Арктический вихрь, размером с небольшой город, способен изменять структуру океанических вод и ускорять процесс таяния льда. Какие выводы сделали ученые?
В северо-восточной части Карского моря российские исследователи впервые провели глубокое изучение мезомасштабного антициклонического вихря, находящегося в прикромочной ледовой зоне — области между сплошным ледовым покровом и открытой водой. Исследование объединило спутниковые наблюдения и прямые измерения в море, что позволило получить уникальные данные о структуре и развитии подобных образований. Результаты работы были опубликованы в международном журнале Frontiers in Marine Sciences.
Вихрь, который переносит холод и влияет на лед
Исследование было проведено специалистами Морского гидрофизического института РАН в сотрудничестве с коллегами из Института океанологии имени Ширшова РАН, МФТИ, Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого и других организаций. Объект наблюдения был обнаружен по спутниковым данным в конце июля 2024 года и отслеживался до 11 августа.
Средний радиус вихря составил около 12 километров. На протяжении наблюдений он переместился на северо-восток почти на 23 километра, а его площадь практически удвоилась. Ядро структуры находилось в верхнем 12,5-метровом слое воды и содержало примерно 4,9 кубических километра холодной пресной воды. По оценкам ученых, такие образования могут изменять характеристики окружающих вод и оказывать воздействие на процессы таяния морского льда.
Спутники помогли «поймать» вихрь в реальном времени
Исследование проводилось в рамках программы «Плавучий университет» на научно-исследовательском судне «Профессор Молчанов». Благодаря актуальным данным радиолокационной съемки ученые могли практически в реальном времени уточнять местоположение вихря и корректировать маршрут экспедиции. С 30 июля по 4 августа проводились измерения температуры, солености и плотности воды, а также отбирались пробы фитопланктона как внутри вихря, так и за его пределами.
Подтверждение теории эллипсоидальных вихрей имеет особое значение. Расчетный угол поворота структуры составил 24–28 градусов, в то время как спутниковые наблюдения показали значение около 26 градусов. Это совпадение указывает на то, что существующие аналитические модели способны достаточно точно описывать реальные процессы в арктических морях и могут быть применены для улучшения климатических и океанографических расчетов.
Биологические наблюдения показали, что на границе ядра вихря первичная продукция фитопланктона достигала 110 мг углерода на квадратный метр в сутки. Это обусловлено тем, что вихревые процессы поднимают к освещенным слоям воды питательные вещества, необходимые для развития микроводорослей.