Особенности изменчивости термохалинной структуры и динамики вод Балтийского моря при формировании и распространении большого затока в декабре 2014 года

Аннотация

На основе данных регионального реанализа гидрофизических полей Baltic Sea Physics Analysis and Forecast (BSPAF) и инструментальных измерений уровня моря и солёности исследуются особенности термохалинной структуры и динамики вод в Балтийском море во время распространения большого балтийского затока (ББЗ) солёных североморских вод, произошедшего в декабре 2014 г. Максимальный перепад уровня моря между Каттегатом и юго-западной Балтикой во время ББЗ в декабре 2014 г. составил 100 см. Показано, что хотя в ББЗ 2014 года основное влияние оказывает баротропная компонента, но в наблюдающиеся уклоны уровня моря в Датских проливах во время ББЗ заметный вклад вносят уклоны, вызванные неоднородностью поля плотности морской воды, которые уменьшают суммарный уклон уровня моря. Вертикальные профили плотности воды и течений во время ББЗ демонстрируют сохранение в Датских проливах стратификации и наличие однонаправленного потока из Каттегата в Балтику, со скоростями на поверхности 1.0-1.2 м/с и у дна 0.10-0.30 м/с. Значительные вертикальные градиенты скорости течений обусловлены влиянием бароклинной компоненты, скорости которой достигают 0.2 – 0.6 м/с. Оценки водообмена свидетельствуют, что за весь период ББЗ в юго-западную Балтику прошло 243.7 км³ каттегатских вод, что согласуется с более ранними расчетами, выполненными с помощью других методов. Анализ изменений во времени придонной солёности на трёх разрезах в Балтийском море, а также результатов лагранжева моделирования движения маркеров, показывает, что в течение одного года после ББЗ его трансформированные воды распространялись через юго-западную Балтику, восточный Готландский бассейн в северную часть открытой Балтики, где они повернули в циклоническом направлении и достигли Ландсортской впадины. Спустя 15 месяцев маркеры прошли в центральную часть Финского залива, а через 2 года их небольшие части проникли в Рижский залив и, через Аландскую впадину, подошли к Ботническому заливу.

Ключевые слова:

Балтийское море, Датские проливы, большой балтийский заток, региональный реанализ гидрофизических полей, водообмен, течения, соленость воды, уровень моря, стратификация