• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27 февраля, 16:30
ФизТех
14,2 тыс

Океанологи предложили единую классификацию крупных речных плюмов

❋ 5.1

Области пресной воды, которые образуют реки при впадении в моря, называют речными плюмами. Эти структуры влияют на климат и экологию прибрежных зон. Они приносят в океан питательные вещества, органику, а также различные загрязнители. Однако до сих пор ученые не сформировали единую теорию о том, по каким законам эти зоны существуют.

Плюм реки Кодор / © Osadchiev2, Wikipedia

Значительный вклад в решение этой задачи внесли ученые Московского физико-технического института и Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН. Они впервые в мире предложили единые метрики для изучения больших речных плюмов в разных частях света и применили их, сравнив десять самых крупных на Земле структур такого рода. Научная работа опубликована во Frontiers in Marine Science. Исследование проведено при поддержке Российского научного фонда.

Во время исследования ученые проанализировали данные по таким речным системам, как Амазонка, Ганг—Брахмапутра, Конго, Ориноко, Обь—Енисей, Янцзы, Рио-де-ла-Плата (Парана и Уругвай), Миссисипи, Лена и Святого Лаврентия. Они обеспечивают треть суммарного стока пресной воды с суши в Мировой океан. Период данных охватил почти три десятилетия — с 1993 по 2022 год. Источниками информации служили спутники, дрейфующие буи и натурные измерения. 

«Мы определяли и сравнивали площади, объемы, горизонтальную и вертикальную структуру плюмов. Во-вторых, выявляли связь их сезонной изменчивости с изменчивостью речного стока. В-третьих, оценивали интенсивность водообмена через фронты раздела между плюмами и морем и связанное с этим время пребывания речной воды в плюмах в зависимости от локальных океанографических условий»,— рассказал Александр Осадчиев, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН, заведующий лабораторией арктической океанологии МФТИ.

В результате исследования ученые предложили новую классификацию для больших речных плюмов, основанную на ключевых физических процессах, определяющих свойства плюмов. По их мнению, эти структуры можно разделить на слабо перемешиваемые, сильно перемешиваемые и промежуточные. Для первого из этих типов характерна малая толщина речного плюма — их воды далеко растекаются по поверхности океана, слабо взаимодействуя с солеными морскими водами. Такие структуры представлены, в частности, в устьях Конго, Миссисипи и Амазонки. 

Стоит отдельно отметить, сообщили исследователи, что Амазонка — крупнейшая река мира — формирует тонкий плюм: всего около 20 метров, который распространяется более чем на одну тысячу километров от речного устья. 

Ко второму типу относятся плюмы, в которых речной сток и морские воды, наоборот, очень интенсивно перемешиваются. В результате этого толщина речных плюмов может достигать 80 метров, как, например, в реках Янцзы и Святого Лаврентия. Причина — очень сильные приливы и некоторые другие океанологические факторы.

«Дополнительным фактором, который влияет на толщину плюма, может быть зимняя конвекция, когда вода охлаждается, становится тяжелой и опускается, увлекая вниз пресные массы. Такие процессы характерны для реки Святого Лаврентия. Помимо этого свой вклад вносят встречные течения, когда соленая морская вода заходит в речное устье по дну навстречу пресной, вытекающей в сторону моря. Это особенно заметно в устье реки Рио-де-ла-Плата»»,— пояснил Александр Осадчиев.

Вместе с тем, как показали ученые, скорость обновления пресных вод в речных плюмах тоже подчиняется общим закономерностям. Так, период максимального накопления пресной воды для всех изученных речных плюмов (кроме Янцзы) наступает спустя один-три месяца после начала половодья на этих реках. Однако полностью пресная вода в плюмах обновляется за неодинаковое время. Например, в Амазонке и Миссисипи этот процесс занимает от четырех до шести месяцев, а в Конго и Ганге — до 11 месяцев. Причина таких различий может заключаться в локальных течениях, которые удерживают речной сток у берега. 

По мнению исследователей, изучение речных плюмов крайне важно с практической точки зрения. К примеру, сибирские реки оказывают большое влияние на состояние ледового покрова и навигацию по Севморпути. В южной и восточной Азии речные плюмы влияют на интенсивность осадков на суше в период зимних муссонов. В целом в зонах смешения крупных рек с океаном часто расположены нерестилища промысловых рыб и районы нагула молоди. Также понимание поведения речных плюмов позволит оценить распространение выносимых питательных веществ, необходимых морским организмам, или, наоборот, вредных для них загрязнений.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
13 апреля, 10:19
Максим Абдулаев

Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.

11 апреля, 19:45
Evgenia Vavilova

Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.

11 апреля, 10:10
Любовь С.

На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.

10 апреля, 10:51
Татьяна Зайцева

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

11 апреля, 19:45
Evgenia Vavilova

Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.

9 апреля, 08:30
Максим Абдулаев

Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.

19 марта, 10:58
Игорь Байдов

В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.

19 марта, 12:41
Игорь Байдов

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно