![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Унгерман М.Н. Техника океанологических наблюдений на поисковых и промысловых судах
.pdf
|
|
|
|
5. |
Измерение |
концентра |
||||||||
|
|
|
ции |
кислорода |
проводится |
|||||||||
|
|
|
при |
изучении |
би охи мич ее ко |
|||||||||
-^. |
Фитопланктон |
|
го |
•потребления |
кислорода |
|||||||||
|
Бактерии |
|
в |
процессе |
окисления |
раст |
||||||||
|
|
воренного |
|
органического |
ве |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
щества |
морской |
воды . |
|
|
|||||||
/ а |
|
|
|
Химический .состав |
воды |
|||||||||
|
зоопланктон |
|
океана |
т а к ж е |
регулирует |
и |
||||||||
|
(растениеядный) |
развитие |
кормовых |
организ |
||||||||||
|
|
|
мов или нищи кормовых ор |
|||||||||||
|
|
|
ганизмов |
— |
фитопланктона |
|||||||||
|
Зоопланктон |
|
и |
бактерий. Таким |
образом, |
|||||||||
|
|
его влияние косвенно пере |
||||||||||||
|
Iхищные ферме// |
|||||||||||||
\ |
Заааенлос |
|
дается |
преимущественно |
по |
|||||||||
|
|
пищевой |
|
цепи, |
в |
первом |
||||||||
|
|
|
звене 'которой стоят орга |
|||||||||||
|
|
|
низмы, |
продуцирующие |
ор |
|||||||||
ч |
РыБь/ |
|
ганическое |
вещество — фи |
||||||||||
|
|
|
топланктон |
и фнтобеитос, |
и |
|||||||||
|
|
|
бактерии (рис. 2). |
|
|
|
||||||||
Рис. 2. Схема пищевой |
цепи рыб. |
|
Количество |
|
«раститель |
|||||||||
ного» |
органического веще |
|||||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
ства, |
|
синтезируемого |
про |
||||||||
дуцентами |
в первичном звене |
цепи,— первичная |
п р о д у к ц и я — в |
|||||||||||
конечном |
счете и определяет |
потенциальную |
|
рыбохозяйствен- . |
||||||||||
кую ценность района. Действительно, между |
рыбохозяйетвен - |
|||||||||||||
кой продуктивностью |
и первичной продукцией |
обнаруживается |
прямая зависимость. Таким образом, выделив из всей сложной сети связей рыб со средой один из основных элементов — тро фические связи, пищевые цепи, мы приходим к необходимости рассмотрения аналогичной, не менее сложной сети связен со средой организмов-продуцентов. Основным продуцентом орга нического вещества является фитопланктон. Его развитие за висит от двух основных факторов — освещенности и минераль ных компонентов, необходимых для энергетического и конструк
тивного |
метаболизма клеток. Наиболее в а ж н ы м и компонентами |
|||||||||||
являются соединения биогенны-х |
э л е м е н т о в — ф о с ф о р а , азота |
и |
||||||||||
кремния. |
Эти |
основные |
факторы |
определяют |
вертикальное |
и |
||||||
пространственное распределение |
фитопланктона, |
а т а к ж е |
сезон |
|||||||||
ные колебания в его развитии. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
На |
рис. |
3,6 |
приводится |
схема |
типичных |
сезонных |
колеба |
|||||
ний количества |
фитопланктона |
(кривая / ) и |
связанных |
с ними |
||||||||
колебаний |
в последующих |
звеньях |
пищевой |
ц е п и — з о о п л а н к |
||||||||
тона (кривая 2) и пелагических рыб (мривая |
3). |
Количество |
||||||||||
донных и придонных рыб аналогично колеблется |
в |
зависимости |
||||||||||
от .изменений их кормовой |
основы — количества |
бентоса |
(соот |
|||||||||
ветственно |
кривые 1 и 2 |
на |
рис . 3, с) ['147]. |
|
|
|
|
|
:ю
|
% |
KSBiBßHNicau |
WS |
Числи Іцптонтых/л |
миллигранм-атпмР, н/ß'
t.O
Vi 1
I л m ж 7 и Ш HS I EH
"a
a
I m
Рте. 3. Годовые колебания количест |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ва промысловых |
объектов |
(в отно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
сительных |
единицах) |
в |
зависимости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
о |
ют колебаний |
кормовой |
базы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
— колебания |
количества донных рыб С.' |
|
Вис. |
4. |
Распределение |
концентрации |
|||||||||||
и |
бентоса (2); |
б — колебания |
количества |
|
минеральных |
соединений |
биогенных |
||||||||||
фитопланктона (!)• зоопланктона (2) и пе |
|
||||||||||||||||
|
|
лагических рыб |
(3). |
|
|
|
|
|
|
•элементов. |
|
||||||
|
|
Посіколыюу 'в верхнем, фотнчѳоком, слое |
оюеаіна |
коицентра- |
|||||||||||||
|
щмі |
минеральных |
соединений |
биогенеьгх |
элементов |
в |
10—100 |
||||||||||
|
р а з |
меньше, |
чем |
в |
глубинных |
слоях |
('ртас. 4), |
развитие планк |
|||||||||
|
тона интенсивнее в зонах с повышенной вертикальной |
цирку |
|||||||||||||||
|
ляцией водных масс, в областях стьика холодных и теплых те |
||||||||||||||||
|
чений, |
в |
районах |
постоянного |
шмуч'нвания |
донных |
отложений |
||||||||||
|
•в р е з у л ь т а т е |
сильных |
пртілнвіно-отл.нвіных |
течений |
и особенно |
||||||||||||
|
на шельфе. В шельфовъіх зонах более |
'высокую относительно |
|||||||||||||||
|
открытой части океана концентрацию минеральных соединений |
||||||||||||||||
|
б.иогенных элементов обеспечивают ора-зу три фактора: интен- |
||||||||||||||||
|
сиэное перемешивание вод и водообмен, реч.ной сток с суши; |
||||||||||||||||
|
регенеіраіц.ия минеральных соединений биогенных элементов ,из |
||||||||||||||||
|
поверхностного |
слоя |
данных |
отложений. |
|
Согласно |
расчетам |
||||||||||
|
М. В. Федосова [136], |
регенерация |
имеет |
наибольшее |
значение |
||||||||||||
|
в водах континентального -мелководья, где |
охватывает |
до- |
50% |
|||||||||||||
|
от |
оседающего органического |
вещества. Поэтому запасы планк |
||||||||||||||
|
тона и |
бентоса |
на |
шельфе в |
5,1 р а з а |
больше, |
чем |
за |
его |
пре |
|||||||
|
д е л а м и , |
|
и основные 'промысловые |
оісоплвншя рыбы, |
на |
которых |
П
базируется промысел, расположены |
в |
пределах шельфа, и |
||
именно там в ы л а в л и в а е т с я |
оіколо 90% |
мирового |
улова морских |
|
рыб [78]. |
|
|
|
|
Таким образом, при рассмотрении основных экологических |
||||
связей, характеризующих |
необходимые |
условия |
существования |
организмов, прослеживается прямая зависимость в цепи: мннералыные соединения биогенных элементов — первичная продук ция — ръіібохозяйіственная продуктивность.
Наиболее иллюстративно такую зависимость показывают наблюдения над замкнутыми морями, в -которые в результате зарегулирования речного стока -снизился и сток минеральных соединений биогенных элементов — иногда на порядок и более. Н а рис. 5 показаны соответственно зависимости первичной про-
/ |
г |
J |
* |
5 |
Свок фцсфатов, тыс я
а
I Z 3 4 S S Сток фосірптое, тыс.я
ff
|
Rue. 5. Зависимость п&рвнчноіі продукции и уловов |
|
|
||||||
|
рыбы от биогенного |
стока р. Волги |
(по |
Н. И. |
Ви- |
|
|
||
|
|
ме-цкой) : |
|
|
|
|
|
|
|
|
а — зависимость первичной |
продукции; б — зависимость |
уло |
|
|
||||
|
|
вов |
рыбы. |
|
|
|
|
|
|
дукцнн и |
общих уловов рыбы |
от |
биогенного стока |
( Р О 4 3 " ) |
|||||
р. Волги в Северный Каспий |
[25]. |
Действительно, на |
рис. 5 |
||||||
прослеживается• отчетливая |
корреляция |
у к а з а н н ы х |
величин. |
||||||
Приведенная иллюстрация лишь в общих |
чертах |
характеризует |
|||||||
основную тенденцию в-лГІЯІНІІГЯ на продуктивность района |
стока |
||||||||
фосфатов, |
а точнее — (минеральных |
и |
органических |
веществ,, |
|||||
выносимых речным стоком. Строго говоря, в д а й н а м |
|
случае |
|||||||
классическая .постановка наблюдений, з а к л ю ч а ю щ а я с я |
в |
после |
|||||||
довательном изучении влияния на процесс |
к а ж д о г о |
конкрет |
|||||||
ного фактора при фиксированном уровне воздействия |
|
других |
|||||||
факторов, не д а е т полного представления |
об |
истинном |
влиянии, |
оказываемом данным единичным факторам при одновременном совокупном воздействии других факторов .
В последнее десятилетке установлено, что |
продуктивность |
||||
океана в значительной |
степени определяется наличием |
не |
толь |
||
ко минеральных соединений |
биогенных элементов, но |
и |
целого |
||
р я д а других элементов |
и |
веществ. Изменение |
состава |
среды |
12
в л и я е т кг только на интенсивность развития планктонных |
орга |
||||||
низмов, но и н а |
их состав |
[50, 184]. Б о л ь ш о е влияние |
на |
р а з в и |
|||
тие |
планктона |
оказывают |
микроэлементы — железо, |
медь, |
ко |
||
бальт, бор, |
молибден, марганец и д р . Концентрации |
их в |
мор |
||||
ской |
годе |
весьма низки, т а к как соответствующие |
гидроокиси |
часто имеют низкое произведение растворимости, но большин ство микроэлементов могут д а в а т ь комплексные соединения с некоторыми органическими веществами [98], б л а г о д а р я чему их концентрации могут быть значительно выше ожидаемых .
Как оказалось, одним из факторов, регулирующих продук тивность фитопланктона, иногда могут быть биологически ак тивные органические соединения [177, 183, 206], являющиеся продуктами внешнего метаболизма и присутствующие в мор окой воде в ничтожных концентрациях . При этом влияние ока зывает не только концентрация элементов и веществ, но п их соотношения. В океанологической литературе отмечается, что в зависимости от температуры, времени, географического положе
ния и глубины происходит смена лимитирующих |
|
питательных |
|||||||||||||
веществ . К ним относят такие ионы и органические |
соединения |
||||||||||||||
(в |
отдельности |
и в |
различных |
к о м б и н а ц и я х ) , |
|
как |
фосфаты, |
||||||||
нитраты, |
кремнѳкислота, аммоний, A I , Fe, |
В, |
Си, |
Go, |
Mo, |
Мп, |
|||||||||
S, |
Zn, |
эти л ендн аімиинтетр а ацетат, -витамин |
В12, тиамин, биотип |
||||||||||||
и |
д р . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Необходимостью -изучить влияние океанической среды на |
||||||||||||||
продуктивность океана были вызваны два новых, |
|
весьма |
в а ж |
||||||||||||
ных д л я |
промысловой |
океанологии |
направления |
исследования, |
|||||||||||
в |
ікоторых советские |
ученые |
играют |
ведущую |
роль. |
|
|
||||||||
|
На границе химии и биологии моря рождается новая |
об |
|||||||||||||
ласть |
исследования, |
уст о в и о |
н а з ы в а е м а я |
«динамической |
био |
||||||||||
химией моря», 'или «экологическим метаболизмом» [144, |
146]. |
||||||||||||||
Предметам этой области исследования становился |
не |
отдель |
|||||||||||||
ные, пусть и важнейшие, элементы метаболических |
связей |
м е ж |
|||||||||||||
д у |
организмами, |
а вся |
система |
в целом, т. е. вся |
система |
в з а и |
модействия морских организмов с водной средой и через нее
междусобой при участии внешних метаболитов. |
Д л я |
промыс |
|||||||
ловой океанологии |
важно, что в поле зрения |
ее |
попадает пер |
||||||
вое звено |
пищевой |
цепи — продукционные |
процессы |
в |
океане, |
||||
поскольку |
для биохимии |
морских сообществ |
интерес |
представ |
|||||
л я ю т сообщества, |
где |
экологические |
связи |
типа |
«хищник— |
||||
ж е р т в а » играют незначительную роль . |
Это |
прежде |
всего — со |
общества с участием одноклеточных водорослей, т. е. метабо лические взаимодействия одноклеточных водорослей с .морской
водой [142, 143, |
145, |
180], |
м е ж д у р а з н ы м и |
их видами [179, 210], |
с м а к р о ф и т а м и |
[240], |
с |
бактериями [6]. В |
результате вырисо |
вывается принципиальная схема межортанизманных связей в морских сообществах с участием водорослей (рис. 6) [146].
'Второе новое направление исследований, явно начинающее •вырисовываться в последние годы, связано с применением ма -
13
тематических методов современной физической химии — хими ческой кинетики, химической 'Кибернетики и математического планирования эксперимента. Последнее представляет особенный интерес для будущего промысловой океанологии, потому что методы математического планирования эксперимента позволяют быстрее преодолеть методологическую ограниченность класси ческого подхода к изучению влияния ряда факторов на какой-
Рис. 6. Схема межоргашізмемнык связей в морских сооб ществах (по К. М. Хайдову).
либо процесс, делают принципиально возможным независимое и одновременное изучение совокупности факторов, определяю щий ход любого процесса.
Таким образом, в системе приспособительных связей орга низмов с абиотической и биотической средой отчетливо выде ляются основные элементы, определяющие в конечном счете рыібохозяйетвенную продуктивность отдельных районов морей и
океанов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Такими |
важнейшими |
элементами |
являются |
температура, |
||||||
соленость |
морской |
воды, |
иногда |
растворенный |
в ней кисло |
|||||
род, а т а к ж е |
трофические |
связи, |
важнейшим |
узлом |
которых |
|||||
оказываются |
первичные |
продуценты, чье функционирование .мо |
||||||||
ж е т лимита ров а тыся |
в |
первую очередь |
минеральными |
соедине |
||||||
ниями биогенныхэлементов — фосфора, |
азота, |
реже — к р е м н и я . |
Современная промысловая океанология предусматривает изу
чение именно этих основных |
элементов, благодаря чему удает |
|||
ся определенным |
образом строить тактику |
рыбного |
промысла . |
|
В последнее время обнаруживается, что механизмы |
регуляции |
|||
продуктивности |
значительно |
сложнее, чем |
предполагалось р а |
нее. Сочетание классического подхода к изучению продуктив ности морских вод и распределению организмов с новыми на правлениями, связанными с изучением динамики и механизма
взаимодействия |
через водную |
среду посредством метаболиче |
ских связей и |
с применением |
математических методов совре- |
14
мѳнной физической |
химии, открывает |
широкие |
и е р ш активы |
||
перед промысловой |
океанологией. |
|
|
|
|
В о з р о с ш а я |
роль |
.промысловой океанологии |
выдвинула |
на |
|
передний план необходимость быстрого освоения |
эффактивных |
||||
іметодов и технических средств иислѳдоваініия океанической |
сре |
||||
ды, приіподіиьгх |
для |
массового получения |
оперативной и вместе |
с там достаточно достоверной информации при минимуме э к о номических затрат .
§ 12. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ |
ИЗМЕНЧИВОСТЬ |
||||||
|
|
ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИХ |
УСЛОВИИ |
|
|
||
И з |
опыта работы промысловых |
разведок |
и |
Н И Р О |
Минис |
||
терства |
рыбного |
хозяйства хорошо, известна |
тесная связь м е ж |
||||
ду колебаниями |
распределения и устойчивости |
промысловых |
|||||
.концентраций и |
сменой океанологических |
условий. |
П о э т о м у |
анализ изменчивости океанологических характеристик, опре деление ее закономерностей составляют неотъемлемую часть исследований по р а з р а б о т к е эффективных промысловых про гнозов. Изучение изменчивости океанологических условий в промысловой океанологии не является самоцелью, а подчинено вполне определенной конкретной з а д а ч е — поиску пряімых и опосредованных связей между колебаниями абиотических фак торов и реакцией на такие колебания промысловых скоплений. В связи с этим наибольший интерес представляет не исследо вание изменчивости вообще, а определение закономерностей ко
лебаний' тех океанологических структур |
и физико-химических |
||||
параметров, |
которые |
репрезентативны в отношении благопри |
|||
ятной |
для |
промысла |
океанологической |
ситуации |
и могут слу |
жить |
оптимальными |
индикаторами абиотических |
условий. |
Тот факт, что океанологические измерения ведутся в дина мически неустойчивой стратифицированной среде, физико-хими ческие .параметры которой изменяются как в пространстве, т а к и іво времени, выдвигает жесткие требования к организации, методике и технике измерений. Пренебрежение ими может при
вести к ошибочной интерпретации результатов |
измерений, |
что |
|||||
в конечном счете скажется на |
оправдываем ости |
промысловых |
|||||
прогнозов. |
|
|
|
|
|
|
|
Исходя |
из |
существующих |
представлений |
об |
особенностях |
||
изменчивости |
океанологических |
условий |
решается обширный |
||||
•круг задач, |
касающихся определения |
продолжительности |
и |
пространственно-временной дискретизации измерений, их ре
презентативности, выбора аппаратуры с оптимальной |
инерци |
|
онностью и чувствительностью, определения скорости |
переме |
|
щения датчиков и т. д. Д л я ответа на эти |
вопросы необходимо |
|
располагать определенными сведениями о характерных |
времен |
|
ных и пространственных .масштабах океанологических |
явлений, |
|
горизонтальных и вертикальных градиентах |
физико-химических |
15-
п а р а м е т р ов среды, скорости изменения океанологических ха рактеристик во времени и скорости перемещения отдельных об
разовании"! в пространстве. |
|
|
|
При |
постановке океанологических |
наблюдений |
всегда необ |
ходимо |
т а к ж е ясно представлять, какие м а с ш т а б ы |
изменчиво |
|
сти будут исследоваться в связи с поставленной |
задачей . На |
||
современном этапе д л я эффективного |
обеспечения |
промыслово |
го флота оперативными океанологическими прогнозами наи большее внимание надо уделять изучению" макро - и мезопро-
цессов, т. |
е. |
процессов с временными |
масштабами |
от несколь |
|
ких часов |
д о |
нескольких |
месяцев, и |
пространственными мас |
|
ш т а б а м и |
от нескольких километров до величин, сравнимых с |
||||
р а з м е р а м и |
бассейнов. Эти |
процессы |
наряду с |
биотическими |
факторами определяют многие особенности поведения промыс ловых объектов: пути миграции, сроки начала нереста, устой чивость и концентрацию и т. д. Процессы с меньшими перио дами, мнікр о явления, несмотря на то что вызванные ими вели чины пульсаций океанологических характеристик иногда дости
гают относительно больших |
значений, |
меньше |
сказываются |
на поведении промыслового |
скопления |
в целом. |
В то ж е время |
нельзя безусловно отрицать возможности реакции на эти .коле
бания отдельных особей. Но |
пренебрежение |
микропроцеосамн |
|||||||||
не |
о к а ж е т существенного влияния |
на |
оценку |
благоприятной |
|||||||
д л я |
промысла |
океанологической |
ситуации. Исключение |
могут |
|||||||
составлять те случаи, когда сами |
ми проявления |
о т р а ж а ю т |
ре |
||||||||
акцию среды на биомассу. Тогда |
результаты |
|
фиксации |
этих |
|||||||
явлений с л у ж а т |
дополнительным |
индикатором, |
у к а з ы в а ю щ и м |
||||||||
на |
присутствие |
промыслового |
скопления. |
Во |
всех остальных |
||||||
случаях они могут рассматриваться как |
помехи |
при |
измерени |
||||||||
ях, учет которые необходим при выборе |
оптимальной |
дискрет |
|||||||||
ности наблюдений, чувствительности и инерционности |
аппара |
||||||||||
туры . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При определении |
свойств изменчивости |
океанологических |
ха |
|||||||
рактеристик удобно |
подразделить |
ее на |
изменчивость во |
|
вре |
мени и изменчивость в пространстве, на вертикальные и гори зонтальные колебания, быстро распространяющиеся и медлен
ные |
движения . |
Целесообразно |
т а к ж е привлечь |
спектральное |
|
представление, которое не только является формальным |
спосо |
||||
бом |
и з о б р а ж е н и я |
изменчивости, |
но и о т о б р а ж а е т |
д л я |
целого |
р я д а |
процессов их физическую |
сущность. Спектр |
как |
показа |
тель распределения амплитуд либо интенсивности колебаний по
частотам или волновым числам есть |
о б о б щ а ю щ а я характери |
стика процесса, зная, которую можно |
наиболее эффективно ре |
шить поставленные ранее вопросы методики и техники изме
рений. |
|
|
|
В р е м е н н а я изменчивость |
исследуемых |
физико-химических |
|
п а р а м е т р о в среды является |
сложным |
колебательным процес |
|
сом. Она обусловлена каік |
изменением |
причин, формирующих |
іб
*
определенные океанологические структуры, так и влиянием дру гих факторов, воздействующих « а у ж е сложившиеся структуры.
Многообразие и разномасштабно с ть действующих на воды океана сил приводит к тому, что спектры колебаний в океане
практически непрерывны |
и охватывают широкую полосу |
час |
|
тот. В то ж е время различия в интенсивности |
воздействия |
на |
|
ряду со стратификацией |
среды обусловливают |
неравномерность |
распределения по частоте интенсивности флуктуации океаноло гических характеристик . Вследствие этого в спактраіх колебаний многих физико-химических параметров среды выделяются мак симумы интенсивности, которые характеризуют частотные зоны энерговозбуждения . Как было показано Р. В. Озмндовым [95], энергоснабжение в океане осуществляется в глобальных мас штабах, м а с ш т а б а х приливных и инерционных волн, масшта бах ветровых воли. В результате внешнего воздействия возни
кают горизонтальные и вертикальные движения, имеющие |
час |
||
то циклический |
характер . Эти |
квазитернодичаскне движения |
|
можно назвать |
энергонесу щи ми |
колебаниями . П а р а м е т р ы |
та |
ких .колебаний определяют характерные временные и простран ственные м а с ш т а б ы изменчивости.
Примерами вынужденных энаргонѳоущнх колебаний могут служить пршлнвн о-отливные течения, штутрѳннне вертикальные приливные колебания океанологических структур, суточный ход температуры воды в верхних слоях океана и т. д. Период вы
нужденного колебания обычно совпадает с |
периодом |
вызвав |
||||
шей их силы. Амплитуда их зависит от интенсивности |
пульса |
|||||
ций действующей |
силы, стратификации |
среды, а т а к ж е |
от |
бли |
||
зости |
к резонансу |
внешней силы и |
собственных свободных |
|||
колѳбанпй океана. |
|
|
|
|
|
|
Под свободными колебаниями подразумевается циклическое |
||||||
движение объемна жидкости, выведенного из состояния |
равно |
|||||
весия |
il п р о д о л ж а ю щ е г о колебаться |
после |
прекращения |
дей |
ствия внешней силы. Свободные колебания так ж е , как и вы нужденные, являются энергонѳсущнми. В отличие от последних они могут быть вызваны лишь единичным импульсом дейст вующей силы. Период их д л я бесконечного океана совпадает с
инерционным периодом, т. е. периодом, равным половине |
маят |
никовых суток |
|
Ѳ = - ^ — . |
(1-1) |
ш sin <р |
|
где со—(угловая скорость вращения Земли; |
|
ср — географическая широта. |
|
В общем случае для реального океана период свободных колебаний зависит от географической шпроты, глубины и раз меров бассейна, изменения п а р а м е т р а Кориолиоа с широтой, градиентов плотности, т. е. может значительно отличаться от Ѳ.
2—4.16 |
" Г * р ~ ~ " — |
|
|
'- |
' С С - I - л • |
|
. |
Ь Л Ѵ ч ^ |
цнонных течений зависит от географической широты |
и не мо |
||
жет быть менее 12 |
ч. Максимумы интенсивности .внутрнеуточ- |
||
дых |
горизонтальных |
движений приходятся на интервал от 12 |
|
до 24 |
ч. Амплитуды |
горнзонталыны'х внутри суточных, |
быстро |
распространяющихся колебаний не превышают нескольких ки лометров. Вследствие того что горизонтальные изменения океа нологических свойств в таких пределах незначительны, интен
сивность обусловленных горизонтальными д в и ж е н и я м и |
флук |
|||||
туации физико-химических |
п а р а м е т р о в |
среды в |
большинстве |
|||
случаев невелика. Исключение составляют изменения |
океани |
|||||
ческих условии в районах, примыкающих к фронтальным |
зонам |
|||||
с м а к с и м а л ь н ы м и горизонтальными |
градиентами . |
|
|
|||
Значительно |
большее влияние на |
внутрпсуточные изменения |
||||
,фнзпк о-химических параметров среды оказывают |
вертикальные |
|||||
движения . Они |
вызываются |
самыми |
разнообразными |
причи |
нами: термодинамическими процессами, ветровым и волновым"
турбулентным |
перемешиванием, |
приливными |
и свободными |
,внутр ѲННІІI'M и волн ами. |
|
|
|
ß спектрах |
внутрисуточной |
изменчивости |
океанологических |
характеристик н а и б о л ь ш у ю интенсивность имеют колебания от
2—3 до 24 ч. Максимум |
интенсивности |
наблюдается |
т а к ж е в. |
высокочастотной области, |
ограниченной |
частотой |
В я й е я л я — |
.Брента |
|
|
|
где |
g- |
ускорение |
силы |
тяжести; |
|
|
|
|
|
||||
|
|
плотность |
воды; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 " |
вертнкалынын |
градиент |
плотности. |
|
|
|
|
|||||
|
дг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эту |
частоту можно считать максимальной частотой верти |
|||||||||||
к а л ь н ы х |
|
внутренних энергонеоущнх колебаний. При дискрет |
|||||||||||
ных измерениях с меньшей частотой увеличивается |
вероятность |
||||||||||||
появления |
погрешности |
дискретизации |
(см. главу I I § 4). |
Н а и |
|||||||||
более вероятна |
погрешность |
дискретизации |
при |
измерениях |
|||||||||
температуры воды |
в |
термоклнне |
малониерционной |
аппарату |
|||||||||
рой с постоянной времени, меньшей периода, |
соответствующего |
||||||||||||
частоте |
Вяйісяля—Брента. |
Д л я |
верхнего |
тридцатиметрового |
|||||||||
слоя океана, в .мотором вертикальный градиент плотности |
обыч- |
||||||||||||
но |
равен |
1,3-і10~7 г/см4 , |
этот период |
составляет |
600 |
с [44]. |
В слое термоклина его величина уменьшается: при в е р т и к а л ь
ном лрадненте |
температуры в |
0,1° С / м — д о 70'с, при градиенте |
|
в i l 0 С / м — д о |
25 с |
[63]. |
|
Таким образом, |
в спектрах |
внутртюуточіных колебаний океа |
нологических характеристик максимумы интенсивности прихо дятся на периоды в несколько секунд или минут и на периоды
2* |
. |
19 |