Расходы и переносы в системе Куросио по данным поплавков Арго и спутниковой альтиметрии

Наступление в конце XX века эры спутниковых наблюдений за поверхностью океана и развитие в первые годы XXI века проекта Argo, направленного на сбор с использованием спутников информации о толще океана, дает уникальные возможности непрерывного мониторинга состояния Мирового океана. На основе данных спутниковых наблюдений оцениваются различные гидрофизические и биологические параметры поверхностного слоя океана (температура, соленость, возмущение уровенной поверхности, волнение, цветность, концентрация хлорофилла и т.д.). В частности, возмущение уровенной поверхности океана, в значительной степени связанное с динамикой всей толщи океана, измеряется со спутников-альтиметров. Начиная с 2005 года, измерения по стартовавшей в 2001 году программе Argo стали вестись на большей части акватории Мирового океана. Заявленного при разработке программы Argo уровня покрытия в 3000 одновременно работающих поплавков (в среднем 1 поплавок на трехградусный «квадрат») удалось достичь в ноябре 2007 года. По состоянию на сегодняшний день около 3600 поплавков Argo осуществляют автономное зондирование верхней двухкилометровой толщи океана от Антарктики до Шпицбергена с 10-дневным временным интервалом. Благодаря этому база данных по температуре и солености Мирового океана ежемесячно увеличивается на десять тысяч полноценных профилей. К этому следует добавить десять тысяч лагранжевых траекторий, позволяющих оценивать скорости перемещения поплавков во время нахождения на поверхности и на глубине дрейфа (как правило, 1000 метров). Общее число профилей, измеренных в рамках программы Argo за период с 2001 по 2013 год, приближается к одному миллиону, что позволяет получить разумные оценки климатического состояния Мирового океана для последнего десятилетия и дать оценку текущим внутриклиматическим трендам.

Исследование сезонной и межгодовой изменчивости тепло-, массо-, солепереносов на разрезе по 147° в.д. в районе расширения течения Куросио на восток было выполнено по данным измерений температуры и солености поплавками Argo и спутниковой альтиметрии Aviso за 8-летний период с 2005 по 2012 год. Расчет геострофической скорости велся с использованием динамического метода расчета морских течений. Наличие спутниковых измерений уровня океана позволяет избежать проблемы выбора нулевой поверхности в динамическом методе. Наибольшие значения расходов наблюдаются в летний сезон с максимумом 94 Св в июле. Минимум расходов в 72 Св приходится на март и ноябрь. Межгодовая изменчивость течения Куросио на разрезе по 147° в.д. составляет около 20%. Максимальные значения расхода и тепло- солепереносов наблюдались в 2005 году (98 Св, 4,2 ПВатт, 3450 кт), минимальные – в 2008 году (67 Св, 2,8 ПВатт, 2350 кт). Периоды высокого расхода соответствуют более южному положению оси течения. Проведенные расчеты позволили оценить среднеклиматический расход Куросио на разрезе по 147° в.д. равным 81±8 Св, перенос тепла 3,3±0,4 ПВатт, перенос солей 2900±300 кт. Полученный среднегодовой расход Куросио хорошо согласуется с результатами других авторов и данными прямых измерений при помощи заякоренных автономных буйковых станций.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты № 13-05-00679 и 13-05-00972).