Изменчивость солёности в районе Бенгельского апвеллинга по спутниковым данным и результатам реанализа

Бенгельский апвеллинг (БА) вызывает интенсивный подъем глубинных вод с низкой солёностью и высоким содержанием питательных веществ. Вертикальные скорости в зоне БА могут превышать 2.5 × 10−3 см/с. Такие высокие значения вертикальных скоростей определяют особенности функционирования региональных экосистем. Поднятые Бенгальским апвеллингом солёные воды распространяются под действием горизонтальной адвекции на запад, влияя на потоки соли в южной части Атлантического океана.
В данной работе на основе новых спутниковых измерений SMAP и данных реанализа Global Ocean Ensemble Reanalysis за 2015 – 2019 года проводится исследование сезонной и межгодовой изменчивости солёности в районе Бенгельского апвеллинга, а также его влияние на транспорт соли в район Южной Атлантики.
Для анализа качества данных проведено сопоставление измерений SMAP, GLORIS с измерениями буев Арго. Под действием сгоновых течений буи Арго вымываются из прибрежной зоны, из-за чего вблизи берега этих данных мало. Коэффициент корреляции в случае сравнения SMAP и Арго составляет 0.84, а GLORIS и Арго – 0.91. Стандартное отклонение: SMAP и Арго – 0.28, GLORIS и Арго – 0.11. Поскольку модель GLORIS усваивает данные буев Арго, то их данные хорошо коррелируют между собой.
Исследована сезонная изменчивость солёности в северной и южной части апвеллинга по данным SMAP и GLORYS. Данные GLORYS хорошо коррелирует с данными SMAP в Северной части Бенгельского апвеллинга(СБА). В СБА максимум солёности по данным SMAP приходится на апрель –июнь, а по данным GLORIS – на июнь-июль. В южной части апвеллинга ситуация противоположна. Здесь данные SMAP находятся в противофазе с GLORYS. Максимум солёности по данным SMAP здесь приходится на июнь –июль, а по данным GLORIS – на январь-февраль. Это, вероятно, связано с переоценкой влияния течения мыса Игольный на Южную часть Бенгельского апвеллинга (ЮБА) в результатах моделирования, и дает основания предполагать, что использование данных реанализа для исследования ЮБА может приводить к значительным ошибкам.
Кроме этого, данные GLORIS показывают являются значительно более сглаженными по времени, по сравнению со спутниковыми измерениями. В то же время анализ SMAP указывает на резкую короткопериодную изменчивость солености в апвеллинге. Подробный анализ таких событий показал, что резкий рост солёности связан с прохождением Антарктических полярных циклонов, которые при смещении на север вызывают значительное ослабление БА в его южной части.
На основе данных реанализа исследованы компоненты солевого баланса в районе БА и даны их вклады в изменчивость потоков соли. Горизонтальная адвекция в районе апвеллинга преимущественно направлена на запад, тем самым усиливая поступление опреснённых вод в Атлантику. Показано, что зональные потоки опреснённых вод на разрезе на 7° в.д. от 19°ю.ш до 30°ю.ш наблюдается в слое 0-200м, а их изменчивость коррелирует с интенсивностью БА на межгодовых масштабах. При этом время задержки составляет порядка 100 -120 дней.

Работа выполнена в рамках Госзадания FNNN-2021-0006