Циркуляция средиземноморских вод в Северной Атлантике по данным поплавков Argo

Фундаментальная особенность гидрологической структуры восточной части Северной Атлантики (СА) – наличие языка средиземноморских вод (СМВ) на глубинах от 600 до 1500 м. Эти воды поступают через Гибралтарский пролив и занимают 21 процент площади и около четырех процентов объема вод Атлантического океана. Появление спутниковых наблюдений за поверхностью океана и, начиная с 2001 года, возможности получать результаты измерений температуры и солености в слое 0 – 2000 м в рамках проекта Арго позволили приступить к детальному исследованию эволюции языка СМВ в Атлантике. Были определены географические границы этих вод и исследована межгодовая и сезонная изменчивость этих границ за период 2005 - 2014 год по данным измерений поплавков Арго в Атлантике. Построены карты распределения температуры, солености и скорости течений на характерных глубинах распространения СМВ.

Кроме адвективной компоненты в переносе СМВ играет роль и дискретная – «линзовая» составляющая. Линзы наблюдается внутри языка СМВ и выделяются как долгоживущие антициклонические вихри с более теплой и соленой водой. Именно эти линзы определяют соленость языка СМВ на больших расстояниях от источника их образования. Кроме того они являются природными трассерами средних течений в слое 600-1500 м. Было использовано более 11200 наблюдений за период с 2001 – 2010 год в пригибралтарском районе. Исследован характер пространственно-временной изменчивости распространения внутритермоклинных линз и получена оценка их числа по отдельным годам в этом районе. Обнаружено, что поплавки Арго, попадая в тело линзы, правильно отражают характер их движения, вертикальный масштаб, положение по глубине и ее гидрологические характеристики. В процессе взаимодействия этих вихрей с окружающей средой они могут передовать динамический сигнал к поверхности океана, фиксируемый спутниками по альтиметрии и по изменчивости температуры поверхности океана.

Для построения карт течений на глубинах 600-1500 м была использована Арго-Модель Исследования Глобального Океана (АМИГО). Данные профилирования Argo были вариационно проинтерполированны на регулярную одноградусную сетку, а затем с использованием гидродинамической модели динамики океана рассчитаны поля течений. Принцип вариационной интерполяции состоит в минимизации отклонений между проинтерполированными на регулярную сетку полями и данными нерегулярно расположенных измерений. Минимизация проводится таким образом, чтобы полученное оптимальное решение проходило максимально близко к данным натурных измерений. АМИГО позволяет получать по данным профилирования Argo полный набор океанографических характеристик: температуру, соленость, плотность и скорость течений. Выполненные расчеты охватывают 10-летний период с 2005 по 2014 год и представлены ежемесячными, сезонными, годовыми и среднеклиматическими полями.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 13-05-00679) и РНФ (проект № 14-50-00095).