Воды Оби и Енисея зимой пересекают два моря в Арктике
На основе данных, собранных учеными и студентами «Плавучего университета», объяснено исчезновение пресного стока Оби-Енисея в Арктике в зимний период. Оказалось, что две крупнейшие реки России после попадания в океан «растворяются» в водах Карского моря и далекого моря Лаптевых.
Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Marine Science. В Карское море поступает большое количество пресной воды из крупнейших сибирских рек Оби и Енисея. На долю этих двух рек приходится четверть общего речного стока в Северный Ледовитый океан. Эти воды образуют так называемый речной плюм.
«Плюм — это опресненная водная масса, образующаяся в море в результате перемешивания речного стока и соленых морских вод. Когда река впадает в море, легкие речные воды растекаются по поверхности моря тонким слоем. Крупные реки Обь и Енисей приносят в Арктику значительное количество пресных вод: толщина формируемого плюма достигает 10–15 метров, а площадь — 200–250 тысяч квадратных километров. Это один из крупнейших речных плюмов в Мировом океане», — объясняет Александр Осадчиев, главный автор исследования, ведущий научный сотрудник Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН и научный руководитель экспедиции «Плавучий университет ИО РАН — МФТИ».
Формирование и распространение этого плюма в Северном Ледовитом океане влияет на многие процессы, в том числе на ледообразование и ледотаяние, на биологическую продуктивность, на распространение загрязнений. Поэтому исследователям важно понимать, что происходит с плюмом: как он перемешивается с морской водой, с какой скоростью и куда движется.
За последние два десятилетия в теплый и безледный период года в Карском море было проведено множество океанографических съемок, которые обеспечили общее понимание структуры и динамики плюма Оби-Енисея с июля по октябрь. Однако данных, собранных в холодный период с ноября по июнь, когда море покрыто льдом, крайне мало из-за суровых погодных и ледовых условий. При этом те немногочисленные работы, которые были проведены, говорят об отсутствии плюма в Карском море в этот сезон, то есть в течение нескольких месяцев после образования льда весь этот огромный плюм куда-то исчезает.
«Мы предположили, что воды плюма могут либо перемешиваться с нижележащими водами (то есть уходить “вниз”), либо перемещаться подо льдом всем пластом из Карского моря в какое-то другое место (то есть уходить “вбок”). Но тогда возникает вопрос: почему летом с этим плюмом ничего подобного не происходит? Многочисленные предыдущие наблюдения показали, что в теплый сезон плюм Оби-Енисея из года в год находится примерно в одной и той же акватории. Ни такого активного перемешивания, ни интенсивной адвекции всего плюма летом и осенью не происходит», — комментирует Роман Седаков, старший научный сотрудник Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН, руководитель проекта РНФ 22-27-00552, в рамках которого проводилось исследование.
В этом исследовании команда проанализировала измерения, проведенные в Карском море в конце октября в 2020, 2021 и 2022 годов. Измерения проводились в самом конце безледного сезона. Во всех случаях лед образовался менее чем через неделю после окончания измерений, а в одной из экспедиций — на следующий день после окончания работ. Это позволило впервые изучить структуру плюма Оби-Енисея незадолго до образования льда.
«Экспедиции, чьи данные мы анализировали в этой работе, проводилась на разных научно-исследовательских судах: “Академик Мстислав Келдыш”, “Профессор Логачев”, “Алексей Марышев”. Для измерений в морской воде мы использовали гидрологический зонд. Этот прибор выводится на тросе за борт, опускается в воду и измеряет температуру и соленость воды с частотой до 20 раз в секунду. Опуская прибор от поверхности моря до дна, мы детально фиксируем вертикальную структуру моря с высокой точностью», — рассказывает Дмитрий Фрей, ключевой участник арктических экспедиций, ведущий научный сотрудник Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН.
Анализ полученных данных показал, что в плюме Оби-Енисея перед началом ледообразования происходит интенсивная потеря тепла поверхностным слоем моря, который охлаждается морозным воздухом с суши. Континент к этому моменту уже сильно охладился, на Ямале и Таймыре лежит снег, и воздух с континента начинает резко охлаждать все еще относительно теплую воду в центральной части Карского моря. Данный процесс приводит к формированию вертикальной конвекции и образованию чрезвычайно резкого скачка солености между плюмом Оби-Енисея и нижележащей морской водой. Таким образом, взаимодействие моря с атмосферой быстро и значительно изменяет вертикальную структуру плюма Оби-Енисея непосредственно перед началом ледообразования, что влияет на его дальнейшее распространение под морским льдом в зимний сезон.
«Главное достижение нашей работы — мы установили механизм, из-за которого так быстро (всего за несколько недель) полностью перестраивается вертикальная структура плюма Оби-Енисея. Этот процесс изначально был зафиксирован прямым измерениями, после чего нами была создана численная модель, подтвердившая нашу гипотезу и позволившая более детально разобраться в происходящем. Из-за формирования резкого скачка солености между плюмом и морем значительно снижается трение между этими слоями. После этого плюм фактически ничего не удерживает на месте, и он отправляется в “свободное плавание”, уходит из Карского моря», — поясняет Зинаида Забудкина, студентка МФТИ, ключевой участник исследования, которое легло в основу ее выпускной работы в магистратуре.
Научная группа также смогла установить и направление ухода плюма Оби-Енисея. Как оказалось, этот огромный объем пресной воды в течение 2–3 месяцев перемещается подо льдом более чем на 1000 км на восток, в соседнее море Лаптевых. Такое быстрое и далекое перемещение речного плюма должно сильно влиять на экосистему моря — многие живые организмы обитают преимущественно в верхнем слое моря, и для их жизнедеятельности принципиально важна стабильность солености среды обитания. Этому процессу посвящена еще одна статья коллектива авторов, которая продолжает это исследование и в настоящее время проходит рецензирование в одном из ведущих научных журналов.
Данные для работы были собраны во время серии научно-исследовательских экспедиций в Карском море, организованных в 2020–2022 годах Институтом океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Тихоокеанским океанографическим институтом им. В. И. Ильичева ДВО РАН, Центром морских исследований МГУ им. М. В. Ломоносова, а также Московский физико-техническим институтом в рамках программы «Плавучий Университет».
Telegram 
Дзен 
VK Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Как доставить противоопухолевое лекарство в головной мозг через нос, придумали молодые ученые Института фармации имени А.П. Нелюбина Сеченовского Университета. Они создали «умную» интраназальную лекарственную форму на основе геллановой камеди, которая позволяет препарату дольше задерживаться на слизистой и доставлять активное вещество в мозг, минуя гематоэнцефалический барьер. Эксперименты на лабораторных крысах подтвердили безопасность технологии. Следующий шаг — проверка ее эффективности на моделях с глиобластомой — одной из самых агрессивных опухолей мозга.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
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.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно