Ученые проследили судьбу мезомасштабного вихря в Карском море

Арктический вихрь размером с небольшой город оказался способен менять структуру океана и ускорять таяние льда. Что выяснили ученые?

Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail

В северо-восточной части Карского моря российские ученые впервые провели детальное исследование мезомасштабного антициклонического вихря, существующего в прикромочной ледовой зоне — области между сплошным ледовым покровом и открытой водой. Работа объединила спутниковые наблюдения и прямые измерения в море, что позволило получить уникальные данные о структуре и эволюции подобных образований. Работа опубликована в международном журнале Frontiers in Marine Sciences.

Вихрь, который переносит холод и влияет на лед

Исследование выполнили специалисты Морского гидрофизического института РАН совместно с коллегами из Института океанологии имени Ширшова РАН, МФТИ, Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого и других организаций. Объект наблюдений был обнаружен по спутниковым данным в конце июля 2024 года и отслеживался до 11 августа.

Средний радиус вихря составил около 12 километров. За время наблюдений он сместился на северо-восток почти на 23 километра, а его площадь практически удвоилась. Ядро структуры находилось в верхнем 12,5-метровом слое воды и содержало примерно 4,9 кубического километра холодной распресненной воды. По оценкам исследователей, такие образования способны менять характеристики окружающих водных масс и оказывать влияние на процессы таяния морского льда.

Спутники помогли «поймать» вихрь в реальном времени

Работа проводилась в рамках программы «Плавучий университет» на научно-исследовательском судне «Профессор Молчанов». Благодаря оперативным данным радиолокационной съемки ученые могли практически в реальном времени уточнять положение вихря и корректировать маршрут экспедиции. С 30 июля по 4 августа были выполнены измерения температуры, солености и плотности воды, а также отобраны пробы фитопланктона внутри вихря и за его пределами.

Особое значение имеет подтверждение теории эллипсоидальных вихрей. Расчетный угол поворота структуры составил 24–28 градусов, тогда как спутниковые наблюдения показали значение около 26 градусов. Такое совпадение свидетельствует, что существующие аналитические модели способны достаточно точно описывать реальные процессы в арктических морях и могут использоваться для совершенствования климатических и океанографических расчетов.

Биологические наблюдения показали, что на границе ядра вихря первичная продукция фитопланктона достигала 110 мг углерода на квадратный метр в сутки. Это связано с тем, что вихревые процессы поднимают к освещенным слоям воды питательные вещества, необходимые для развития микроводорослей.

Об арктических вихрях

По-английски морской вихрь называются eddy. Слово имеет древнеанглийские или древнескандинавские корни и означает «водоворот», «круговое течение», «темная вода».. 

Ранее исследования по спутниковым данным показали, что в Карском море преобладают малые вихревые структуры диаметром около 3 км, а всего за несколько лет наблюдений были зарегистрированы тысячи подобных образований.

Мезо- и субмезомасштабные вихри считаются важными механизмами переноса тепла, пресной воды, питательных веществ и даже загрязняющих примесей в океане. Их влияние учитывается при создании современных моделей циркуляции океанских вод.

В последние десятилетия площадь морского льда в Арктике сокращается, а прикромочная ледовая зона расширяется, поэтому роль таких вихрей в климатической системе региона становится все более значимой.

О динамике вихрей в более теплом Баренцевом море мы рассказали здесь.

российские ученыеприродаПоделиться