Межгодовая изменчивость циркуляции вод в Татарском проливе в летнее время

2006

Известия ТИНРО

Том 144

УДК 551.465.4

Б.С.Дьяков

МЕЖГОДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЦИРКУЛЯЦИИ ВОД В ТАТАРСКОМ ПРОЛИВЕ В ЛЕТНЕЕ ВРЕМЯ

По материалам гидрологических съемок НИС ТИНРО в летний период 1985-1993 гг. проведено исследование межгодовой изменчивости геострофической циркуляции вод в Татарском проливе. Построена среднемноголетняя схема геострофических течений. Отмечено, что в поверхностном слое северной части Татарского пролива доминировали течения южных направлений, а проникновение ветви Цусимского течения ограничивалось 48о с.ш. В подповерхностном слое эта ветвь распространялась до 51о с.ш. В южной части Татарского пролива циркуляция вод состояла из циклонического круговорота у азиатского побережья и потока вод антициклонической направленности у юго-западного Сахалина.

Djakov B.S. Year-to-year variability of water circulation in the Tatar Strait in summer // Izv. TINRO. — 2006. — Vol. 144. — P. 281-299.

Geostrophic circulation in the Tatar Strait is studied on the base of TINRO oceanographic surveys data obtained in summer seasons of 1985-1993. Generally, southward geostrophic streams prevail in surface layer of the northern Tatar Strait, while northward Tsushima Current penetrates no farther than 48° N. However, in subsurface layer this northward stream reaches 51о N. The circulation in the south part of the Tatar Strait is formed by cyclonic gyre at the Asian coast and anticyclon-ically curved stream at the southwestern Sakhalin.

Branches of the Tsushima Warm Current strengthen in the years of warm type, when their activity is accompanied by strengthening of the cold Primorye Current and Shrenk Current. In the years of cold type, the branches of Tsushima Current weaken, and possibility increases of the cold Sakhalin Current development. The most variable is the circulation in the northern Tatar Strait, where two-layers stratification of countercurrents is available, as well as a set of cyclonic and anticyclonic eddies is formed. The branches of Tsushima Current, Primorye Current (southward from 48о30' N), and West-Sakhalin Current are permanent elements of the Tatar Strait circulation. Other elements of circulation as the Shrenk Current, Sakhalin Current (both north and south links) are unstable. The Shrenk and Primorye Currents develop under conditions of low water temperature in the western part of the Strait, and the Sakhalin Current — in case of low temperature in its eastern part.

Северная часть Японского моря — Татарский пролив — отличается достаточно высокой рыбопродуктивностью (Гаврилов, 1998). Основными промысловыми рыбами в проливе являются донные и придонные виды — камбалы, рогатко-вые, терпуг, треска, навага; пелагические — минтай, сельдь, мойва; пелагические проходные — горбуша, кета, корюшки, красноперки; южные мигранты — дальневосточная сардина и скумбрия. Перспективным для отечественного промысла является тихоокеанский кальмар. Актуальность изучения режима вод Татарского пролива определяется его высокой рыбопродуктивностью. Цель настоящей работы — исследование изменчивости циркуляции вод в Татарском проливе.

Северной границей Татарского пролива считается 51°45' с.ш. (мыс Суще-ва — мыс Тык), а южная проходит примерно по 46° с.ш. (мыс Белкина — мыс Кузнецова). Морфоструктура дна южной части пролива представлена шельфом, глубоководным Татарским желобом, подводной возвышенностью Мусаси и хребтом Ребуно-Монеронским, которые вытянуты в меридиональном направлении (рис. 1). Топография дна северной части Татарского пролива образована главным образом поверхностью шельфа, которая повышается к северу и переходит в материковую отмель (30-40 м) в районе 51о45' с.ш. (Василь-ковский, Деркачев, 1978).

\Ъ2 138

Рис. 1. Схема морфоструктурного районирования дна северной части Японского моря (Васильковский, Деркачев, 1978): 1 — шельф, 2 — подводное плато, 3 — материковый и островной склоны, 4 — подводные возвышенности и хребты, 5 — глубоководные котловины и желоба

Fig. 1. Мо^о^юа1 structure of the bottom of northern part of the Japan Sea (by: Васильковский, Деркачев, 1978): 1 — shelf, 2 — a underwater plateau, 3 — continental and island slopes, 4 — underwater heights and ridges, 5 — deep-water hollows and a trench

Циркуляция вод Татарского пролива сравнительно мало освещена в литературе. Е.К.Шелегова (1955, цит. по: Юрасов, Яричин, 1991) составила сезонные

282

схемы преобладающего переноса вод в южной части пролива, а также исследовала режим приливных течений, считая, что местные атмосферные условия оказывают значительное влияние на динамическое состояние вод в проливе. Ю.В.Истошин (1959) впервые установил факт существования вдоль юго-западных берегов о. Сахалин устойчивого потока южного направления, скорость которого могла превышать 50 см/с. А.К.Леонов (1960) пришел к выводу, что течения северной части Японского моря, включая Татарский пролив, зависят от мощности Цусимского течения и создаваемых им сезонных колебаний уровен-ной поверхности, периодически меняющихся анемобарических воздействий и имеют сезонный характер. Поэтому в Татарском проливе существуют две различные схемы течений: одна для весны и начала лета, другая — для второй половины лета и осени. Л.П.Якунин (1977, цит. по: Юрасов, Яричин, 1991) считал, что в летнее время течения в Татарском проливе в большинстве случаев направлены на север. В.Д.Будаева с соавторами (1981) отметили, что циркуляция вод в южной части Татарского пролива имеет в основном циклонический характер. В.Г.Яричин (1982) и Г.И.Юрасов, В.Г.Яричин (1991) показали циклонический характер циркуляции в Татарском проливе севернее 47о с.ш. Западная граница циклонического круговорота представлена течением Шренка у азиатского побережья, а восточная — противоположно направленным течением у о. Сахалин. В юго-западной глубоководной части Татарского пролива между 46 и 47о с.ш. отмечена северная периферия другого крупного циклонического круговорота, западной границей которого является Приморское течение. В юго-восточной части Татарского пролива, около о. Сахалин, проходит течение южного направления, названное Г.И.Юрасовым, В.Г.Яричиным (1991) Западно-Сахалинским (рис. 2). Т.И.Супранович (1989) исследовала течения в поверхностном слое Татарского пролива, где определила доминирование приливных течений полусуточного и неправильного полусуточного типов (рис. 3, А). Зона течений с большой суточной составляющей приурочена к юго-восточному району Татарского пролива. По оценке Т.И.Супранович (1989), суммарные течения в поверхностном слое Татарского пролива на 85-90 % формируются приливными, за исключением участка у крайней юго-западной оконечности о. Сахалин. Поэтому распределение максимальных и средних скоростей в поверхностном слое Татарского пролива (рис. 3, Б, В) отображает также распределение скоростей приливного течения.

Течения в Татарском проливе в августе—сентябре 1985—1993 гг.

В основу статьи положены материалы гидрологических съемок НИС ТИН-РО в Татарском проливе в период 1985-1993 гг. Геострофические течения рассчитывались по программе, разработанной в лаборатории промысловой океанологии АтлантНИРО О.А.Бережинским и А.В.Зиминым. Основу этой программы составил динамический метод Н.Н.Зубова и О.И.Мамаева (1956). Выбор отсчет-ной поверхности определялся глубиной постановки гидрологических станций; выбрана поверхность 200 дбар. Приводка мелководных станций осуществлялась по методике М.М.Сомова (1937). Мощность течений (вертикальная протяженность) на динамических разрезах оценивалась по глубине залегания изо-тахи 1 см/с. В Татарском проливе к гидрологическому лету отнесены август и сентябрь (Пищальник, Бобков, 2000).

Август 1985 г. Циркуляция вод на поверхности Татарского пролива в этот период представлена по материалам научно-исследовательского рейса "Но-водруцк" (О результатах НИС ..., 1985). Цусимское течение вливалось в пролив одной ветвью по 140о45' в.д. (рис. 4, А). На 46о30' с.ш. эта ветвь совершала антициклонический поворот и выходила из пролива Западно-Сахалинским течением. В восточной части Татарского пролива с севера шло течение, которое

Рис. 2. Схема горизонтальных движений вод в северной части Японского моря (Юрасов, Яричин, 1991): 1 — дивергенция, 2 — конвергенция; сплошная стрелка — направление движения поверхностных вод, пунктир — глубинных

Fig. 2. Scheme of horizontal movements of waters in the northern part of the Japan Sea (by: Юрасов, Яричин, 1991): 1 — divergence, 2 — convergence; solid arrows — currents on sea surface, dotted arrows — deep currents

автор настоящей статьи предлагает называть Сахалинским. В районе 49о00' с.ш. 141о10' в.д. наблюдался антициклонический вихрь, вероятно, производный от этого течения. Западную периферию вихря около побережья материка представлял поток северного направления. На 48о40' с.ш. от Сахалинского течения отделялись две ветви. Первая поворачивала на запад и служила началом Приморского течения, вторая — на юго-восток в качестве прибрежной ветви Сахалинского течения. На 46о50' с.ш. главный поток Сахалинского течения разделялся на два, один из которых поворачивал на запад и вливался в Приморское течение, другой — на восток, где сливался с центральной ветвью Цусимского течения и пополнял Западно-Сахалинское течение.

Таким образом, в Татарском проливе в рассматриваемый период доминировали течения южного направления, из которых наиболее мощное — Сахалинс-

Рис. 3. Распределение показателя приливного течения в Татарском проливе (А); максимальные (Б) и средние (В) скорости (уз) течений в поверхностном слое (Супра-нович, 1989): I — полусуточный тип, II — неправильный полусуточный, III — суточный, IV — неправильный суточный

Fig. 3. Distribution of the parameter of tidal current in the Tatar Strait (A); maximal (Б) and average (В) velocities of currents (knots) in surface layer (by: Супранович, 1989): I — semidiurnal type, II — distorted semidiurnal type, III — diurnal type, IV — distorted diurnal type

кое (рис. 4, Б). Это течение вносило наибольший вклад в интенсификацию Приморского течения, которое прослеживалось с 48о30' с.ш. Сахалинское течение струйным потоком проходило в восточной части пролива и прибрежной ветвью — у побережья о. Сахалин. В северной части Татарского пролива не наблюдалось течение Шренка, а движение вод осуществлялось по часовой стрелке.

Рис. 4. Карта динамической топографии (дин. мм) поверхности 0 дбар (А) и схема геострофических течений (Б) в Татарском проливе в августе 1985 г. по материалам рейса НИС "Новодруцк"

Fig. 4. Dynamic topography (dyn. mm) of the surface 0 dbar (А) and the scheme of geostrofical currents (Б) in the Tatar Strait in August, 1985, the data of R/V "Novodrutsk"

Сентябрь 1987 г. Цусимское течение вливалось в Татарский пролив одной ветвью — центральной — по 140о10' в.д. (рис. 5, А). Вертикальная мощность этой ветви составляла 150 м. Между 46о30' и 47о00' с.ш. часть вод ветви Цусимского течения совершала антициклонический поворот и продолжала движение на юг в качестве Западно-Сахалинского течения. Другая часть вод распространялась на северо-восток до 47о30' с.ш., где поворачивала против часовой стрелки и шла главным образом к азиатскому побережью. Ветвь Цусимского течения при движении в генеральном направлении на северо-восток образовывала два циклонических вихря слева от течения и один антициклонический — справа. Циклонические образования располагались в районах с центральными координатами 47о30' с.ш. 140о50' в.д. и 46о30' с.ш. 139о40' в.д., а антициклонический вихрь — в юго-восточной части Татарского пролива. Вихри прослеживались до глубины 100 м. На карте динамической топографии видно, что южнее 48о с.ш. циркуляция вод была циклонической, а в юго-восточ-

49.5"

49"

48.5"

48"

ю 00

47.5"

47"

46.5"

-1-1-1-1-1-Г"

138.5" 139" 139.5" 140" 140.5" 141"

Геострофическая скорость, см/с

- 1-10 11-20 21-30 —31-40 —41 - 50 -б! - 60

Рис. 5. Динамическая топография (дин. мм) поверхности 10 дбар (А) и схема геострофических течений (Б) в Татарском проливе 15-24 сентября 1987 г.

Fig. 5. Dynamic topography (dyn. mm) of the surface 10 dbar в д' (A) and the scheme of geostrophical currents (Б) in the Tatar Strait on September, 15-24, 1987

ной части Татарского пролива — антициклонической (рис. 5, А). Анализ динамических разрезов показал, что непосредственно у азиатского побережья наблюдалось течение северо—северо-восточного направления, воды которого между 49о30' и 50о00' с.ш. вовлекались в антициклоническое вращение. Мощность этого течения в процессе движения на север вдоль материкового берега колебалась в пределах 50-150 м. Мористее прибрежного течения отмечался поток вод южного направления, идентифицированный как Приморское течение, который стал прослеживаться южнее 48о30' с.ш. Мощность Приморского течения на 48о30' с.ш. равнялась 20 м, а на выходе из Татарского пролива увеличивалась до 180 м.

Севернее 48о00' с.ш. в слое 0-30 м циркуляция вод в Татарском проливе носила антициклонический характер, а на глубинах 50 и 100 м ее представляли два круговорота, один — антициклонический на 49о30' с.ш., другой — циклонический на 48о30' с.ш. В северной части пролива центральная ветвь Цусимского течения была главным источником антициклонического (0-100 м) и циклонического (50-100 м) круговоротов. В восточной части пролива, вдоль о. Сахалин, отмечалось течение южного направления — Сахалинское, которое на 47о30 с.ш. претерпевало разрыв. Это происходило вследствие интенсивного поступления в этот район центральной ветви Цусимского течения, которая вовлекала воды Сахалинского течения в антициклоническое вращение. Южнее 47о30' с.ш. Сахалинское течение вновь обозначалось на динамических разрезах. Около юго-западного Сахалина это течение соединялось с Западно-Сахалинским. Скорости последнего на динамическом разрезе по 46о00' с.ш. были достаточно высокими — они превышали 40 см/с, а мощность течения составляла 75 м.

Таким образом, циркуляция вод в Татарском проливе летом 1987 г. состояла из разнонаправленных круговоротов, наиболее крупный из которых — циклонический в южной глубоководной части пролива (рис. 5, Б). Приморское течение, как западное звено крупного циклонического круговорота в южной части Татарского пролива, прослеживалось южнее 48о30' с.ш. Вдоль материкового побережья отмечалось течение, направление которого было противоположным Приморскому. Вдоль о. Сахалин наблюдались Сахалинское и Западно-Сахалинское течения; первое в северной части пролива выступало восточным звеном антициклонического круговорота. Центральная ветвь Цусимского течения распространялась в северную часть Татарского пролива и служила главной движущей силой в формировании крупных вихрей противоположных знаков.

Август 1988 г. Цусимское течение входило в Татарский пролив двумя потоками: западным по 139° в.д. и центральным по 140о45' в.д. (рис. 6, А). На динамическом разрезе (46о с.ш.) видно, что мощность западной ветви составляла 100 м, а центральной — 150 м. Западная ветвь Цусимского течения после входа в пролив продолжала движение в генеральном направлении на северо-восток. По мере движения в этом направлении на 46о40' с.ш. от ветви отделялись два потока, первый циклоническим поворотом шел к азиатскому побережью и вливался в Приморское течение, а второй продолжал движение на северо-восток до района 47о40' с.ш. 141о45' в.д., где поворачивал на юг и следовал вдоль Сахалина. У юго-западной оконечности этого острова он сливался с центральной ветвью Цусимского течения и распространялся далее как Западно-Сахалинское течение.

Основная часть вод западной ветви Цусимского течения на 47о с.ш. меняла направление своего движения на северное и достигала берегов материка на 48о30'-49о00' с.ш. В этом районе часть вод западной ветви служила источником Приморского течения, другая часть вод захватывалась крупным антициклоническим круговоротом в районе 48о50' с.ш. 141о15' в.д. С левой стороны западной ветви Цусимского течения наблюдались по крайней мере три циклонических вихря, переносивших трансформированные в Татарском проливе воды на юго-запад.

138" 138.5" 139" 139.5" 140" 140.5" 141" 141.5" 142

Рис. 6. Динамическая топография (дин. мм) поверхности 10 дбар (А) и схема геострофических течений (Б) в Татарском проливе 5— 19 августа 1988 г. Условные обозначения как на рис. 5

Fig. 6. Dynamic topography (dyn. mm) of the surface 10 dbar (A) and the scheme of geostrophical currents (Б) in the Tatar Strait on August, 5-19, 1988. Symbols as on fig. 5

Приморское течение лучше прослеживалось на подповерхностных глубинах. На динамических разрезах это течение просматривалось у берегов материка от 46 до 48о с.ш. Мощность его составляла в среднем 50 м, а геострофическая скорость изменялась от 2 до 10 см/с и была наибольшей на выходе из пролива. Следует заметить, что Приморское течение следовало вдоль побережья узкой полосой, его ширина и вертикальная протяженность были весьма малы в сравнении с Западно-Сахалинским течением. Центральная ветвь Цусимского течения после входа в Татарский пролив направлялась на север до 46о50' с.ш., после антициклонического поворота соединялась с Западно-Сахалинским течением. Можно сказать, что в южной глубоководной части Татарского пролива (46-48° с.ш.) циркуляция вод имела циклонический характер на западе и антициклонический — на юго-востоке (рис. 6, Б). В северной части пролива (севернее 48о с.ш.) наблюдались течения южных направлений и антициклонический круговорот между 48о00' и 49о30' с.ш.

В крайней северо-восточной части Татарского пролива отмечено движение вод в западном направлении, — видимо, источник течения Шренка. Это течение распространялось на юго-восток до 49о50' с.ш., где часть его вод вовлекалась в локальное антициклоническое вращение у материкового берега, а другая часть продолжала движение на юго-восток до района 49о30' с.ш. 141 о40' в.д. и соединялась с Сахалинским течением. На перифериях течения Шренка образовывались вихри малого масштаба противоположных знаков: циклонические слева от течения, антициклонические — справа. Большая часть вод течения Шренка в районе 49о45' с.ш. взаимодействовала с водами западной ветви Цусимского течения, что особенно заметно на глубине 50 м. Но на динамических разрезах по 48о30' и 49о00' с.ш. у материкового берега не обнаружено скоростей с векторами южного направления, что служит признаком существования течений Шренка и Приморского как отдельных звеньев циркуляции. Вдоль Сахалина на всем его протяжении наблюдались течения южного направления — Сахалинское и Западно-Сахалинское. Эти течения обнаруживались на всех динамических разрезах (начиная с 50о с.ш.), их мощность изменялась от 50 до 120 м и была наибольшей (как и геострофическая скорость) на восточной периферии антициклонического круговорота и в юго-восточной части Татарского пролива.

Таким образом, главными составляющими геострофической циркуляции вод в Татарском проливе летом 1988 г. явились течения Шренка и Приморское, Сахалинское и Западно-Сахалинское, а также антициклонический круговорот в северной части пролива.

Август 1990 г. Воды Цусимского течения входили в Татарский пролив одной (центральной) ветвью и распространялись в северном и северо-восточном направлениях (рис. 7, А). Наибольшие геострофические скорости на разрезе по 46о00' с.ш. отмечались на восточной периферии ветви (24 см/с); мощность потока равнялась 180 м. Между 46о30' и 48о00' с.ш. одна часть вод этой ветви отклонялась на восток и шла к берегам южного Сахалина, где отмечалось Западно-Сахалинское течение. Другая часть вод ветви Цусимского течения в циклоническом вращении отклонялась на запад и следовала к берегам Приморья, где вовлекалась в циклонические вихри с юго-западными потоками, представленными Приморским течением. Большая масса вод центральной ветви Цусимского течения от района 47о45' с.ш. распространялась на север до 51о с.ш., где вовлекалась в циклонический круговорот, западная граница которого вдоль азиатского побережья представляла течение Шренка. Геострофические скорости течений Шренка и Приморского увеличивались по мере движения их на юг. Проникновение ветви Цусимского течения в северном направлении до 51о с.ш. хорошо прослеживалось на глубине 50 м. Видно, что геострофическая циркуляция вод в Татарском проливе представляла собой крупный циклонический круговорот, который состоял по крайней мере из пяти циклонических вихрей различного масш-

Рис. 7. Динамическая топография (дин. мм) поверхности 10 дбар (А) и схема геострофических течений (Б) в Татарском проливе 9-24 августа 1990 г. Условные обозначения как на рис. 5

Fig. 7. Dynamic topography (dyn. mm) of the surface 10 dbar (A) and the scheme of geostrophical currents (Б) in the Tatar Strait on August, 9-24, 1990. Symbols as on fig. 5

таба в северной и южной частях пролива (48о00'-51о30'и 46о00'-47о30' с.ш.). Антициклонические вихри наблюдались в юго-восточной части пролива, в районах 47о30' с.ш. 141о10' в.д. и, возможно, 46о00' с.ш. 141о10' в.д.

Течения Шренка и Приморское просматривались на всех динамических разрезах векторами скоростей южных направлений. Мощность этих течений варьировала от 20 м на 51о с.ш. до 75 м на выходе из Татарского пролива.

Центральная ветвь Цусимского течения наблюдалась на всех горизонтах слоя 0-100 м. В подповерхностном слое 20-40 м от 50 до 48о30' с.ш. можно видеть течение южного направления — прибрежное Сахалинское течение, которое имело самую низкую геострофическую скорость (1 см/с). Можно предположить, что это течение носило компенсационный характер и обусловливалось антициклоническим поворотом части вод центральной ветви Цусимского течения к побережью о. Сахалин. У юго-западной части о. Сахалин это течение соединялось с Западно-Сахалинским, в котором отмечались самые большие геострофические скорости. Мощность Сахалинского течения составляла в среднем 40 м, а Западно-Сахалинского — 150 м.

Таким образом, особенности геострофической циркуляции вод летом 1990 г. заключались в аномальном распространении ветви Цусимского течения в северном направлении (рис. 7, Б).

Сентябрь 1991 г. Цусимское течение входило в Татарский пролив двумя ветвями: западной и центральной, по 139о 15' и 140о 15' в.д. (рис. 8, А). Геострофическая скорость ветвей Цусимского течения на динамическом разрезе по 46о 15' с.ш. составляла соответственно 13 и 11 см/с, а мощность находилась в пределах 160-170 м. Центральная ветвь Цусимского течения после входа в Татарский пролив совершала антициклонический поворот, сливалась с потоком, идущим с севера, и выходила из Татарского пролива Западно-Сахалинским течением. Западная ветвь Цусимского течения шла на северо-восток до 47о с.ш., где разделялась надвое, частью распространяясь в том же направлении до 47о30' с.ш., а частью двигаясь на север до 48о15' с.ш. Крупный циклонический круговорот наблюдался в районе 47°30' с.ш. 140°15' в.д. Необходимо заметить, что на входе в Татарский пролив часть вод западной ветви Цусимского течения отклонялась на запад (циклоническое вращение), а часть на восток (антициклоническое). Важной особенностью циркуляции вод являлось течение южного направления в северной части Татарского пролива на глубинах 0-20 м, которое можно идентифицировать как Сахалинское течение, но в данном случае оно шло по центральной части Татарского пролива. На 48о45' с.ш. это течение поворачивало на восток к берегам Сахалина и далее распространялось на юг до слияния с Западно-Сахалинским течением. Южнее 49о с.ш. Сахалинское течение прослеживалось на всех глубинах. Часть вод западной ветви Цусимского течения достигала 49о с.ш., затем поворачивала на восток. С правой стороны этого течения наблюдались антициклонические вихри малого масштаба, с левой — крупный циклонический вихрь около материка. Такая схема циркуляции в южной глубоководной части пролива (46-49° с.ш.) сохранялась до глубины 100 м.

Однако в северной мелководной части пролива (севернее 49о с.ш.) циркуляция изменялась с глубины 30 м: здесь вектора течений имели преимущественно северное направление, кроме прибрежной части о. Сахалин. На глубине 50 м (49о с.ш.) от западной ветви Цусимского течения отходил поток, который распространялся на север до 50о40' с.ш., где он разделялся надвое. Приморское течение как поток вод юго-западного и южного направлений прослеживалось на картах южнее 49о с.ш. в слое 0-20 м, а на динамических разрезах — на всех глубинах. Мощность этого течения от 48о с.ш. до выхода из Татарского пролива изменялась от 40 до 60 м, но была наименьшей на 47о19' с.ш., где его воды вовлекались в циклоническое вращение. На 49о с.ш. Сахалинское течение непосредственно примыкало к свалу глубин сахалинского шельфа; его мощность ограни-

Рис. 8. Динамическая топография (дин. мм) поверхности 10 дбар (А) и схемы геострофических течений на глубинах 0— 20 (Б) и 30-100 (В) м в Татарском проливе 5-12 сентября 1991 г. Условные обозначения как на рис. 5

Fig. 8. Dynamic topography (dyn. mm) of the surface 10 dbar (A) and the schems of geostrophi-cal currents on depths 0-20 (Б) and 30-100 (B) m in the Tatar Strait on September, 5-12, 1991. Symbols as on fig. 5

чивалась топографией дна и составляла около 75 м. Мощность Западно-Сахалинского течения на 47о19' с.ш. составляла 120 м, а на выходе из Татарского пролива она увеличивалась до 180 м и находилась в зависимости от топографии дна.

Таким образом, геострофическая циркуляция вод в Татарском проливе летом 1991 г. имела следующие отличительные особенности. В южной глубоководной части (46-49° с.ш.) главными элементами циркуляции были антициклонический круговорот западной ветви Цусимского течения и циклонический — у азиатского побережья, а также Сахалинское и Западно-Сахалинское течения. В северной части между 49о00' и 50о30' с.ш. отмечалась двухслойная стратификация течений: в слое 0-20 м наблюдались течения южного направления, а в слое 30-100 м — северного (рис. 8, Б, В). Западная ветвь Цусимского течения распространялась в северном направлении примерно до 49о с.ш., где заглублялась и далее смещалась на север в подповерхностном слое до 50о30' с.ш.

Сентябрь 1993 г. Цусимское течение вливалось в Татарский пролив двумя ветвями: западной на 138о50' в.д. и центральной на 140о 15' в.д. (рис. 9, А). Мощность ветвей Цусимского течения составляла 135 и 175 м, а геострофические скорости этих течений достигали соответственно 12 и 19 см/с. У свала глубин юго-восточного Сахалина наблюдался локальный круговорот топографического характера. Часть вод западной ветви Цусимского течения после входа в Татарский пролив на 46о45' с.ш. совершала циклонический поворот к азиатскому побережью, далее на юго-западе наблюдалось Приморское течение. Другая часть вод западной ветви меандрирующим потоком двигалась в генеральном направлении на северо-восток до района 48-49о с.ш. Здесь она разделялась на две ветви — к берегам материка и о. Сахалин. Первая ветвь сливалась с течением, идущим с севера, и шла на юго-запад как Приморское течение. Вторая ветвь участвовала в формировании Сахалинского течения меньшей интенсивности.

При движении западной ветви Цусимского течения в северо-восточном направлении индуцировались циклонические образования слева и антициклонические — справа. Наиболее крупные из них — циклонический вихрь в районе 47о30' с.ш. 140о50' в.д. и антициклонический — в 48о00' с.ш. 141о40' в.д. Центральная ветвь Цусимского течения при движении на север между 46о30' и 47о00' с.ш. отдавала часть своих вод западной ветви. Другая часть вод центральной ветви отклонялась на восток и после поворота по часовой стрелке выходила из Татарского пролива Западно-Сахалинским течением, мощность которого здесь составляла 180 м. Приморское течение располагалось непосредственно у свала глубин, его мощность равнялась 100 м. В восточной части пролива отмечалось Сахалинское течение. Южнее 48о30' с.ш. большая часть вод Сахалинского течения вовлекалась в антициклоническое вращение, а меньшая смещалась на юг, где вливалась в Западно-Сахалинское течение. Геострофические течения для глубины 10 м характерны для всего слоя 0-30 м (рис. 9, А, Б), но на нижележащих горизонтах 50 и 100 м циркуляция вод претерпевала существенные изменения в северной части Татарского пролива (севернее 48о30' с.ш.), где направления векторов течений изменялись с южных на северные (рис. 9, В).

Западная ветвь Цусимского течения интенсивно меандрировала и проникала на север до 50о40' с.ш. В процессе движения от западной ветви отходили потоки вод, которые двигались в западном и восточном направлениях. Течение Шренка существовало как вдольбереговой поток, но в крайней северной части Татарского пролива располагалось мористее обычного. По мощности течения Шренка и Приморское находились в пределах соответственно 10-30 и 65100 м. Мощность Приморского течения была наибольшей на выходе из пролива. Сахалинское течение, так же как и Приморское, либо примыкало к свалу глубин сахалинского шельфа, либо находилось в непосредственной близости от

Рис. 9. Динамическая топография (дин. мм) поверхности 10 дбар (А) и схемы геострофических течений на глубинах 0-30 (Б) и 50-100 (В) м в Татарском проливе 21-28 сентября 1993 г. Условные обозначения как на рис. 5 Fig. 9. Dynamic topography of the surface 10 dbar (A) and schems of geostrophical currents on depths 0-30 (Б) and 50-100 (B) m in the Tatar Strait on September, 21-28, 1993. Symbols as on fig. 5

него. Мощность Западно-Сахалинского течения достигала 180 м и была больше, чем Приморского.

Таким образом, структура геострофических течений была разной для слоев 0-30 и 50-100 м. В поверхностном слое 0-30 м в северной части Татарского пролива потоки вод имели преимущественно южное направление, а на глубине 50-100 м направление течений в этой части пролива было противоположным (рис. 9, Б, В). В южной части пролива циркуляция вод по глубине не менялась. Западная ветвь Цусимского течения достигала северной части пролива. В процессе движения эта ветвь продуцировала циклонические и антициклонические образования между 46 и 49° с.ш., вдольбереговые потоки, которые имели южное направление: Приморское течение у материка и Сахалинское — у о. Сахалин. Можно предположить, что источником формирования этих течений была прежде всего западная ветвь Цусимского течения.

Межгодовая изменчивость циркуляции вод и структуры термохалинных полей в Татарском проливе

В 1985, 1987 и 1990 гг. воды Цусимского течения входили в Татарский пролив одной ветвью, тогда как в 1988, 1991 и 1993 — двумя. В северной части пролива движение вод осуществлялось по часовой стрелке в 1985 и 1987 гг., против часовой — в 1990 г., потоками южных направлений — в 1988, 1991 и 1993 гг. Сахалинское течение наблюдалось в 1985, 1988, 1991 и 1993 гг., наибольшее развитие оно получило в 1985 и 1991 гг. В эти годы Приморское течение прослеживалось с 48о30' с.ш., а Сахалинское — струйным потоком проходило в восточной части Татарского пролива: в 1991 г. — вдоль о. Сахалин, а в 1985 г. — мористее. Причина этого заключалась в том, что на подповерхностных горизонтах температура воды в 1985 г. в восточной части пролива была значительно ниже, чем в 1991 г. В 1991 г. температура воды была ниже в поверхностном слое в сравнении с 1985 г. Структура солености в 1985 г. имела в большей степени меридиональный характер, тогда как в 1991 г. распределение солености было меридиональным в северной части пролива и зональным — в южной, причем соленость была выше в восточной части.

1988 и 1990 гг. — это противоположные по термическому режиму годы в Японском море, соответственно холодный и теплый. В 1988 г. в северной части Татарского пролива господствовала антициклоническая циркуляция, в 1990 г. — циклоническая. В 1990 г. на востоке Татарского пролива ветвь Цусимского течения проникала в северную часть пролива до 51 о30' с.ш.; на западе пролива на всем меридиональном протяжении наблюдались течения Шренка и Приморское. Интенсивность Цусимского течения была выше в 1990 г. по сравнению с 1988 г., о чем свидетельствовали расходы воды через сечение разреза по 46о с.ш. (0,68 Св против 0,34 Св в 1988 г.). Можно предположить, что высокая интенсивность Цусимского течения в 1990 г. способствовала интенсификации холодных течений Шренка и Приморского. В 1988 г. Приморское течение отмечалось южнее 48о с.ш.; а Сахалинское имело более высокую интенсивность в сравнении с 1990 г. Особенности геострофической циркуляции вод отражают закономерности структуры термохалинных полей. В 1990 г. в Татарском проливе наблюдалось меридиональное распределение гидрологических характеристик. В западной части пролива отмечались более низкие величины температуры и солености по сравнению с восточной, а в подповерхностном слое 10-30 м в срединной меридионально вытянутой области — сравнительно низкие температуры. В 1988 г., наоборот, в этом районе наблюдались относительно высокие температуры; соленостный фронт проходил примерно по 48о с.ш. В 1988 г. температура воды была ниже, чем в 1990 г., на всей акватории Татарского пролива, в том числе в зоне Примор-

ского течения. Следует отметить, что в 1990 г. течения Шренка и Приморское получили наибольшее развитие — наблюдались на всем протяжении азиатского побережья. Кроме 1990 г., течение Шренка отмечалось к югу от 50о30' с.ш. и в 1993 г. В остальные годы на месте течения Шренка доминировал главным образом поток противоположного направления. Величина баланса расходов воды в слое 0-200 м через сечение разреза по 46о с.ш. испытывала значительные колебания. Баланс расходов воды в Татарском проливе был положительным (вток воды превышал сток) в 1987, 1988, 1990 и 1993 гг. Наибольшее значение положительного баланса отмечалось в теплый 1990 г. (+0,68 Св), наименьшее — в холодный 1987 г. (+0,03 Св). В 1991 г. баланс расходов воды составил отрицательную величину (-0,23 Св) из-за высокой интенсивности Сахалинского течения. Во все другие рассматриваемые годы Сахалинское течение также существовало, однако интенсивность его была мала. В 1987 г. около берегов азиатского материка отмечалось течение, противоположное Приморскому.

Ветви Цусимского течения (центральная или западная) проникали в крайнюю северную часть Татарского пролива до 50-51о с.ш. в 1987, 1990, 1991, 1993 гг. Наибольшее проникновение ветви (до 51о с.ш.) отмечено в 1990 г. Циркуляция вод в проливе имела сходный характер в 1991 и 1993 гг.: в северной части западная ветвь Цусимского течения распространялась на север в подповерхностном слое, поэтому там наблюдалась двухслойная структура течений (поверхностный слой — течения на юг, подповерхностный — на север).

Обобщенная схема геострофической циркуляции в Татарском проливе для летнего сезона

На рис. 10 и 11 представлены генерализованные схемы геострофических течений на глубинах 10 и 50 м по средним за 1987-1993 гг. данным. Основные черты геострофической циркуляции заключаются в следующем. В поверхностном слое северной части Татарского пролива доминируют течения южных направлений. Поток у о. Сахалин можно интерпретировать как Сахалинское течение, а у материка — как течение Шренка. Ветвь Цусимского течения достигает 48о с.ш. Эта ветвь образует циклонический круговорот в юго-западной части пролива и поток антициклонической направленности в юго-восточной части. У берегов материка и о. Сахалин прослеживаются соответственно Приморское и Западно-Сахалинское течения (рис. 10). В подповерхностном слое ветвь Цусимского течения проникает до 51о с.ш. (см. рис. 11).

Таким образом, в годы термически теплых типов лет (1990 и 1993) отмечена высокая интенсивность ветвей Цусимского течения в Татарском проливе, что сопровождается усилением течений Шренка и Приморского. В годы термически холодных типов лет (1985, 1988) интенсивность ветвей Цусимского течения меньше, но больше вероятность усиления Сахалинского течения.

Циркуляция вод подвержена большей изменчивости в северной части Татарского пролива, где может существовать двухслойная стратификация течений противоположных направлений, а также циклонические и антициклонические круговороты.

Независимо от типа термического режима, постоянными составляющими циркуляции вод в Татарском проливе являются ветви Цусимского течения, Приморское течение (южнее 48о30' с.ш.) и Западно-Сахалинское течение (южнее 47о с.ш.). Переменные составляющие циркуляции — это течения Шренка и Сахалинское.

Развитие течений Шренка, Приморского и Сахалинского определяется низкими температурами соответственно в западной и восточной частях Татарского пролива. Велика вероятность того, что течения у материкового берега будут

52 51.5

51 -50.5

5049.549 48.548 47.5

4746.5

4645.5

45

52 51.551 -50.55049.54948.548 47.5 47 46.5 46 45.5

45

Рис. 10. Схема геострофической циркуляции вод на глубине 10 м в Татарском проливе в летний период по осредненным данным 19871993 гг.

Fig. 10. Scheme of geo-strophical circulation on the depth of 10 m in the Tatar Strait in the summer period, by the averaged data of 1987-1993

137 137.5 138 138.5 139 139.5 140 140.5 1 41 1 41.5 142 142.5 143

Рис. 11. Схема геострофической циркуляции вод на глубине 50 м в Татарском проливе в летний период по осредненным данным 19871993 гг.

Fig. 11. Scheme of geo-strophical circulation on the depth of 50 m in the Tatar Strait in the summer period, by the averaged data of 1987-1993

137 137.5 138 138.5 139 139.5 140 140.5 141 141.5 142 142.5 143

усиливаться в термически теплые типы лет, а у сахалинского — в холодные типы лет соответственно при высокой либо низкой интенсивности Цусимского течения.

По среднемноголетним данным, в летний период в поверхностном слое северной части Татарского пролива господствуют течения южных направлений;

ветвь Цусимского течения проникает до 480 с.ш. В подповерхностном слое ветвь Цусимского течения распространяется до 51о с.ш. В южной части пролива циркуляция вод состоит из циклонического круговорота на западе и потока антициклонической направленности на востоке.

Автор выражает признательность и благодарность ведущему научному сотруднику И.АЖигалову и старшему научному сотруднику Е.О.Басю-ку лаборатории промысловой океанографии за консультации и программы обработки гидрологических данных.

Литература

Будаева В.Д., Макаров В.Г., Булгаков С.Н. Циркуляция вод в Татарском проливе и ее сезонная изменчивость // Тр. ДВНИГМИ. — 1981. — Вып. 83. — С. 35-43.

ВасильковскиЁ Н.П., Деркачев А.Н. Основные элементы шельфа дна и морфо-структурное районирование // Основные черты геологического строения дна Японского моря. — М.: Наука, 1978. — С. 6-9.

Гаврилов Г.М. Состав, динамика численности и промысел рыб в экономической зоне России и прилегающих водах Японского моря // Изв. ТИНРО. — 1998. — Т. 124. — С. 271-319.

Зубов Н.Н., Мамаев О.И. Динамический метод вычисления элементов морских течений. — Л.: Гидрометеоиздат, 1956. — 115 с.

Истошин Ю.В. Японское море. — М.: Географгиз, 1959. — 76 с.

Леонов А.К. Региональная океанография. — Л.: Гидрометеоиздат, 1960. — Ч. 1. — 765 с.

О результатах научно-исследовательских работ в рейсе РТМС "Новодруцк" в 200-мильной экономической зоне СССР Японского моря, включая Татарский пролив, в июне—октябре 1985 г.: Отчет о НИР / ТИНРО. № 19612. — Владивосток, 1985.— 282 с.

Пищальник В.М., Бобков А.О. Океанографический атлас шельфовой зоны острова Сахалин. — Южно-Сахалинск: СахГУ, 2000. — Ч. 1. — 174 с.

Сомов М.М. Вычисление скоростей течения динамическим методом между гидрологическими станциями различной глубины // Метеорология и гидрология. — 1937. — № 8. — С. 111-114.

Супранович Т.И. Максимальные и средние скорости течений в поверхностном слое Татарского пролива // Тр. ДВНИГМИ. — 1989. — Вып. 39. — С. 33-36.

Юрасов Г.И., Яричин В.Г. Течения Японского моря. — Владивосток: ДВО АН СССР, 1991. — 174 с.

Яричин В.Г. Некоторые особенности горизонтального движения вод в Японском море к северу от 40° с.ш. // Тр. ДВНИГМИ. — 1982. — Вып. 96. — С. 111-120.

Поступила в редакцию 15.08.05 г.