Анотація до роботи:

Скрипальова О.О. Циркуляція і структура вод південно-західної частини Атлантичного океану і прилеглих акваторій Атлантичного сектора Антарктики. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.08 – океанологія. – Морський гідрофізичний інститут НАН України, Севастополь, 2005.

Дисертація присвячена виявленню особливостей циркуляції, вертикальної термохалінної структури, кліматичних фронтів і закономірностей внутрішньорічного циклу мінливості в полях основних гідрофізичних елементів регіону Південно-Західної частини Атлантичного океану і прилеглих акваторій Антарктики на основі сучасних фактичних та кліматичних масивів даних, а також супутникових спостережень за температурою на поверхні океану. Побудовано схему великомасштабної циркуляції регіону, уточнені недостатньо вивчені фрагменти циркуляції вод в Антарктичній кліматичній зоні. Виконано класифікацію великомасштабної вертикальної термохалінної структури вод для шару 0-1500 м і запропоновано схему районування досліджуваної акваторії за характерними ознаками вертикальної стратифікації термохалінного поля. Виділені кліматичні і вторинні великомасштабні фронти й оцінені сезонні варіації їх характеристик. Проаналізовані поля амплітудно-фазових характеристик внутрішньорічного ходу температури і солоності води, а також об'ємів основних водних мас. Оцінені внутрішньо- і міжрічні коливання поля температури на поверхні океану по супутникових даних.

Основні результати роботи можуть знайти подальше використання в наступних прикладних задачах – навігаційне забезпечення та безпека мореплавання; підвищення ефективності роботи видобувного флоту й оперативного пошуку промислових об'єктів; проблема антарктичного крилю, популяція якого в останнє десятиріччя набувала істотних негативних змін.

Вперше виконано класичне океанографічне дослідження регіону Південно-Західної Атлантики і прилеглої до нього акваторії Атлантичного сектора Антарктики на основі аналізу сучасних масивів фактичних і кліматичних океанографічних даних, включаючи матеріали супутникових спостережень.

1. Показано, що великомасштабна геострофічна циркуляція регіону представлена системою течій південно-західної периферії Південного субтропічного антициклонічного кругообігу, що включає Бразильську і Південно-Атлантичну течії; Антарктичною Циркумполярною течією, що зберігає трьохструминну структуру на всій акваторії; системою течій моря Уедделла.

2. Встановлено, що характер регіональної циркуляції вод у районах північно-західного шельфу Антарктичного півострова і підняття Пірі визначається особливостями рельєфу дна. Роздвоєння Південної гілки Антарктичної Циркумполярної течії відбувається в результаті взаємодії цієї течії з підняттям Пірі. Над його вершиною формуються квазістаціонарний антициклонічний вихор і далі на схід дві гілки північно-східного і південно-східного напрямків. На північно-західному шельфі Антарктичного півострова в тепле півріччя спостерігається циклонічний топографічний вихор, що генерується Західною прибережною течією при ії взаємодії з різкими проламами дна в західній частині протоки Брансфілда.

3. Вперше на кліматичному рівні виділено шість типів великомасштабної вертикальної структури вод: Субтропічний, Субантарктичний, Полярний, Антарктичний, і типи вертикальної термохалінної структури, характерні для Зони злиття вод морів Уедделла і Скотія та шельфової зони Антарктичного материка. Виявлено, що води Зони злиття морів Уедделла і Скотія відрізняються верхнім квазіоднорідним шаром товщиною ~ 1000 м. Для Антарктичного прибережного типу вод характерний інверсійний розподіл температури.

4. Встановлено, що райони з типовою вертикальною термохалінною структурою мають природні границі, що являють собою великомасштабні кліматичні фронти – Південний Субтропічний, Субантарктичний, Антарктичний Полярний, Фронт Західної прибережної течії, а також вторинні фронти – Фронт моря Скотія і Фронт моря Уедделла, що обмежують акваторію зони злиття зазначених морів. Вперше на основі двох незалежних масивів (кліматичного гідрологічного і супутникових спостережень за температурою на поверхні океану) уточнена схема фронтів і визначені їхні характеристики. По супутникових даних виявлена і досліджена раніше невідома Північна гілка Фронту моря Скотія.

5. Виявлено високий ступінь взаємозв'язку між сезонними коливаннями швидкості геострофічних течій і варіаціями горизонтального градієнта температури пов'язаних з цими течіями фронтів. Показано, що великомасштабні фронтальні розділи на поверхні океану з точністю ~ 60-120 миль збігаються зі стрежнями відповідних їм геострофічних течій. Доведено можливість надійної ідентифікації великомасштабних течій і фронтів регіону й одержання інформації про сезонну мінливість їхніх параметрів по супутникових даних.

6. Вперше отримані кількісні характеристики сезонної мінливості параметрів фронтів. Встановлено, що максимальні величини горизонтальних градієнтів температури і солоності, а також найбільші сезонні зміни інтенсивності характерні для Південного Субтропічного і Субантарктичного фронтів. Параметри більшості фронтів у внутрішньорічному циклі змінюються з переважним річним періодом. Виявлено, що сезонні варіації характеристик того ж самого фронту на його різних ділянках істотно відрізняються.

7. Встановлено, що варіації річного періоду в термохалінних полях найбільш значимі в динамічно активних районах: у Зоні сходження Бразильської і Фолклендської течій, на ділянках Південного Субтропічного фронту, у протоці Дрейка, у Зоні злиття вод морів Уедделла і Скотія. Піврічний сигнал найбільш інтенсивний у Зоні сходження Бразильської і Фолклендської течій і в протоці Дрейка, а його амплітуда на переважній частині акваторії менша в порівнянні з амплітудою річної гармоніки приблизно в 5-6 разів для поля температури та в 2-3 рази для поля солоності.

8. По супутникових даних встановлено, що на більшій частині акваторії, за винятком південної частини моря Уедделла, в загальній дисперсії поля температури на поверхні океану домінує сезонний сигнал. Високий рівень міжрічної мінливості спостерігається в зонах кліматичних фронтів, пов'язаних з інтенсивними струминними течіями, – в області сходження Фолклендської і Бразильської течій, а також у зонах Антарктичного Полярного і Субантарктичного фронтів.

9. Вперше для району Антарктики (протока Дрейка) отримані оцінки сезонного ходу об'ємів основних водних мас. Найбільші внутрішньорічні зміни об'єму (майже в 5 разів) характерні для Антарктичної зимової водної маси.

Публікації автора:

1. Океанографические исследования в Антарктике / Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Джиганшин Г.Ф., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А. // Развитие морских наук и технологий в Морском гидрофизическом институте за 75 лет / Под ред. В.Н. Еремеева. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2004. - С. 427-436.

2. Скрипалева Е.А. Особенности структуры вод и геострофической циркуляции в шельфовой зоне моря Уэдделла и проливе Брансфилда // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное исследование ресурсов шельфа. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2004. - В. 10. - С. 70-77.

3. Булгаков Н.П., Воскресенская Л.А., Скрипалева Е.А., Ярошеня Р.А. Пространственная структура южной полярной фронтальной зоны Атлантики // Морской гидрофизический журнал. - 1999. -№ 1. - С. 58-70.

4. Булгаков Н.П., Ярошеня Р.А., Скрипалева Е.А., Воскресенская Л.А. Физико-гидрологические характеристики Южной полярной фронтальной зоны Атлантики // Доповiді НАН України. - 1999. - № 4. - С. 123-126.

5. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А. Гидрологические условия формирования крупномасштабных фронтов в субтропиках и антарктическом секторе Южной Атлантики // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное исследование ресурсов шельфа. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2001. - С. 80-88.

6. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А. Вертикальная термохалинная структура, водные массы и крупномасштабные фронты Юго-Западной Атлантики и прилегающих акваторий Антарктики // Морской гидрофизический журнал. - 2004. - № 3. - С. 39-52.

7. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А. Сезонная изменчивость термохалинных характеристик и объемно-статистических параметров водных масс в проливе Дрейка // Морской гидрофизический журнал. - 2004. - № 6. - С. 62-73.

8. Булгаков Н.П., Артамонов Ю.В., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А. Система крупномасштабных течений юго-западной части Атлантического океана и прилегающих акваторий Атлантического сектора Антарктики // Доповiдi НАН України. - 2003. - № 10. - С. 127-130.

9. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А., Артамонов А.Ю. Сезонная изменчивость термических фронтов в юго-западной части Атлантики по данным спутниковых наблюдений // Доповіді НАН України. - 2004. - № 7. - С. 97-102.

10. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А., Артамонов А.Ю., Станичный С.В. Фронты Юго-Западной Атлантики и прилегающих акваторий Антарктики по гидрологическим и спутниковым данным // Системы контроля окружающей среды. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2004. - С. 194-198.

11. Артамонов Ю.В., Скрипалева Е.А. Сезонная и межгодовая изменчивость температуры поверхности океана по спутниковым данным // Системы контроля окружающей среды. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2004. - С. 202-204.

12. Артамонов Ю.В., Скрипалева Е.А. Крупномасштабные фронты Юго-Западной Атлантики в поле градиентов температуры и солености и их сезонная изменчивость // Системы контроля окружающей среды. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2002. - С. 364-370.

13. Артамонов Ю.В., Скрипалева Е.А. Сезонная изменчивость полей температуры и солености в юго-западной части Атлантического океана // Системы контроля окружающей среды. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2003. - C. 102-107.

14. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А., Черемин В.Н. Крупномасштабные зональные фронты Атлантического океана в средних многолетних полях температуры и солености вдоль 30 з.д. // Системы контроля окружающей среды. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2003. - С. 108-115.

15. Булгаков Н.П., Артамонов Ю.В., Ломакин П.Д., Белокопытов В.Н., Скрипалева Е.А. Циркуляция, температура, соленость, ледовые условия юго-западной части Атлантического океана и прилегающих акваторий Антарктики (Атлас) // Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. - 2003. - 91 с.

16. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А., Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Распределение и сезонная изменчивость внешнего теплового баланса и его составляющих на поверхности Атлантического океана - Севастополь. - 2004. - 50 с. (Препр. / НАН Украины: Морской гидрофизический ин-т).

17. Skripaleva E.A. Features of the water structure and geostrophic circulation in the Weddell Sea shelf zone // Труды Второй Украинской антарктической конференции “Антарктичний півострів – ключовий регіон для досліджень змін у навколишньому середовищі”. - Киев. - 2004. - С. 49.

18. Artamonov Yu.V., Bulgakov N.P., Belokopytov V.N., Lomakin P.D., Skripaleva E.A. The climate fronts in the Southwest Atlantic and its seasonal variability // Труды Первой Украинской антарктической конференции “Пять лет Украинским исследованиям Антарктики”. - Киев. - 2001. - С. 94.

19. Artamonov Yu.V., Bulgakov N.P., Lomakin P.D., Skripaleva E.A. Structure and seasonal variability of the large-scale fronts in the Southwest Atlantic and in the Antarctic adjacent areas using the hydrological and satellite data // Труды Второй Украинской антарктической конференции “Антарктичний півострів – ключовий регіон для досліджень змін у навколишньому середовищі”. - Киев. - 2004. - С. 153.

20. Artamonov Yu.V., Skripaleva E.A. The investigation of the seasonal and interannual variability of South Atlantic surface temperature, using satellite data // Труды Второй Украинской антарктической конференции “Антарктичний півострів – ключовий регіон для досліджень змін у навколишньому середовищі”. - Киев. - 2004. - С. 48.