Сравнительная характеристика гидрологического и гидрохимического режимов районов Голубого залива (пос. Кацивели), Севастопольской бухты и Взморья.
Данная работа основана на материалах, полученных в ходе прохождения практики в научных учреждениях г. Севастополя (Институт биологии южных морей, Морской гидрофизический институт НАН Украины). Целью данной практики являлось изучение гидролого-гидрохимического режима районов Севастопольской бухты, Севастопольского взморья, Голубого залива (пос. Кацивели). В ходе прохождения практики нами были выполнены следующие задачи:
изучение приборной базы для последующего использования ее в океанологических исследованиях;
выходы в море с целью отбора проб для химического и биологического анализа, а так же получение данных о температуре и солености в районах исследований;
отбор образцов устриц на экспериментальной ферме для наблюдения за динамикой их развития;
обработка и анализ полученных данных, создание баз данных на основе информации собранной ранее.
Мы познакомились с зондирующими CTD-комплексами «Катран» и ОЛД, производства НПО «Аквастандарт», механической вертушкой, измерителем течений ВВМ, электромеханическим измерителем течений, батометром Нансена.
Кроме того, мы познакомились с технологией разведения марикультуры, в частности с разведением устриц на ферме вблизи ИнБЮМа. Для этих целей были предприняты выходы на лодке к ферме с целью контроля за ростом и развитием устриц. Также мы познакомились с технологией разведения мидий с использованием коллекторов.
В течении практики были проведены гидрологические, гидрохимические и гидробиологические съемки в Голубом заливе, Севастопольской бухте и взморье, с использованием автономного ctd зонда «Катран».
В ходе практики в Морском гидрофизическом институте НАН Украины был совершен выход в море, с целью отбора проб для гидрохимии и гидробиологии с использованием ШИК-1 с кассетами батометров и каналом кислорода.
Полученные данные были обработаны с помощью специальных гидрологических программ. В результате были получены графики распределения основных гидрологических характеристик. Получен навык работы в разведении марикультуры, а также изучены и некоторые связанные с этим проблемы.
Физико-географическое описание районов исследований.
Голубой залив (пос. Кацивели). Южный берег Крыма – район, имеющий огромное общегосударственное значение. Развитие здравниц, туризма ставят на первый план вопросы экологического мониторинга ЮБК с целью определения состояния экосистем, тенденций их изменчивости и выработки рекомендаций по рациональному использованию естественных ресурсов.
Гидрометеорологический режим ЮБК и прилегающей к нему акватории в основном определяется макроциркуляционными процессами Средиземноморского климатического региона, особенностями конфигурации береговой линии, геоморфологическими особенностями Крымского полуострова и топографией дна в прилегающей к нему шельфовой зоне. Атмосферные процессы, протекающие над Черным морем, отличаются большим разнообразием форм, которые в значительной степени обусловлены орографическими особенностями берега.
Гидрологическая структура вод голубого залива в основном определяется прибрежными течениями и их изменчивостью. Длительный нагрев вод в течении лета и преобладание нагонов над сгонами приводит к тому, что к середине августа от поверхности до дна существует прогретый квазиоднородный слой. Эта ситуация особенно характерна для течений западных и юго-западных румбов.
В поле течения у ЮБК наиболее ярко выраженным динамическим образованием является ОЧТ, которое располагается над свалом глубин и имеет максимальные скорости в стержне течения (более 100 м/с). Между берегом и основным течением преобладают течения, направленные вдоль берега. В более чем 80% случаев направление течений совпадает с ориентацией береговой линии. Сюда относятся в основном течения, направленные на Северо-восток и юго-запад, но повторяемость последних в 2-3 раза больше. Скорость течения в прибрежной зоне 30-50 см/c; наибольшие скорости до 80 см/c; с приближением к берегу наблюдается их уменьшение до 10 см/c. В реальных синоптических условиях отмечается сильная изменчивость течений в данном районе, связанная с изменчивостью поля ветра, меандрированием ОЧТ, развитием апвеллинга, прохождением волн различной природы и т.д.
Волнение в прибрежной части ЮБК в основном определяется ветровым режимом, конфигурацией берега и особенностями топографии дна. В этом районе преобладают волны восточных румбов. Однако отмечаются сильно выраженные рефракционные явления и деформация волн, связанные с экранированием волн у мысов. В более чем 80% случаев отмечается ветровое волнение с высотой волн до 1 м. Повторяемость волн с высотами более 3 м не превышает 1%. Их характерные периоды 5-9 с, длины волн 60-20 м и менее. Наибольшие высоты при 5-10 м.
Севастопольская бухта и взморье. Вопросы состояния полузамкнутых водоемов в импактных зонах относятся к числу наиболее актуальных в связи с возрастанием воздействия антропогенного фактора. Севастопольская бухта представляет собой открытую на запад полузамкнутую акваторию эстуарного типа с затрудненным водообменом. После постройки в 1976-1977 гг защитного мола, ширина входа в бухту сузилась с 940 до 550 м. что привело к существенному затруднению водообмена, величина водообмена уменьшилась в среднем за год на 40-70%. Бухта фактически выполняет роль отстойного резервуара в который проступают промышленные и хозяйственно-бытовые сточные воды, а так же ливневые воды с площади водосбора. Непосредственно в бухту эти сточные воды поступают по более чем 30-ти выпускам, временным и постоянно действующим. Ежедневно в бухту сбрасывается 10-15 тыс. кубометров неочищенных или условно чистых вод с которыми в водную среду попадает широкий спектр веществ-загрязнителей с концентрациями значительно превышающими допустимые нормы. В результате этого происходит деградация экосистемы бухты. Негативные изменения оказали влияние на условия жизни гидробионтов, их количество, видовое разнообразие, а таак же на гидрологическую, гидрохимическую структуру вод. Поэтому изучение гидролого-гидрохимического режима и изменчивости показателей качества вод бухты очень важно как с научной точки зрения так и для практической оценки состояния водоема и перспектив его дальнейшего использования.
По данным исследований в 1998-1999 г температура воды в бухте имеет хорошо выраженный сезонный ход. При этом различия по пространству относительно невелики. Временные пространственные изменения солености от смены сезонов зависят меньше. В большей степени они определяются условиями водообмена с морем и пресным стоком в бухту. Основным фактором, формирующим течение в бухте, как и в сопредельной прибрежной части моря является ветер, работы которого на протяжении нескольких часов достаточно для установления определенного типа циркуляции.
Динамика вод и термохалийный режим Севастопольской бухты зависят, прежде всего, от климатических особенностей прибрежной зоны юго-западной части Крыма, режима ветра, изменений условий водообмена с морем и внутри бухты. В зимний период уровень воды в бухте всегда ниже, чем в море. Среднемесячные (многолетние) значения разности уровня моря на станциях Севастополь и Херсонесский маяк в декабре-феврале достигают 3-4 см. В отдельные годы разность среднемесячных значений уровня в феврале достигает 10-13 см. Весной и осенью разница минимальна. Летом уровень в бухте в среднем на 1,0-1,5 см, а в отдельные годы на 4-5 см выше.
Сравнение режимных характеристик ветра в бухте (МГ Севастополь) и над прибрежной зоной моря (МГ Херсонесский маяк) показывает существенные отличия приводного поля ветра. Основной причиной этих различий является влияние рельефа берегов и, в частности, вытянутость Севастопольской бухты, окруженной относительно высокими берегами, в зональном направлении, в Южной бухты – меридиональном. Поэтому преобладающие над прибрежной зоной северные, северо-восточные южные и юго-восточные ветры трансформируются над бухтой соответственно на восточные и южные. При ослаблении восточных ветров адвекция морских вод в бухту может охватывать всю толщу от поверхности до дна. При воздействии южных ветров западное поверхностное течение смещается к северному побережью, при этом вдоль южного берега активизируется адвекция в бухту более соленых морских вод, которая сопровождается подъемом термогалоклиновых вод. поступающие через входной пролив входные воды распространяются так же в южную бухту, запирая воды ее вершинной части и затрудняя их водообмен с Севастопольской бухтой.