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 23-17-00174
НазваниеИсследование гидрофизических процессов, обусловленных приливом, на акватории Тихого океана, прилегающей к полуострову Камчатка и северным Курильским островам, и их влияния на ранние стадии развития минтая
Руководитель Зимин Алексей Вадимович, Доктор географических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук , 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; 07-503 - Волновые процессы в океане
Ключевые слова Приливная динамика, внутренние волны, вихри, перемешивание, фронтальные зоны, спутниковые данные, судовые наблюдения, гидродинамические модели, районы нереста минтая, нерестовый запас, распределение икры и личинок, ихтиопланктон, Тихий океан
Код ГРНТИ69.09.03
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
На акватории Тихого океана, прилегающей к Камчатскому полуострову и северным Курильским островам, приливная динамика является значимым, но недостаточно изученным фактором формирования и изменчивости гидрологической структуры вод. В предлагаемом проекте будут исследованы явления и процессы, обусловленные приливом: внутренние волны и вихри, диапикническая диффузия и перемешивание, фронтальная динамика и др. Влияние этих слабо изученных в регионе процессов и вызванных ими эффектов на ранние стадии развития рыб также не исследовано.
Однако известно, что уменьшение гибели икры и личинок хотя бы на доли процента может привести к появлению урожайного поколения и последующему росту запасов. Абиотическими факторами смертности икры и личинок рыб являются: значительные вертикальные смещения, сопровождающиеся резкими перепадами температуры, или механическими повреждения, вызванные внутренними волнам и сильными течениями, а также кормовая обеспеченность, на которую может оказывать влияние интенсивная вихревая и фронтальная динамика. Предполагается также, что эти специфические абиотические факторы имеют межгодовую изменчивость.
В предлагаемом проекте будет использован мультидисциплинарный подход. Модельные исследования в регионе дадут информацию о приливном режиме и обусловленных им гидрофизических процессах, позволят оценить характеристики внутренних приливных волн, диапикнического и приливного перемешивания, а также внутри месячную изменчивость этих параметров. Для получения траекторий, переноса, мест агрегации и рассеивания икры и личинок под действием приливной динамики будет использован лангранжев подход в рамках трехмерной высокоразрешающей бароклинной приливной модели. Спутниковые данные (альтиметрия, радиолокационные изображения, снимки в инфракрасном и видимом диапазоне) обеспечат создание климатологии характеристик нелинейных внутренних волн, вихрей, фронтов и концентраций хлорофилла-а.
Сопоставление модельных результатов, спутниковых данных и контактных данных в виде стандартных гидрологических разрезов и ежегодных ихтиопланктонных съемок позволит вскрыть связи приливных гидрофизических явлений и процессов с распределением и выживаемостью минтая на ранних этапах жизненного цикла, картировать зоны опасных и относительно безопасных условий развития икры и личинок минтая и, в конечном итоге, исследовать возможности прогнозирования урожайности поколений минтая с учетом факторов среды. Для целей подтверждения или отказа от ряда предположений будет спланирован специальный натурный эксперимент, сочетающий гидрологические и гидробиологические наблюдения.
Актуальность проекта заключается в том, что минтай является одним из наиболее значимых объектов отечественного рыболовства (34% общего вылова за 2019-2020 гг.). Одной из относительно крупных популяций минтая является восточнокамчатская, основные районы икрометания которой располагаются в глубоководных каньонах Авачинского и Кроноцкого заливов, а также на участке шельфа у юго-восточного побережья Камчатки и северных Курильских островов.
Научная новизна результатов состоит в получении сведений о гидрофизических процессах приливного масштаба в регионе Тихого океана с интенсивной морской деятельностью, а также оценки их влияния на распределение и выживаемость минтая на ранних этапах жизненного цикла.
Совместная работа над проектом и обмен опытом специалистов из академического (ИО РАН) и прикладного (ВНИРО) институтов даст лучшее понимание проблемы и позволит найти новые подходы ее решения. Реализация проекта позволит закрепить лидерские позиции российских исследований. Учитывая экономическую и стратегическую значимость тихоокеанского региона, результаты проекта будут востребованы для оценки запасов минтая и различных видов морской деятельности РФ.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Зимин А.В., Атаджанова О.А., Коник А.А., Круглова К.А.
Малые вихревые структуры Берингова моря и шельфа Курило-камчатского региона по данным спутниковой радиолокации за тёплый период 2020-2021 гг.
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, № 4,Т.20., С. 239–249 (год публикации - 2023)
10.21046/2070-7401-2023-20-4-239-249
2.
Свергун Е.И.,Зимин А.В.,Кулик К.В., Фролова Н.С.
Surface Manifestations of Short-Period Internal Waves in the Sea of Okhotsk and the Kuril-Kamchatka Region of the Pacific Ocean
Complex Investigation of the World Ocean (CIWO-2023). CIWO 2023. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences, 141-149 (год публикации - 2023)
10.1007/978-3-031-47851-2_17
3. Коник А.А., Зимин А.В., Атаджанова О.А., Круглова К.А. Изменчивость характеристик субмезомасштабных вихрей Берингова моря и Курило-Камчатского региона с июня по сентябрь 2020–2021 годов Моря России: от теории к практике океанологических исследований. Тезисы докладов Всероссийской научной конференции. Севастополь : ФГБУН ФИЦ МГИ, С.79-80 (год публикации - 2023)
4. Круглова К.А., Атаджанова О.А., Зимин А.В. Характеристики субмезомасштабных вихревых структур в Курило-Камчатском регионе в теплый период 2020 и 2021 годах по данным спутниковых радиолокационных изображений Материалы VII Всероссийской научной конференции молодых ученых, г. Санкт-Петербург, 15–19 мая 2023 г. — Санкт-Петербург: Своё издательство, 2023., C.95-96 (год публикации - 2023)
5.
Романенков Д.А., Софьина Е.В., Родикова А.Е.
Моделирование баротропного прилива у юго-восточного побережья п-ва Камчатка с учетом точности глобальных приливных моделей в Северо-западном регионе Тихого океана
Фундаментальная и прикладная гидрофизика, № 4,Т.16., С.45–62 (год публикации - 2023)
10.59887/2073-6673.2023.16(4)-4
6. Пиваев М.Д., Софьина Е.В., Романенков Д.А., Зимин А.В. Кинематические характеристики внутренних волн по фоновой стратификации и данным наблюдений на примере Авачинского залива Тихого океана Материалы VII Всероссийской научной конференции молодых ученых, г. Санкт-Петербург, 15–19 мая 2023 г. — Санкт-Петербург: Своё издательство, 2023., С. 136-137 (год публикации - 2023)
7. Свергун Е.И., Софьина Е.В., Зимин А.В. Солнечное тропическое неравенство приливов как одно из причин сезонной изменчивости характеристик короткопериодных внутренних волн в Курило-Камчатском регионе Материалы VII Всероссийской научной конференции молодых ученых, г. Санкт-Петербург, 15–19 мая 2023 г. — Санкт-Петербург: Своё издательство, 2023., С. 165-166 (год публикации - 2023)
8.
Ромащенко Д.Д., Коник А.А.
Оценка ветровых условий полуострова Камчатка и Курильских островов по данным спутника NASA SMAP
Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, с.242 (год публикации - 2023)
10.21046/21DZZconf-2023a
9.
Бухарев А.А., Коник А.А.
Оценка качества спутниковых данных температуры поверхности вблизи полуострова Камчатка и Курильских островов
Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, с.194 (год публикации - 2023)
10.21046/21DZZconf-2023a
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В рамках гранта объединение результатов работы за первый и второй год проекта позволило сформировать единую базу данных результатов обработки спутниковых наблюдений с марта по август 2015-2024 годов для тихоокеанской акватории полуострова Камчатка и северных Курильских островов. В ней собраны результаты анализа 2557 проявлений короткопериодных внутренних волн, 977 – проявлений субмезомасштабных вихрей и 8954 ежесуточных проявлений мезомасштабных структур, которые отражали движение 439 мезомасштабных вихрей. База данных позволяет решать широкий круг задач, в том числе и связанных с анализом изменчивости обусловленных приливом характеристик вихревых структур и внутренних волн в области нереста восточнокамчатского минтая.
На основе анализа частоты встречаемости проявлений короткопериодных внутренних волн были найдены «горячие точки» (районы частой встречаемости) в поле внутренних волн, расположенные на юго-восточном шельфе полуострова Камчатка, вокруг мыса Шипунский, а также в южной части Кроноцкого залива. Установлена стабильность геометрических характеристик проявлений волн и районов их частой встречаемости от года к году. Показано, что факторами, определяющим количество зарегистрированных проявлений внутренних волн в районе исследования на межгодовом интервале являются особенности вертикальной стратификации вод, а на внутримесячном – сизигийно-квадратурный цикл прилива. Отмечено, что районы частой встречаемости проявлений внутренних волн частично совпадают с областями нереста и ранних стадий развития минтая, что может обуславливать вертикальные движения, неблагоприятные для выживания икры и личинок минтая.
На основе совместного анализа проявлений вихрей установлено, что приливной фактор может быть доминирующей причиной появления групп малых вихрей на периферии более крупных мезомасштабных вихрей в условиях, когда топографические эффекты не должны быть существенными. Это происходит вследствие нестационарных сдвигов скорости течений под влиянием приливов. Такой процесс гипотетически может не только приводить к увеличению концентраций хлорофилла на периферии мезомасштабного вихря, но и непосредственно влиять на особенности вертикального и горизонтального распределения икры и личинок минтая, поскольку на частном примере Авачинского залива показано, что группы малых вихрей появляются в районе развития икры и личинок.
В рамках гранта проводились экспедиционные исследования, в частности были проведены два специализированных эксперимента в глубоководных «Центральном» и «Северном» каньонах Авачинского залива в апреле 2024 г. в сроки близкие к пику нереста минтая. Даты выполнения измерений выбирались в период сизигийного прилива, когда влияние приливной динамики на характеристики среды максимально. Методика экспериментальной работы основывалась на учащенных гидрологических измерениях и послойных обловах ихтиопланктона, выполнявшихся в разные фазы прилива за период более суток. Было установлено, что вертикальная изменчивость характеристик вод и распределения икры в каньонах имеет значительную динамику. Вертикальные смещения границы раздела холодного и теплого промежуточных слоев по данным наблюдений составляла около сотни метров и имела выраженный суточный период — в «Центральном» каньоне — и неправильный полусуточный — в «Северном» каньоне. Показано, что горизонты основного икрометания в глубоководных каньонах меняются в течении суток под влиянием процессов, обусловленных приливом. Отмеченная в экспериментах приливная ритмика показала, что ее учет важен при оценках распределения икры минтая в глубоководных каньонах, являющихся эпицентрами нереста восточнокамчатского минтая. Влияние динамических факторов, в том числе прилива, на количество и изменчивость икры минтая уже отмечалось в других районах Мирового океана. Однако текущие экспериментальные результаты отличаются высокой частотой облова и профилирования, что ранее для глубоководных областей не выполнялось. Отдельно стоит отметить, что колебания скачка плотности имеют разный период несмотря на то, что расстояние между двумя глубоководными каньонами составляет всего 30 км. Причины этого требуют отдельного рассмотрения с использованием региональной модели внутренних приливов.
В рамках гранта была создана трехмерная бароклинная версия региональной конечно-объёмной модели Fesom-C, сфокусированная на воспроизведение генерации и последующей эволюции внутренних приливных волн на материковом склоне с акцентом на район глубоководных каньонов Авачинского залива. Это потребовало создание новой неструктурированной конечно-элементной триангуляционной сетки для акватории, прилегающей к юго-восточному побережью Камчатки. Горизонтальное разрешение сетки варьируется от ~100 м в районах материкового склона, включая глубоководные каньоны Авачинского залива, до 14 км в открытом океане. По вертикали модель реализована в сигма-координате, толща моря делится на 100 равномерных слоев по глубине.
По результатам тестовых численных расчетов в показано, что в вершине «Северного» каньона наблюдаются вертикальные колебания изохалин около двадцати метров для приливной суточной гармоники К1. По результатам моделирования внутренние волны быстро затухают по мере удаления от материкового склона в сторону открытого океана, являются захваченными топографией. Что соответствует теоретическим представлениям, т.к. гармоника К1 на широтах свыше ~30 град. широты. является субинерционной, и эти волны не могут свободно распространяться от мест генерации.
Полученные в этом году результаты проекта будут отправной точкой для завершающего следующего года. Планируется обобщение многолетних данных за 2015-2024 годы о распределении икры и молоди минтая по стадиям развития и всей полученной входе выполнения проекта информации, включая данные контактных и спутниковых наблюдений, результатов моделирования и различных показателей и критериев генерации и эволюции приливных и короткопериодных внутренних волн. Расчет траекторий переноса икры минтая из мест нереста в рамках лагранжевого подхода стационарной циркуляцией, полученной из глобальных продуктов океанского реанализа, и приливными течениями из региональной бароклинной приливной модели Fesom-C позволит оценить возможность выноса икры и личинок из глубоководных очагов нереста в Авачинском заливе течениями за пределы благоприятной для их развития среды после их вертикального подъема внутренним приливом.
Публикации
1.
Свергун Е.И., Зимин А.В., Коник А.А.
Короткопериодные внутренние волны на тихоокеанской акватории полуострова Камчатка и северных Курильских островов по данным спутниковых радиолокационных наблюдений 2017-2021 гг.
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, Т. 21, № 2. С. 251-260. (год публикации - 2024)
10.21046/2070-7401-2024-21-2-251-260
2. Зимин А.В., Коник А.А., Атаджанова О.А. Статистический анализ поверхностных проявлений вихревых структур в Авачинском заливе Тихого океана по спутниковым данным Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики: труды 17 Всероссийской конференции, Санкт-Петербург, 05–07 июня 2024 года. Санкт-Петербург: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, С. 218-220 (год публикации - 2024)
3.
Коник А.А., Зимин А.В., Атаджанова О.А., Свергун Е.И., Романенков Д.А., Софьина Е.В., Варкентин А.И., Тепнин О.Б., Саушкина Д.Я.
Внутрисуточная изменчивость вертикальной структуры вод и распределения икры минтая в глубоководных каньонах Авачинского залива: натурный эксперимент в период нереста
Фундаментальная и прикладная гидрофизика, № 4,Т. 17, С.77-89 (год публикации - 2024)
10.59887/2073-6673.2024.17(4)-6
4.
Варкентин А.И., Тепнин О.Б., Саушкина Д.Я., Зимин А.В., Свергун Е.И.
Урожайность поколений восточнокамчатского минтая и некоторые причины, ее обуславливающие
Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей : Мате-
риалы ХXV Всероссийской научной конференции, посвящённой 130-летию
со дня рождения выдающегося российского исследователя ихтиофауны
Дальнего Востока, д.б.н. Г.У. Линдберга (Петропавловск-Камчатский,
14–15 ноября 2024 г.). — Петропавловск-Камчатский; М.: Изд-во Центра
охраны дикой природы,, С. 206–212. (год публикации - 2024)
10.53657/KBPGI041.2024.43.18.035
5. Атаджанова О.А., Зимин А.В., Коник А.А. Многолетняя изменчивость характеристик суб- и мезомасштабных вихрей в Курило-камчатском регионе Тихого океана Моря России: современные методы исследований и их практические применения = Seas of Russia: Modern Research Methods and Their Practical Application : тезисы докладов VIII Всероссийской научной конференции, Севастополь, 23–27 сентября 2024 г. – Севастополь : ФГБУН ФИЦ МГИ, С. 125–126. (год публикации - 2024)
6. Свергун Е.И., Маховиков А.Д., Зимин А.В. Короткопериодные внутренние волны тихоокеанской акватории Камчатки и северных Курильских островов по данным многолетних спутниковых радиолокационных наблюдений 2015–2021 годов Моря России: современные методы исследований и их практические применения = Seas of Russia: Modern Research Methods and Their Practical Application : тезисы докладов VIII Всероссийской научной конференции, Севастополь, 23–27 сентября 2024 г. – Севастополь : ФГБУН ФИЦ МГИ, С.100-101. (год публикации - 2024)
7. Зимин А.В., Варкентин А.И., Коник А.А., Свергун Е.И., Саушкина Д.Я., Тепнин О.Б., Атаджанова О.А., Романенков Д.А., Софьина Е.В. Результаты комплексного эксперимента по изучению влияния гидрофизических процессов, обусловленных приливом, на распределение ранних стадий развития минтая в глубоководных каньонах Авачинского залива в апреле 2024 года Моря России: современные методы исследований и их практические применения = Seas of Russia: Modern Research Methods and Their Practical Application : тезисы докладов VIII Всероссийской научной конференции, Севастополь, 23–27 сентября 2024 г. – Севастополь : ФГБУН ФИЦ МГИ, С. 262–263 (год публикации - 2024)
8.
Зимин А.В. , Коник А.А., Атаджанова О.А.
Климатология мезомасштабных и субмезомасштабных вихревых структур в области тихоокеанских вод Камчатки и северных Курильских островов за период с марта по август 2015-2024 гг.
Двадцать вторая международная конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования 3емли из космоса». Материалы докладов. Москва, 11 - 15 ноября 2024 г. – Москва: ИКИ РАН (год публикации - 2024)
10.21046/22DZZconf-2024a
9. Зимин А.В., Романенков Д.А., Коник А.А., Атаджанова О.А., Свергун Е.И., Варкентин А.И., Тепнин О.Б. Разномасштабная вихревая динамика на акватории Тихого океана, прилегающей к полуострову Камчатка и северным Курильским островам Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря, № 3. С. 16–35. (год публикации - 2024)
10. Свергун Е.И., Зимин А.В. Межгодовая изменчивость характеристик короткопериодных внутренних волн на тихоокеанской акватории полуострова Камчатка и северных Курильских островов в весенне-летний период 2017 -2021 гг. Комплексные исследования Мирового океана. Материалы VIII Всероссийской научной конференции молодых ученых, г. Владивосток, 13–17 мая 2024 г. Владивосток: ННЦМБ ДВО РАН , С. 205-207 (год публикации - 2024)
11. Зимин А.В., Атаджанова О.А., Свергун Е.И., Коник А.А., Родионов А.А., Романенков Д.А., Софьина Е.В. Субмезомасштабные структуры в приливных морях России Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики: труды 17 Всероссийской конференции, Санкт-Петербург, 05–07 июня 2024 года. Санкт-Петербург: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, С. 41-44. (год публикации - 2024)
12. Саушкина Д.Я., Варкентин А.И., Тепнин О.Б., Зимин А.В., Коник А.А. Распределение и суточная продукция икры минтая начальной стадии развития по шкалам Т.С. Расса и Д.М. Блад 13-й съезд Гидробиологического общества при Российской академии наук, посвященный 300-летию Российской академии наук, Десятилетию науки и технологий в России и 5-летию Архангельского отделения ГБО при РАН, 16–20 сентября 2024 г., г. Архангельск, Россия: тезисы докладов: электронное научное издание / ред.: А. П. Новосёлов [и др.]. Архангельск: КИРА. , С. 51–52 (год публикации - 2024)
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В отчетном году выполнены комплексные исследования, объединившие данные численного моделирования на региональной трехмерной модели FESOM-C, спутникового дистанционного зондирования и натурных гидрологических и ихтиологических наблюдений. Полученные результаты позволили впервые для ранних стадий развития восточнокамчатского минтая в каньонах Авачинского залива (зоне глубоководного нереста) и на прилегающем к Камчатскому полуострову шельфе (зоне развития молоди) оценить роль приливно-обусловленных абиотических факторов.
Для каньонов, являющихся эпицентром глубоководного нереста, впервые показано, что доминирующим абиотическим фактором, связанным с приливом, служит интенсивная вертикальная динамика вод, вызываемая внутренним приливом. Математическое моделирование, серии учащенных CTD-измерений и обловов ихтиопланктона позволили зафиксировать синхронные с приливным циклом колебания границ водных слоёв с амплитудой до 50 м. Эти колебания оказывают прямое физическое воздействие на икру: резкие перепады давления и длительное пребывание в слое скачка с перепадами температур создают неблагоприятные условия, способные повысить её смертность. Одновременно внутренний прилив влияет на скорость всплытия икры, тем самым определяя время её выноса из каньона фоновыми течениями. Результаты Лагранжева моделирования подтверждают, что приливные течения значительно усиливают рассеивание икры над районом глубоководного нереста, а направление выноса фоновыми течениями (в сторону берега или открытого океана) является определяющим для последующей выживаемости личинок.
На шельфе Камчатки комплексный анализ спутниковых данных и численного моделирования впервые позволил установить роль индуцированных приливом субмезомасштабных процессов — короткопериодных внутренних волн и малых вихрей — как значимых для ранних стадий развития рыб абиотических факторов среды. Их влияние проявляется, прежде всего, в формировании трофических условий, определяющих обеспеченность пищей личинок минтая на критическом этапе перехода к внешнему питанию. Это подтверждается выявленной корреляцией между частотой встречаемости пакетов короткопериодных внутренних волн и малых вихрей и пространственно-временной динамикой концентрации хлорофилла-а. Ключевой механизм влияния связан с интенсификацией субмезомасштабными процессами вертикального и горизонтального обмена вод. Установлено, что области наиболее частых проявлений субмезомасштабных процессов географически совпадают с зонами концентрации икры и личинок минтая. Анализ многолетних архивов данных выявил также связь между количеством субмезомасштабных вихрей и короткопериодных внутренних волн в весенне-летний период и численностью поколения минтая через два года после нереста. Таким образом, впервые было установлено, что обусловленные приливом субмезомасштабные процессы выступают важным абиотическим фактором, который через регуляцию кормовой базы влияет на выживаемость молоди и, в конечном итоге, определяет успешность пополнения запаса восточнокамчасткого минтая.
Результаты проекта демонстрируют роль приливной динамики как абиотического фактора, регулирующего состояние популяции восточнокамчатского минтая. В глубоководных каньонах приливы напрямую влияют на выживаемость икры (вертикальные смещения, вынос), в шельфовой зоне — опосредованно определяют успешность пополнения через формирование кормовой базы.
Таким образом, ключевым выводом исследования является идентификация приливной динамики как ранее неучтённого абиотического фактора, напрямую влияющего на успешность пополнения популяции воссточнокамчатского минтая.
Результаты, полученные в рамках гранта, были освещены в ряде СМИ, например, в Наука.рф («Океанологи выявили зависимость популяции минтая от приливных явлений» https://xn--80aa3ak5a.xn--p1ai/news/okeanologi-vyyavili-zavisimost-populyatsii-mintaya-ot-prilivnykh-yavleniy-/), в Вестнике отделения наук о Земле Российской академии наук («Выявлена зависимость популяции минтая от приливных явлений» https://onznews.wdcb.ru/oct25/vyyavlena-zavisimost-populyatsii-mintaya-ot-prilivnykh-yavlenij.html ), в газете «Советский Сахалин» («Ученые выявили зависимость численности минтая от приливов» https://sovsakh.ru/uchenye-vyyavili-zavisimost-chislennosti-mintaya-ot-prilivov/ ).
А также результаты были представлены в виде научно-популярной лекции «Динамика вод и динамика запасов: что связывает приливы и популяцию минтая?» в рамках Всероссийского лектория Российского научного фонда (РНФ) (https://ocean.ru/index.php/novosti-left/novosti-instituta/item/3615-v-institute-okeanologii-ran-proshel-vserossijskij-lektorij-rnf).
Возможность практического использования результатов
Проект обладает высоким практическим потенциалом для переноса результатов фундаментальной науки в прикладные исследования и реальный экономический сектор.
1. Оригинальная модель для расчета приливной динамики. Разработанная региональная бароклинная модель FESOM-C, настроенная для сложных условий шельфа и материкового склона Камчатки, представляет собой готовый цифровой продукт. Данную модель можно успешно тиражировать и адаптировать для других стратегически важных рыбопромысловых районов РФ, таких как Охотское или Баренцево моря, где приливные процессы оказывают критическое воздействие на морские экосистемы. Создание и верификация региональных детализированных моделей не только снижает технологическую зависимость от зарубежных решений, но и формирует долгосрочное конкурентное преимущество для российской науки и промышленности.
2. Новая методика натурных исследований. Разработанный и апробированный в полевых условиях протокол многочасовых комплексных станций с синхронными гидрологическими и ихтиопланктонными наблюдениями позволяет получать данные принципиально нового качества для калибровки численных моделей и исследования быстропротекающих, в том числе приливных, процессов в океане. Данная методика готова к стандартизации и активному внедрению в повседневную практику рыбохозяйственных научно-исследовательских институтов, ведущих работы на приливных шельфах российских акваторий, что значительно повысит ценность и точность их изысканий.
3. Уникальная база данных анализа спутниковых снимков для обучения нейронных сетей. Сформированная комплексная база данных характеристик вихрей и внутренних волн служит уникальной основой для развития алгоритмов машинного обучения в области анализа спутниковой информации. На этой основе могут быть созданы автоматизированные сервисы по оперативному детектированию субмезомасштабных динамических явлений, что формирует значительный технологический задел в сфере анализа больших данных для всей морской отрасли.