Взаимодействие Северо-атлантических глубинных и Антарктических водных масс в тропической части Атлантического океана

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 23-17-00032

НазваниеВзаимодействие Северо-атлантических глубинных и Антарктических водных масс в тропической части Атлантического океана

Руководитель Добролюбов Сергей Анатольевич, Доктор географических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва

Конкурс №80 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-501 - Физика океана

Ключевые слова Структура вод, оптимальный многопараметрический анализ, циркуляция вод, водные массы, межгодовые изменения, океанские реанализы

Код ГРНТИ37.25.31

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В новейшем отчете МГИЭК (IPCC,2022) делается вывод о большой вероятности снижения интенсивности глобальной термохалинной циркуляции, что, безусловно, приведет к существенным изменениям Северо-атлантических глубинных вод (САГВ). На настоящий момент нет единого представления о числе составляющих САГВ (их число в тропической части Атлантики варьирует от 2 до 5) и их происхождении. Это говорит о том, что глубинная ветвь глобального «конвейера» в тропической части Атлантики, каковой являются присутствующие здесь САГВ, нуждается в изучении. Другим объектом изучения в рамках проекта будут Антарктические донные воды (ААДВ), которые взаимодействуют с САГВ, а их распространение, как и нижней части САГВ, определяющим образом зависит от донной топографии. Пока еще плохо известны пути и механизмы распространения ААДВ от источника их формирования до Северной Атлантики из-за ограниченных данных натурных измерений до дна, особенно в разломах Срединно-Атлантического хребта. В современной океанологии ощущается нехватка объективных критериев сравнения реальной картины распределения трехмерных полей основных океанографических характеристик, интенсивности переносов вод с теми количественными параметрами, которые воспроизводят современные численные модели циркуляции океанов. Актуальность предлагаемого проекта определяется созданием новой технологии сравнения данных наблюдений и океанических реанализов и разработки критериев оценки качества. Результаты будут базироваться на данных экспедиционных измерений 2021-22 гг., а также 2023 г. в случае, если экспедиции состоятся. Это зависит от эпидемиологической обстановки, одобрения экспедиционных заявок и привлечения финансирования РНФ. Запланированы измерения гидролого-гидрохимических характеристик в экваториальной и южной частях Атлантики на ряде разрезов (через Гвианскую котловину, повторяющие разрезы WOCE A15 в экваториальной части Восточной Атлантики). Особое внимание планируется уделить измерениям в разломах Вима, Романш и Чейн – основных источниках донных вод для восточной части Атлантики. Коллектив заявителей проекта имеет длительный опыт оценки условий формирования и распространения основных водных масс, переносов тепла и пресной составляющей по данным прямых наблюдений (результаты термосолезондов, гидрохимические характеристики, акустические допплеровские измерения скорости течений, данные заякоренных буев и буев Арго). Для анализа климатических изменений температуры, солености и переносов также будут привлекаться океанские реанализы. На основе разработанных критериев будут выбраны реанализы, наилучшим образом воспроизводящие циркуляцию и изменчивость Атлантического океана. Затем на основе синтеза этих результатов и данных прямых наблюдений на более высоком уровне будет произведено количественное описание циркуляции вод Атлантики и отражены современные тенденции изменений характеристик водных масс. Знание характерных признаков водных масс в Атлантическом океане, роли основных водных масс в переносе тепла позволит успешно решить все основные задачи проекта и создать эффективную технологию оценки качества воспроизведения характеристик Атлантики в реанализах. Цель проекта: Определение структуры и циркуляции водных масс тропической части Атлантического океана ниже деятельного слоя, а также их межгодовых и долговременных изменений на основе собственных экспедиционных измерений и реанализов Для каждой из климатически значимых водных масс будет осуществлен поиск наиболее информативных параметров и их объемные статистические характеристики в качестве «реперных» значений, по которым будут проверяться реализации термохалинных и гидрохимических полей в реанализах и качество самих данных. На основе усовершенствованной методики и прямых измерений (Добролюбов, Демидов, 2006) будут рассчитаны тепломассоперенос в районах Атлантики.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Куликова Ж.М., Добролюбов С.А. Объемные характеристики тихоокеанских вод в Северном Ледовитом океане Вестник Московского университета. Серия 5. География, Куликова, Ж. М. объемные характеристики тихоокеанских вод в Северном Ледовитом океане / Ж. М. Куликова, С. А. Добролюбов // Вестник Московского университета. Серия 5: География. – 2024. – Т. 79, № 1. – С. 141-148. – DOI 10.55959/MSU0579-9414.5.79.1.12. – EDN CDXGLF. (год публикации - 2024)
10.55959/MSU0579-9414.5.79.1.12

2. Намсараев З., Козлова А., Тузов Ф., Крылова А., Изотова А., Макаров И., Безгрешнов А., Мельникова А., Трофимова А., Кузьмин Д., Патрушев М., Тощаков С. Biogeographic Analysis Suggests Two Types of Planktonic Prokaryote Communities in the Barents Sea Biology, Volume 12, Issue 10 (год публикации - 2023)
10.3390/biology12101310

3. Гиппиус Ф.Н., Демидов А.Н., Артамонова К.Н., Крашенинникова С.Б. Water Structure and Dynamics in the Transform Fracture Zones of the Tropical Atlantic According to Instrumental Measurements Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Complex Investigation of the World Ocean (CIWO-2023), 35-41 (год публикации - 2023)
10.1007/978-3-031-47851-2_5

4. Куликова Ж. М., Демидов А. Н., Добролюбов С. А. СТРУКТУРА ВОД В РАЗЛОМЕ ПУЩАРОВСКОГО ПО ЭКСПЕДИЦИОННЫМ ДАННЫМ 2023 ГОДА Комплексные исследования Мирового океана. Материалы VIII Всероссийской научной конференции молодых ученых, г. Владивосток, 13–17 мая 2024 г., Комплексные исследования Мирового океана. Материалы VIII Всероссийской научной конференции молодых ученых, г. Владивосток, 13–17 мая 2024 г. Владивосток: ННЦМБ ДВО РАН, 2024. 641 с. (год публикации - 2024)

5. Федотова А. А., Кашин С. В. РАСПРОСТРАНЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЦИРКУМПОЛЯРНЫХ ГЛУБИННЫХ ВОД НА ШЕЛЬФЕ МОРЯ МОУСОНА ПО ДАННЫМ ОКЕАНОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 67-ОЙ РАЭ Морские исследования и образование (MARESEDU-2023) : Труды XII Международной научно-практической конференции, Москва, 23–27 октября 2023 года. – Тверь: ООО "ПолиПРЕСС", 2024. – 632 с. – ISBN 978-5-6049290-9-4. – EDN MZGEXN., Федотова, А. А. Распространение модифицированных Циркумполярных глубинных вод на шельфе моря Моусона по данным океанографических исследований 67-ой РАЭ / А. А. Федотова, С. В. Кашин // Морские исследования и образование (MARESEDU-2023) : Труды XII Международной научно-практической конференции, Москва, 23–27 октября 2023 года. – Тверь: ООО "ПолиПРЕСС", 2024. – С. 84-86. – EDN SQIGLW. (год публикации - 2024)

6. Крашенинникова С. Б., Артамонова К. В., Демидов А. Н., Бабич С. А., Гиппиус Ф. Н., Бабич М. С. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД В ТРОПИЧЕСКОЙ АТЛАНТИКЕ Морские исследования и образование (MARESEDU-2023) : Труды XII Международной научно-практической конференции, Москва, 23–27 октября 2023 года. – Тверь: ООО "ПолиПРЕСС", 2024. – 632 с. – ISBN 978-5-6049290-9-4. – EDN MZGEXN., Гидрологические и гидрохимические характеристики поверхностных вод в Тропической Атлантике / С. Б. Крашенинникова, К. В. Артамонова, А. Н. Демидов [и др.] // Морские исследования и образование (MARESEDU-2023) : Труды XII Международной научно-практической конференции, Москва, 23–27 октября 2023 года. – Тверь: ООО "ПолиПРЕСС", 2024. – С. 87-89. – EDN XQRYJJ. (год публикации - 2024)

7. Самборская Я. Т., Демидов А. Н., Добролюбов С. А. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ВОД В СЕВЕРНОЙ АТЛАНТИКЕ ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, 2025, том 524, No 2, с. 317–326 (год публикации - 2025)
10.7868/S3034506525100174

8. Кукушкин В. М., Гулев С. К. Surface Water Mass Transformation in North Atlantic Based on NCEP CSFR Reanalysis Water, Kukushkin, V.; Gulev, S. Surface Water Mass Transformation in North Atlantic Based on NCEP CSFR Reanalysis. Water 2025, 17, 2095. https://doi.org/10.3390/w17142095 (год публикации - 2025)
10.3390/w17142095

9. Демидов А. Н., Артамонова К. В., Гиппиус Ф. Н., Добролюбов С. А. Water Masses of the Guiana Basin Water, Water 2024, 16(23), 3494 (год публикации - 2024)
10.3390/w16233494

10. Федотова А.А., Кашин С.В. СТРУКТУРА ВОД МОРЕЙ ДЕЙВИСА И МОУСОНА ПО ДАННЫМ ОКЕАНОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ В ХОДЕ 67-й РАЭ Океанологические исследования, том 51, No 2, С. 21–47 (год публикации - 2023)
10.29006/1564-2291.JOR-2023.51(2).3

11. Демидов А.Н., Артамонова К.В., Крашенинникова С.Б., Добролюбов С.А. Water Mass Structure and Variability in the Kane Gap (Equatorial Atlantic Ocean) Doklady Earth Sciences (год публикации - 2024)
10.1134/S1028334X24604280

12. Артамонова К.В., Крашенинникова С.Б., Приймак А.С., Бабич С.А., Демидов А.Н. Особенности распределения гидролого-гидрохимических и гидробиологических характеристик в водах центрально- восточной Атлантики в осенний период 2022 г. (63-й рейс НИС «Академик Иоффе») Труды ВНИРО, т. 193 с. 220–227 (год публикации - 2023)
10.36038/2307-3497-2023-193-222-228

13. Копытина Н. И., Крашенинникова С. Б., Капранов С. В., Бочарова Е. А., Родионова Н. Ю. THE MICROFUNGAL COMMUNITIES IN DEEP SEA SEDIMENTS FROM THE EQUATORIAL ATLANTIC Микология и фитопатология, т. 58 № 6 с. 480-490 (год публикации - 2024)
10.31857/S0026364824060062

14. Федотова А. А., Кашин С. В. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ВОД МОРЯ МОУСОНА Природная среда Антарктики : сб. материалов V Международной научно-практической конференции, аг. Каменюки, Брестская область, 25–27 сент. 2024 г., Федотова А. А., Кашин С. В. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ВОД МОРЯ МОУСОНА // Природная среда Антарктики : сб. материалов V Международной научно-практической конференции, аг. Каменюки, Брестская область, 25–27 сент. 2024 г. / редкол. : В.Ф. Логинов, С.А. Лысенко, В.А. Рыжиков, Ю.Г. Гигиняк. – Минск : ИВЦ Минфина, 2024. С. 301-304 (год публикации - 2024)

15. Самборская Я. Т., Демидов А. Н. ПРОЯВЛЕНИЕ ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ НА ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ СТАНЦИЯХ В ТРОПИЧЕСКОЙ ЧАСТИ АТЛАНТИКИ Морские исследования и образование (MARESEDU-2023) : Труды XII Международной научно-практической конференции, Москва, 23–27 октября 2023 года. – Тверь: ООО "ПолиПРЕСС", 2024. – 632 с. – ISBN 978-5-6049290-9-4. – EDN MZGEXN., Самборская, Я. Т. Проявление гидротермальной активности на гидрологических станциях в тропической части Атлантики / Я. Т. Самборская, А. Н. Демидов // Морские исследования и образование (MARESEDU-2023) : Труды XII Международной научно-практической конференции, Москва, 23–27 октября 2023 года. – Тверь: ООО "ПолиПРЕСС", 2024. – С. 426-433. – EDN FFSYUX. (год публикации - 2024)

16. Демидов А. Н., Артамонова К. В. СТРУКТУРА ВОД ГВИАНСКОЙ КОТЛОВИНЫ ПО НОВЕЙШИМ ЭКСПЕДИЦИОННЫМ ДАННЫМ Морские исследования и образование (MARESEDU-2023) : Труды XII Международной научно-практической конференции, Москва, 23–27 октября 2023 года. – Тверь: ООО "ПолиПРЕСС", 2024. – 632 с. – ISBN 978-5-6049290-9-4. – EDN MZGEXN., Демидов, А. Н. Структура вод Гвианской котловины по новейшим экспедиционным данным / А. Н. Демидов, К. В. Артамонова // Морские исследования и образование (MARESEDU-2023) : Труды XII Международной научно-практической конференции, Москва, 23–27 октября 2023 года. – Тверь: ООО "ПолиПРЕСС", 2024. – С. 95-99. – EDN LIIVTQ. (год публикации - 2024)

17. Артамонова К. В., Лукьянова О. Н. СТРУКТУРА ВОД НА РАЗРЕЗЕ ПО 60° С. Ш. В СЕВЕРНОЙ АТЛАНТИКЕ: ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ИХ МЕЖГОДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ Морские исследования и образование (MARESEDU-2023) : Труды XII Международной научно-практической конференции, Москва, 23–27 октября 2023 года. – Тверь: ООО "ПолиПРЕСС", 2024., Артамонова, К. В. Структура вод на разрезе по 60° С. Ш. В Северной Атлантике: гидрохимические характеристики и их межгодовая изменчивость / К. В. Артамонова, О. Н. Лукьянова // Морские исследования и образование (MARESEDU-2023) : Труды XII Международной научно-практической конференции, Москва, 23–27 октября 2023 года. – Тверь: ООО "ПолиПРЕСС", 2024. – С. 66-69. – EDN GPTXUC. (год публикации - 2024)

18. ГИППИУС Ф.Н., ДЕМИДОВ А.Н., АРТАМОНОВА К.В., КРАШЕНИННИКОВА С.Б. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ГИДРОЛОГО-ГИДРОХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В РАЙОНЕ РАЗЛОМОВ ВИМА, РОМАНШ И ЧЕЙН (АТЛАНТИЧЕСКИЙ ОКЕАН) Морские исследования и образование (MARESEDU-2023) : Труды XII Международной научно-практической конференции, Москва, 23–27 октября 2023 года. – Тверь: ООО "ПолиПРЕСС", 2024. – 632 с. – ISBN 978-5-6049290-9-4. – EDN MZGEXN., Инструментальные измерения гидролого-гидрохимических параметров в районе разломов Вима, Романш и Чейн (Атлантический океан) / Ф. Н. Гиппиус, А. Н. Демидов, К. В. Артамонова, С. Б. Крашенинникова // Морские исследования и образование (MARESEDU-2023) : Труды XII Международной научно-практической конференции, Москва, 23–27 октября 2023 года. – Тверь: ООО "ПолиПРЕСС", 2024. – С. 90-94. – EDN BJYEZN. (год публикации - 2024)

19. Крашенинникова С. Б., Сысоев А. А., Демидов А. Н., Ли Р. И., Сысоева И. В., Бабич С. А., Гиппиус Ф. Н. Bioproductivity of the surface waters in the Guiana Basin (Atlantic ocean): new integrated approach Continental Shelf Research, Krasheninnikova S., Sysoev A., Demidov A., Lee R., Sysoeva I., Babich S. and Gippius F. (2025). Bioproductivity of the surface waters in the Guiana Basin (Atlantic ocean): new integrated approach. Continental Shelf Research, 294(August), 105550. DOI: 10.1016/j.csr.2025.105550 (год публикации - 2025)
10.1016/j.csr.2025.105550

20. Демидов А. Н., Артамонова К. В., Добролюбов С. А. Water Masses and Circulation in the Chain Fracture Zone (Equatorial Atlantic) Water, Demidov, A.; Artamonova, K.; Dobrolyubov, S. Water Masses and Circulation in the Chain Fracture Zone (Equatorial Atlantic). Water 2025, 17, 2629. https://doi.org/10.3390/w17172629 (год публикации - 2025)
10.3390/w17172629

21. Потряхаев И. А., Демидов А. Н., Фрей Д. И., Добролюбов С. А.> Characteristics of the Antarctic Bottom Water Transport through the Vema Fracture Zone Based on Measurements and Numerical Modeling Doklady Earth Sciences, Potryakhaev, I.A., Demidov, A.N., Frey, D.I. et al. Characteristics of the Antarctic Bottom Water Transport through the Vema Fracture Zone Based on Measurements and Numerical Modeling. Dokl. Earth Sc. 525, 12 (2025). https://doi.org/10.1134/S1028334X25608375 (год публикации - 2025)
10.1134/S1028334X25608375

22. Самборская Я. Т., Демидов А. Н., Добролюбов С. А. Propagation of Intermediate Waters in the North Atlantic ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, Samborskaia, I.T., Demidov, A.N. & Dobrolubov, S.A. Propagation of Intermediate Waters in the North Atlantic. Dokl. Earth Sc. 524, 32 (2025). https://doi.org/10.1134/S1028334X25608077 (год публикации - 2025)
10.1134/S1028334X25608077

23. Федотова А. А. , Куссе-Тюз Н. А., Швед Я. В., Петрова А. А., Соловьева Д. А., Антипов Н. Н., Кашин С. В., Молчанов М. С. РОССИЙСКИЕ ОКЕАНОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В РАМКАХ МЕЖДУНАРОДНОЙ АНТАРКТИЧЕСКОЙ ВДОЛЬБЕРЕГОВОЙ КРУГОСВЕТНОЙ ЭКСПЕДИЦИИ (ICCE) Океанология (год публикации - 2025)

24. Демидов А. Н., Артамонова К. В., Крашенинникова С. Б., Добролюбов С. А. Структура вод и ее изменчивость в проходе Кейн Экваториальной Атлантики Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, Структура вод и ее изменчивость в проходе Кейн Экваториальной Атлантики / А. Н. Демидов, К. В. Артамонова, С. Б. Крашенинникова, С. А. Добролюбов // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. – 2025. – Т. 520, № 1. – С. 137-147. – DOI 10.31857/S2686739725010151. – EDN GVQAMG. (год публикации - 2025)
10.7868/S3034506525010151

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
1. Проанализирована структура вод восточной и западной частях Тропической Атлантики. В районе Западной Атлантики выделены водные массы, определены их гидролого-гидрохимические характеристики, локализованы границы водных масс, в том числе компонентов Северо-атлантических глубинных вод (САГВ). Восточнее хребта Сеара обнаружено присутствие тонкого слоя Верхних Циркумполярных вод (ВЦПВ) в слое 1000-1100 м, выделяемого по локальному минимуму температуры и хорошо выраженному максимуму кремния. В западной части Тропической Атлантики была выделена четырехслойная структура САГВ. По минимуму и максимуму кислорода и его дефицита удалось разделить средние САГВ (ССАГВ) на два компонента. Показано, что ССАГВ1 с максимумом кислорода распространяется с севера и в районе Гвианской котловины перенос этих вод на юг сосредоточен в западной пограничной области. ССАГВ2 с минимумом кислорода – это «старые» САГВ, которые распространяются из восточного бассейна в западный, проникая через разломы Срединно-Атлантического хребта и над хребтом на 7-15° с.ш. (разломы Вима, Меркури, Марафон и, возможно, Кабо-Верде и разломы 7-9° с.ш.). Они вклиниваются в более «новые» САГВ, распространяющиеся в системе Западного глубинного пограничного течения. На основе баз данных GLODAPv2, WODB18 и экспедиционных данных участников проекта были рассчитаны доли САГВ и ААДВ в зоне их смешения, а также доля антарктической промежуточной воды (ААПВ) с учетом ее смешения с водами моря Лабрадор (ЛВ) и Средиземноморскими водами (СМВ). Установлено, что нижняя граница САГВ примерно соответствует изотерме θ=1.6-1.8°С и соотношению Si/P, равному 33. Для придонного слоя рассчитана доля Антарктических донных вод (ААДВ), максимальная процентная доля которых составила 40% от первоначального. Получено, что поток ААДВ прижат к восточному склону хребта Сеара. Здесь наблюдалась максимальная доля ААДВ, минимальные значения температуры, растворенного кислорода и максимальные концентрации биогенных элементов. При приближении к Срединно-Атлантическому хребту ААДВ поднималась выше по склону, толщина ее слоя увеличивалась, при этом доля ее уменьшалась до 30% в ядре. Для разреза через Гвианскую котловину по реанализу GLORYS12 (повторяющего маршрут 60 рейса НИС «Академик Иоффе» по 4-8° с.ш.) и долговременного ряда наблюдений MOVE (15° с.ш.). На основе прямого и сдвигового корреляционных анализов установлены связи переносов САГВ, ААДВ и потенциальной температуры на низкочастотных масштабах 6–8 лет, а с соленостью – на высокочастотных масштабах 2–3 года. Установлена значимая положительная связь со сдвигом 6–8 лет переносов САГВ по данным MOVE и реанализов, свидетельствующая о передаче аномалий переносов из тропических в экваториальные широты с запаздыванием 6–8 лет. 2. В Северной Атлантике на разрезе по 60° с.ш. была проанализирована структура промежуточных и глубинных вод, в том числе тех, которые участвуют в формировании составляющих САГВ. В придонном слое по максимуму растворенного кремния и минимуму растворенного кислорода удалось проследить донную воду Восточного бассейна. Показано, что эти воды представляют собой продукт трансформации Антарктической донной водной массы, проникающей в восточный бассейн Северной Атлантики через разлом Вима. Доля «чистых» ААДВ не превышает в них 6%. Получено, что характеристики и толщина слоя исследуемых водных масс сильно меняются год от года. В слое промежуточных вод были выделены два периода: с 2002 г. по 2014 г. с трендом на увеличение температуры и уменьшение содержания растворенного кислорода и после 2015 г. - когда глубокая зимняя конвекция 2015-2016 гг. привела к резкому увеличению растворенного кислорода и уменьшению температуры и солености во всем слое. Для глубинных вод наблюдался разнонаправленный тренд: в слое Исладско-Шетландской глубинной воды - рост температуры и солености и уменьшение содержания растворенного кислорода, что наиболее выражено было в море Ирмингера, а в слое Северо-западной глубинной воды - уменьшение температуры, увеличение солености и содержания растворенного кислорода, а также уменьшение концентрации биогенных элементов. 3. Трансформные разломы Романш и Чейн расположены в экваториальной части Атлантического океана и являются одними из наиболее важных областей в отношении динамики абиссальных водных масс. Для оценки переносов ААДВ, а также для выделения структуры водных масс в районах разломов использовались данные, полученные в 63-м рейсе НИС «Академик Иоффе» 2022 г. На поперечном разрезе через разлом Романш в районе 19° з.д. Основной перенос как ААДВ, так и НСАГВ сосредоточен у северной стенки разлома. Восточный перенос ААДВ составляет 1.24-1.35 Св, а перенос вышележащих НСАГВ 1.18-0.94 Св (рисунок в приложении). 4. Исследована структура вод малоизученного района восточного бассейна Тропической Атлантики (проход Кейн) по данным 63 рейса НИС «Академик Иоффе» 2022 г., а также изменчивость среднемесячных характеристик этих вод по реанализу GLORYS12v1 за 1993–2022 гг. Показано, что промежуточные воды на разрезе представлены смесью Антарктической промежуточной воды и Средиземноморской воды (доля последней достигает 26%). Установлено, что комплекс Северо-атлантической глубинной воды представлен двумя слоями: Верхней САГВ с максимумом солености и Средней САГВ с максимумом кислорода. В слое донных вод присутствует смесь ААДВ, Нижней и Средней составляющих САГВ. Эту смесь, поступающую главным образом из района разлома Вима, правильно называть Донной водой Северо-восточной Атлантики (СВАДВ). Ее верхняя граница соответствовала изотерме 1.95°С и соотношению Si/P, равному 33. В работе по консервативному показателю РО рассчитана доля ААДВ в СВАДВ, которая составляла около 20%. По реанализу GLORYS12v1 на сезонном масштабе в придонном слое установлена значимая отрицательная связь между изменчивостью потенциальной температуры и меридиональной скоростью течений. Выявлена значимая тенденция увеличения среднегодовых значений потенциальной температуры (на 0.06 °С) и уменьшения солености (на 0.005 епс) в целом за период 1993–2022 гг.

Публикации

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Проведены исследования особенностей переноса Антарктических донных вод (ААДВ) и нижних Северо-атлантических глубинных вод (НСАГВ) через трансформные разломы в экваториальной Атлантике (Вима, Чейн и Романш). В разломе Вима использованы данные прямых измерений доплеровских профилографов из рейсов главным образом, в экспедициях Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (6 экспедиций) и географического факультета МГУ (3 экспедиции), результаты численного моделирования по модели INMOM и реанализа GLORYS12v1. Проведен сравнительный анализ полученных данных из различных источников для оценки скоростей течений и расходов воды в разломе Вима. Результаты сравнения натурных данных, модели INMOM и реанализа GLORYS12v1 в разломе Вима показали, что модель в среднем завышает температуру на 0.08°С и занижает скорости на 0.07 м/c. Реанализ завышает температуру на 0.13°С и занижает скорости на 0.07 м/c, иногда неверно воспроизводя направление. Модель и реанализ занижают глубины дна в рассматриваемом участке разлома (в среднем на 50 м и 150 м, соответственно). В разломе Вима по всем использованным данным получены схожие оценки переносов придонных вод (максимальное различие до 20%), что говорит о хорошем качестве численного моделирования в разломе. На основе собственных экспедиционных исследований определена структура вод на океанологическом разрезе вдоль разлома Чейн в Срединно-Атлантическом хребте, а также в разломе Романш, в 63-м рейсе НИС «Академик Иоффе». В разломах выделены водные массы, определены их гидролого-гидрохимические характеристики, локализованы границы водных масс и компонентов Северо-атлантических глубинных вод (САГВ), а также рассчитаны переносы глубинных водных масс. Впервые измерены скорости и направления течений в западной части разлома Чейн (к западу от 16.7 з.д.). В этой части разлома как по инструментальным измерениям, так и по реанализу фиксируется перенос ААДВ на запад (до 0.54 Св и 0.58 Св). Основной перенос вод на восток в этой части разлома идет южнее разлома Чейн. Тропическая Атлантика - район, где происходит взаимодействие и трансформация сформировавшихся в разных регионах водных масс. По собственным экспедиционным данным, а также используя информацию из открытых баз данных (GLODAP23 и WODB23) был проведен расчет процентного содержания вод в малоизученном районе восточной части Тропической Атлантики (проход Кейн). Для этого были рассчитаны консервативные гидрохимические показатели (PO, NO, и PO4*), используя стехиометрические соотношения, предложенные в статьях (Broecker, 1974; Broecker, 1998). По полученным консервативным химическим трассерам для промежуточных и глубинных вод была рассчитана доля каждой из вод в смеси. Для восточной части Тропической Атлантики глубже 2000 м (в слое Средних САГВ и ДВ) получено, что содержание растворенного кислорода в целом увеличилось (на 5 µМ/кг) при сравнении результатов экспедиций 1990-х и 2022-2023 гг. Для уточнения положения границы НСАГВ и ААДВ использовалось соотношение Si/P, равное 33. Получено, что граница вод НСАГВ и ААДВ находится в Тропической Атлантике значительно ниже изотермы потенциальной температуры 2º С [Wust, 1936]. Установлено, что в ААПВ и ВСАГВ доля Средиземноморских вод достигает 26% и 34%, соответственно. Рассчитано, что в ВСАГВ доля Лабрадорских вод составляет около 30%, а ССАГВ в основном сформированы Исландско-Шетландскими водами. Получено, что ААДВ в восточной части Атлантики в чистом виде нет (расчетная доля менее 25%). Для вод, проходящих через разломы САХ в котловину Зеленого мыса и распространяющихся глубже САГВ, введен термин Северо-восточная донная вода, ее верхняя граница близка к изотерме θ=1.95° С. Тенденции изменения среднего содержания нитратов и силикатов на разрезе А05 (24-26° с.ш.) для верхней и нижней части САГВ за последние 30 лет одинаковы. Концентрации биогенных элементов в нижней части САГВ выше. Концентрации фосфатов изменяются в незначительном диапазоне во временных масштабах для каждой части. В 1998 году отмечается наименьшие концентраци биогенных элементов в комплексе САГВ, также в этом году в глубинных водах разреза А05 отмечались повышенное содержание растворенного кислорода. Для оценки изменчивости гидрохимических показателей использовались данные собственных экспедиций, полученных в 60 и 63 рейсах НИС «Академик Иоффе» на океанографических разрезах через Гвианскую котловину (Западная часть тропической Атлантики) (январь 2022 г.) и по 19° з.д. (основная часть разреза приходится на восточную часть тропической Атлантики) (октябрь-ноябрь 2022 г.), а также данные исторических разрезов A15, A16 из массивов данных GLODAP23 и WODB25. Разрез по 19° з.д. частично повторяет разрез А15, выполненный в 1994 г. Для каждого разреза были определены вертикальные границы водных масс и положение их ядер, найдены наилучшие химические показатели для выделения водных масс. На повторяющихся разрезах проанализирована изменчивость концентраций гидрохимических характеристик для каждого слоя выделенных вод. Исследованы случаи ослабления Атлантической меридиональной циркуляции (АМЦ) в районе Гвианской котловины на основе реанализа GLORYS12v1. Проведено исследование межгодовой изменчивости и долговременных тенденций переносов глубинных и донных вод, а также их термохалинных характеристик в Гвианской котловине (западная часть тропической Атлантики) на основе сравнения данных океанического реанализа GLORYS12v1 и геострофических расчетов проекта MOVE. На основе реанализа NCEP CFSR/CFSv2 изучена сезонная и межгодовая изменчивость трансформации поверхностных вод Северной Атлантики по потоку плотности. Трансформация имеет выраженную сезонность, определяемую главным образом нагревом и охлаждением поверхности океана и в меньшей степени – осадками и испарением. Максимальные потоки плотности приурочены к границам течений (прежде всего к Гольфстриму), где формируются субтропические модальные воды. Летом наблюдаются отрицательные потоки плотности, связанные с широкомасштабным прогревом поверхности. Проведено исследование межгодовой изменчивости и долговременных тенденций переносов глубинных и донных вод, а также их термохалинных характеристик в Гвианской котловине (западная часть тропической Атлантики) на основе сравнения данных контактных наблюдений, океанического реанализа GLORYS12v1, океанографического массива WOCE/WAGHC с данными разреза, выполненого в 60 рейсе НИС «Академик Иоффе».

Публикации

Возможность практического использования результатов
Внедрение в учебный процесс в МГУ по профилю «Океанология» результатов проекта и разработки новых программ обучения для целевой подготовки океанологов. Проект способствует закреплению в науке высококвалифицированных молодых специалистов – участников проекта, среди которых 1 аспирант и 2 студента.