположенной на границе этих частей озера. Рассмотрены связи температуры воды в июне-сентябре 1972-1992 гг. в слоях глубже 400 м со скоростью ветра в периоды и месяцы развития глубинной конвекции (май-июнь, декабрь предыдущего - январь текущего года) и в период усиления турбулентной передачи тепла в глубинные слои (июль-сентябрь). Связь с ветром теплого периода оказалась статистически незначимой. Причиной этого может быть, скорее всего, небольшая изменчивость турбулентного потока тепла из-за наличия в этот период слоя скачка плотности, затрудняющего передачу тепла из верхних слоев. В то же время существует устойчивая и значимая (р<0,05÷<0.01) обратная связь температуры с ветром в периоды декабрь-январь и май-июнь. Из отдельных месяцев наибольшее воздействие оказывает ветер в январе и мае, а также «средний» ветер в эти месяцы (рис. 2).  Рис. 2. Связь средней температуры в слое 400 м – дно (1) и аномалий средней за январь и май скорости ветра (2) в Южном, Среднем и Северном Байкале в 1973-1992 гг. Скользящее 3-летнее осреднение. Из полученного результата следует, что основная причина межгодовых колебаний температуры глубинных слоев в 1972-1992 гг. заключалась в изменении интенсивности глубинной конвекции. Её ведущая роль в колебаниях косвенно подтверждается результатами изучения холодных интрузий в придонный слой в 1995-2007 гг. (Шимараев и др., 2007). Если в Южном Байкале они происходили чаще и в 60% случаев охватывали всю придонную область котловины, то в Среднем и Северном интрузии отмечались реже и имели более локальный характер. Можно полагать, что более высокая активность глубинной конвекции обусловила понижение температуры придонного слоя в Южном Байкале, тогда как ее ослабленная активность в Среднем и Северном Байкале была причиной роста температуры в этом слое. Заключение Глобальное потепление вызвало заметный рост температуры самых верхних слоев воды Байкала в ХХ столетии, особенно в его три последних 10-летия. Изменения внутри столетия характеризовались значительными внутривековыми колебаниями, вызываемыми колебаниями активности Северо-Атлантической осцилляции в зимний период. Реакция основных слоев водной толщи на глобальное потепление оказалась различной. Если в верхней зоне озера до глубины 300 м наблюдалась тенденция постепенного повышения температуры, то в глубинной зоне она отсутствовала. Причина разной реакции заключается в особенностях стратификации и обменных процессов в водах этих зон, связанных с эффектом уменьшения с ростом глубины (давления) температуры максимальной плотности воды. В верхней зоне озера свободная температурная конвекция и динамическое перемешивание обеспечивали активное участие в теплообмене с атмосферой всех слоев. В глубинной же зоне в среднем за период наблюдений сохранялось примерное равенство между потоками «холода» и тепла, вызываемыми соответственно глубинной вынужденной температурной конвекцией и турбулентным переносом тепла из верхних слоев. Наблюдаемые колебания температуры были обусловлены межгодовым изменением соотношения между потоками тепла и «холода», причем основное влияние на колебания оказывал процесс их охлаждения холодными интрузиями. Разная активность этого процесса в отдельных частях Байкала приводила к различиям в тенденциях изменения температуры нижних глубинных и придонных слоев в 1995-2007 гг. Литература 1. Верболов В.И., Сокольников В.М., Шимараев М.Н. Гидрометеорологический режим и тепловой баланс озера Байкал. – М.-Л.: «Наука», 1965. – 373 с. 2. Шимараев М.Н., Куимова Л.Н. Синюкович В.Н. Цехановский В.В. О проявлении на Байкале глобальных изменений климата в ХХ столетии// ДАН, 2002, том 383, №3. – С. 397-400. 3. Шимараев М.Н., Домышева В.М. О динамике содержания растворенного кремния в озере Байкал // ДАН, том 387, № 4, 2002. – С. 541-544. 4. Троицкая Е.С. Шимараев М.Н., Цехановский В.В. Многолетние изменения температуры поверхности воды в Байкале// География и природные ресурсы, № 2, 2003. – C. 47-50. 5. М.Н. Шимараев. Циркуляционные факторы изменений ледово-термического режима Байкала. География и природные ресурсы №4. 2007. – С. 54-60. 6. Kouraev A.V., Semovski S.V., Shimaraev M.N, Mognard N.M., Legresy B., Remy F. The ice regime of Lake Baikal from historical and satellite data: Relation to air temperature, dynamical, and other factors// Limnol. Oceanogr. 2007. 52(3): 1268-1286. 7. Jones, P.D., Jónsson, T. and Wheeler, D., 1997: Extension to the North Atlantic Oscillation using early instrumental pressure observations from Gibraltar and South-West Iceland. Int. J. Climatol. 17, 1433-1450. 8 Сокольников В.М. Радиационные свойства байкальского льда и некоторые явления ледового режима Малого Моря // Тр. Байкальск. Лимнолог. ст. АН. 1959, т. XVII. – С. 104-107. 9. Шерстянкин П.П. Экспериментальные исследования подледного светового поля озера Байкал. – М.: Наука, 1975. – 91 с. 10. Верещагин Г.Ю. Основные черты вертикального распределения водных масс на Байкале. – В кн.: Академику В.И. Вернадскому к пятидесятилетию научной и педагогической деятельности. Ч. II. М. 1936. – С. 1207-1230. 11. Шимараев М.Н., Гранин Н.Г. К вопросу о стратификации и механизме конвекции в Байкале // Доклады АН СССР. – 1991. – Т. 321, № 2. – С. 381-385. 12. Weiss R.F., Carmack E.C., Koropalov V.M. Deep-water renewal and biological production in Lake Baikal // Nature, 1991, No 6311, – p. 65-669. 13. Шимараев М.Н., Жданов А.А., Гнатовский Р.Ю., Блинов В.В., Иванов В.Г.. Холодные придонные интрузии на Байкале: пространственные масштабы явления по наблюдениям в 1993-2007 гг./ Потоки и Структуры в жидкостях. Избранные доклады международной конференции. Санкт-Петербург, 2-5 июля 2007 г. Институт проблем механики Российской академии наук. Москва 2008. – С. 275-280. |
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям