Исследование зависимости первичной продукции Северо-Восточной части Атлантического океана от уровня моря

Исследовалась связь первичной продукции, рассчитанной по данным MODIS с гидродинамическими процессами в Северо-Восточной части Атлантического океана. По итогам выполненной работы:
В поле математического ожидания и среднеквадратического отклонения первичной продукции выделяются две области. Первая область максимальной концентрации хлорофилла в прибрежных районах океана. Вторая область наибольшей концентрации хлорофилла соответствует субарктическим водам.
• Среднеквадратические отклонения аномалий уровня моря, являющиеся индикаторами интенсивности гидродинамических процессов, убывают в направлении с запада на восток, что объясняется влиянием течения Гольфстрим, ослабевающего в том же направлении. Максимальные значения среднеквадратического отклонения первичной продукции совпадают с областями максимальных значений математического ожидания первичной продукции.
• По итогам корреляционного анализа можно сделать вывод о наличии двух четко выделяющихся и локализованных районов с высоким уровнем связи между первичной продукцией и уровнем моря (коэффициенты корреляции достигают 0,6 – 0,8). Их граница проходит по течениям Гольфстрим, Северо-Атлантическое, Норвежское. К северу и западу от данной границы корреляция первичной продукции с аномалиями уровня моря преимущественно отрицательная, к югу и востоку от границы – положительная. Карта временных сдвигов максимальной корреляции выявила неоднородность и перемежаемость временного запаздывания первичной продукции относительно аномалий уровня моря, особенно выраженную в зоне Гольфстрима.
• Спектральный анализ и вейвлет-анализ позволил выявить энергонесущие периоды: В сезонном ходе первичной продукции выделены годовые и полугодовые колебания. Полугодовые колебания могут быть объяснены наличием 2 максимумов цветения фитопланктона в течение года – весеннего и осеннего, а годовые – изменчивостью таких факторов, как освещенность, температура. Также в отдельных районах обнаружены квазидвухлетние колебания, связанные, возможно, с влиянием изменчивости динамических и термодинамических процессов в приводном слое атмосферы.
В аномалиях уровня моря выделена также годовая, 14-месячная, квазидвухлетняя, трех-семилетняя периодичности.
• Взаимно-спектральный анализ выявил значительную когерентность для годовых (порядка 0,8-0,9) и полугодовых (порядка 0,7-0,8) колебаний первичной продукции и уровня моря при различном смещении фаз для разных пунктов. В некоторых пунктах колебания первичной продукции опережают колебания уровня моря, в некоторых запаздывают относительно них. Разность фаз в большинстве случаев составляет около 5-6 мес. для годовых колебаний и 1-2 мес. для полугодовых колебаний.
• Взаимный вейвлет-анализ также позволил выделить значительную когерентность годовых колебаний первичной продукции и аномалий уровня моря, равную в среднем 0,9. Разность фаз в большинстве случаев составляет 90˚, то есть 3 месяца.
Обобщая полученный результат, можно сделать вывод, что колебания уровня моря могут быть репрезентативным показателем и индикатором биотических условий в океане.