Куда впадает балтийское море: В какой океан впадает балтийское море. Балтийское море

Содержание

Страны Балтийского моря обсудили охрану природы и будущее «Северного потока»

Важным событием минувшей недели стал саммит десяти балтийских стран, лидеры которых решали, как очистить самое грязное море в мире, Балтийское, от скопившихся в его водах отходов. Значительный вклад в изучение этой проблемы внесла и Россия, которая инвестировала в экологические экспертизы проекта «Северный поток» около 100 млн. евро, об этом на саммите говорил представлявший нашу страну глава правительства Владимир Путин.

После этого саммита и планы строительства газопровода по дну Балтики на этой неделе обрели конкретные очертания.

Скованная сейчас льдами Балтика, по мнению ученых, самое грязное море в мире. Дошло до того, что выловленную в его водах рыбу, некоторые врачи не рекомендуют употреблять в пищу, например, беременным женщинам. Экологи бьют тревогу. По инициативе президента и премьера Финляндии в Хельсинки собрались больше 400 представителей из 10 балтийских стран, чтобы выработать план совместных действий по спасению этой уникальной экосистемы.

Трепетное отношение к морю и вообще природе — одна из национальных черт жителей Финляндии. Самый экологически чистый транспорт — велосипед — даже зимой вынужденно простаивает в столице только после обильных снегопадов. Впрочем, здесь финны мало чем отличаются от других народов, чья судьба тесно связана с Балтикой. На саммите буквально в воздухе витал вопрос: «Что же мы наделали?». Приветствуя гостей, президент Тарья Халлонен говорила именно об этом.

Тарья Халлонен, президент Финляндии: «Одни из самых зажиточных и внимательных к защите окружающей среды стран мира расположены на берегах самого загрязненного в мире моря».

Конечно, лидеры балтийских стран, главы компаний и представители экологических организаций региона собрались в Хельсинки не для того, чтобы посыпать голову пеплом. Все приехали со своими идеями. И сама встреча названа Саммит действий по Балтийскому морю.

Владимир Путин: «В этом зале собрались люди, для которых Балтика — это не пустой звук. Это не какое-то отвлеченное географическое понятие. Балтика всегда объединяла наши народы, объединяла наши страны. Балтийское море в буквальном смысле слова кормило наши народы. Теперь пришло время и нам вернуть долги, всерьез позаботиться о здоровье Балтики, причем, в этом вижу и наши обязательства перед грядущими поколениями».

В так называемой дренажной зоне Балтики, превышающей по площади само море в три раза, активно растет промышленное производство и автотранспорт. Выбросы отравляют море. Но это полбеды. Отходы сельского хозяйства и городские сбросы, по сути, удобрение для водорослей. Разрастаясь на густом бульоне из отходов человеческой цивилизации, водоросли и планктон подавляют в море остальную жизнь.

Анне Кристин Брузендорфф, исполнительный секретарь Хельсинской комиссии по спасению Балтики: «Биогенное загрязнение моря достигло критического уровня. Изменение естественного биобаланса может привести к гибели большей части фауны Балтийского моря».

По данным комиссии «Хилком», около трети дна Балтийского моря представляет собой безжизненную пустыню. Это около ста тысяч квадратных километров. Сейчас в комиссии «Хилком» председательствует Россия. В мае балтийские страны представят в Москве свои программы по спасению Балтики. У России масштабные планы.

Владимир Путин: «Все, что делается в этой сфере, позволит довести к 2015 году уровень очистки сточных вод Санкт-Петербурга и пригородов до 98%, как это и предусмотрено требованиями «Хилком». Аналогичную работу запланировали и в Ленинградской области. Здесь в ближайшие 10 лет будут реконструированы почти 200 водоочистных сооружений».

Нева, как известно, впадает в Балтийское море. Для контроля чистоты невской воды в Санкт-Петербурге применяют разные методы, даже самые экзотические. На питерском «Водоканале», нам без проблем показали, где раки зимуют. В местной лаборатории. Две бригады невских раков, в две смены бдительно отслеживают качество воды. За их пульсом следят датчики. Самки раков для такой работы не годятся — слишком нервные. Вывести же из равновесия самцов в лабораторных условиях может только грязная вода. Приходится делать поправку лишь на характер.

Татьяна Портнова, начальник службы главного технолога филиала водоснабжения Санкт-Петербурга: «Прежде чем этих раков определяют к нам на работу, они проходят в обязательном порядке биологическое тестирование у разработчика этой системы. И определяется индивидуальность для каждого животного».

На саммите в Хельсинки не раз озвучена мысль о том, что любые проекты, на территориях, прилегающих к морю, должны проходить строжайшую экологическую экспертизу. По словам Владимира Путина, примером такого ответственного подхода может служить подготовка к строительству газопровода по дну Балтийского моря «Северный поток». На экологические экспертизы по проекту потрачено сто миллионов евро. А изыскания проводились на площади сравнимой с размером, например, Дании.

Владимир Путин: «Причем, мы реагировали даже на те сигналы, которые были вообще очень маловероятны, по сути, являлись умозрительными. Но действовали по известной русской пословице «Лучше семь раз отмерить и один раз отрезать». Обстоятельная международная оценка воздействия проекта на окружающую среду зафиксировала отсутствие экологических рисков».

И все же самое последнее разрешение на строительство газопровода от властей Финляндии получено лишь на этой неделе. Строительство начнется с шведского отрезка, вскоре туда будут доставлены 58 тысяч труб специальной конструкции. Она позволяет выдерживать серьезные нагрузки на большой глубине. Заработает «Северный поток» уже следующей осенью.

Владимир Путин: «В апреле начинается работа на морском участке прокладки газопровода. И уже через год, в мае 2011 года, работа должна быть завершена полностью и на морском участке, и на наземной части, и в Германии, и в Российской Федерации. В следующем году в мае. И уже в сентябре должен пойти газ».

Об этом премьер России заявил, уже вернувшись из Хельсинки, на встрече с главой голландской компании «Газ-Уни», участвующей в проекте. Между тем исследования, проведенные в рамках подготовки, оказались столь ценным научным материалом, что на их основе решено создать целый Фонд экологической информации Балтийского моря.

Себастиан Сасс, представитель компании «Норд стрим» («Северный поток») : «Мы считаем, что это в высшей степени уникальное исследование. И не только по площади работ. Мы пользовались самой современной технологией, поэтому наши данные — очень подробные. Они представляют огромную ценность для исследователей Балтики и экологов».

По словам представителя «Норд Стрим», этот огромный массив информации о состоянии моря будет поддерживаться и дополнятся новыми данными по мере строительства газопровода и дальнейших наблюдений. В компании уверены: все это станет важной частью коллективного плана действий по спасению Балтики, рассчитанного до 2021 года.

Какие реки впадают в Балтийское море? | Человек и мир

Балтийское море — одно из морей омывающих Россию. На его берегу расположен второй по величине и значимости город нашей страны — Санкт-Петербург.

Какие же реки впадают в Балтийское море? Думаю вы затруднитесь ответить, так как нашей стране принадлежит лишь малая часть побережья, основные реки впадают в Балтику с территории других стран.

Давайте разберёмся и всё выясним.

1. Самая большая ( по длине) река Балтийского моря — это Висла. По совместительству это самая большая и важная река Польши. Её длина составляет 1047 километров, а расход воды в устье 1080 кубометров в секунду. По многоводности это второе место в бассейне Балтийского моря.

2. На втором месте у нас идёт река Западная Двина или Даугава, как её называют в Латвии. Её длина 1020 километров, а расход воды 678 кубометров в секунду.

3. Третья по протяжённости река это Неман. Она течёт сначала по Белоруссии, а затем по границе между Литвой и Россией (Калининградской областью). Длина Немана 937 километров, а расход такой же, как и у Даугавы — 678 кубометров в секунду.

На четвёртом месте идёт Одер, затем финская река Кемийоки, а затем целая россыпь шведских речек. Собственно весь список рек длиной более 400 километров вы можете посмотреть в нижеприведённой таблице:

Если Висла не самая полноводная, то какая же река у нас несёт больше всего воды в Балтийское море? Ответ не так очевиден. Этой реки нет в таблице, но вы наверняка её уже вспоминали при чтении статьи.

Да-да, это Нева. Её длина всего 74 километра, но она очень полноводная, расход воды составляет около 2500 кубометров в секунду, в 2.5 раза больше чем у Вислы. Площадь бассейна у Невы тоже больше 281 000 квадратных километров против 198 000. Дело в том, что сама Нева это лишь завершающая часть очень большой водной системы, включающей в себя Ладожское, Онежское и ряд других озёр. Поэтому и такая многоводность.

Балтийское море на карте

Балтийское море на карте

Ставьте лайки, подписывайтесь на канал и оставляйте ваши комментарии!

Читайте другие наши статьи:

Реки, впадающие в Азовское море

Порты Балтийского моря

Реки, впадающие в Каспийское море

Бассейн Балтийского моря — Все реки

Реки бассейна Балтийского моря:

 Отдельно выделены реки, относящиеся к подбассейнам крупных озёр:

Реки бассейна Ладожского озера

Реки бассейна Онежского озера 

Реки бассейна озера Ильмень

Реки бассейна Чудско-Псковского озера

 

Дальняя (Акминге)— река в Славском районе Калининградской области, впадает в Куршский залив Балтийского моря.

Дейма— река в Калининградской области, правый рукав Преголи.

Западная Двина (Даугава)— река в России, Белоруссии и Латвии.

Веле́са— река в Тверской области, левый приток Западной Двины.

Ка́спля— река в России и Белоруссии, левый приток Западной Двины (Даугавы).

Межа— река в Тверской области, левый приток Западной Двины.

О́бша — река в Смоленской и Тверской областях, левый приток Межи, бассейн Западной Двины.

Торопа — река в Тверской области, правый приток Западной Двины.

Коваши — река в Ленинградской области.

Чёрная (Черновка) — река в Ломоносовском районе Ленинградской области, приток Коваши.

Луга — река в Новгородской и Ленинградской областях.

Вруда — река в Ленинградской области, правый приток Луги.

Оредеж — река в Ленинградской области, правый приток Луги.

Саба — река в Ленинградской области, левый приток Луги.

Матросовка (Гилия) — река в Калининградской области. Левый рукав реки Неман. Впадает в Куршский залив Балтийского моря.

Нарва (Нарова) — река на границе России и Эстонии.

Плюсса — река в Псковской и Ленинградской областях, правый приток Нарвы.

Люта — река в Псковской области, левый приток Плюссы, бассейн Нарвы.

Россонь — река в Ленинградской области, соединяет реки Луга и Нарва.

Нева — река в Ленинградской области и Санкт-Петербурге.

Описание гидрографической сети притоков, рукавов и каналов Невы.

Мга — река в Ленинградской области, левый приток Невы.

Войтоловка — река в Ленинградской области, левый приток Мги, бассейн Невы.

Охта — река в Ленинградской области и Санкт-Петербурге, бассейн Балтийского моря, самый большой правый приток Невы.

Лу́бья (Лу́ппа) — река в Ленинградской области и Санкт-Петербурге, левый приток Охты.

Оккервиль (Чёрная) — река в Ленинградской области и Санкт-Петербурге, левый приток Охты.

Тосна — река в Ленинградской области, левый приток Невы.  

Саблинка (Скороходка) — река в Ленинградской области, левый приток Тосны.

Утка — ручей в Санкт-Петербурге, правый приток Невы.

Неман — река в Белоруссии, Литве, России.

Шешупе — река в Польше, Литве, России левый приток Немана.

  Шервинта — река в Литве и России, левый приток Шешупе.

Немони́н (Немони́нка, Шалтайк) — река в Калининградской области, впадает в Куршский залив Балтийского моря.

Головкинский (Тимбер) — канал в Калининградской области, левый приток Немонина.

Ржевка (Ржавка, Лаунке) — река в Калининградской области, левый приток Немонина.

Злая (Арге) — река в Калининградской области, правый приток Ржевки (Ржавки), бассейн Немонина.

Прего́ля — река в Калининградской области, впадает в Калининградский (Вислинский) залив Балтийского моря.

Анграпа (Венгорапа) — река в Польше и Калининградской области России, левый приток Преголи.

Писса (немецкое Pissa) — река в Калининградской области, правый приток Анграпы.

Красная (Роминте) — река в Польше и России, левый приток Писсы, бассейн Анграпы, Преголи.

Гурьевка (Мюлен) — река в Калининградской области, правый приток Преголи.

Инструч (Инстер) — река в Калининградской области, правый приток Преголи.

Лава — река в Польше и России, левый приток Преголи.

Приморская (Гермауер Мюленфлюс) — река в Калининградской области.

Прохладная — река в Калининградской области.

Ко́рневка (Штрадик или Страдык) — река в Польше и Калининградской области России, левый приток Прохладной.

Майская (Пасмар) — река в Калининградской области, правый приток Корневки, бассейн Прохладной.

Разлив (Каркельнфлюс) — река в Славском районе Калининградской области, впадает в Куршский залив Балтийского моря.

Широкая (Алге) — река в Славском районе Калининградской области, правый приток Разлива.

Рыбная (Лойефлюс) — река в Славском районе Калининградской области,  впадает в Куршский залив Балтийского моря.

Хлебная (Акел) — река в Славском районе Калининградской области, впадает в Рыбную.

Селезнёвка (Ракколанйоки) — река в Финляндии и Выборгском районе Ленинградской области России.

Бусловка — река в Ленинградской области, правый приток Селезнёвки.

Серьга (Урпаланйоки) — река в Южной Карелии Финляндии и Ленинградской области России.

Сестра (Рая-йоки) — река в Ленинградской области и Курортном районе Санкт-Петербурга.

Систа — река в Ленинградской области.

Товарная (Тава) — река в Калининградской области, рукав Матросовки.  Впадает в Куршский залив Балтийского моря.

Узкая (Рунгел) — река в Калининградской области. Впадает в Куршский залив Балтийского моря.

Черная — река во Всеволожском районе Ленинградской области и Курортном районе Санкт-Петербурга, впадает в Сестрорецкий Разлив.

Чёрная (Ваммельйоки) — река в Курортном районе Санкт-Петербурга, впадает в Финский залив Балтийского моря.

Гладышевка — река в Выборгском районе Ленинградской области, правый приток Чёрной.

Рощинка — река в Ленинградской области, левый приток реки Чёрной.

Чёрная Речка (Сапаоя) — река в Ломоносовском районе Ленинградской области, впадает в Финский залив.

Чулковка (Кисийоки, Нисайоки) — река в Выборгском районе Ленинградской области.

Путь «из варяг в греки»: кто его инициировал?

Путь «из варяг в греки» — условное название водного пути, который пролегал по рекам и вел из Балтийского моря в Черное, к берегам Византии. Это был один из ключевых маршрутов Древней Руси, важный для ее торговых и культурных связей.

Одно из самых известных древнерусских свидетельств о пути «из варяг в греки» содержится в Повести временных лет монаха Нестора: «Тут был путь из Варяг в Греки и из Греков по Днепру, а в верховьях Днепра — волок до Ловоти, а по Ловоти можно войти в Ильмень, озеро великое; из этого же озера вытекает Волхов и впадает в озеро великое Неро, и устье того озера впадает в море Варяжское. И по тому морю можно плыть до Рима, а от Рима можно приплыть по тому же морю к Царьграду, а от Царьграда можно приплыть в Понт море, в которое впадает Днепр река». Несмотря на такое подробное изложение маршрута и данные исторических дисциплин, определить точную географию пути современная наука не может.

Историки продолжают спорить, кто же первым проложил этот маршрут. Сам Нестор описал его изначально, скорее, как путь «из греков в варяги», сделав акцент на движении с юга на север. Некоторые участки пути подразумевали плавание против течения рек, что до сих пор вызывает сомнения у исследователей. Тем не менее путь, вероятнее всего, был инициирован жителями северных земель. В течение IX столетия почти все регионы Европы затронула экспансия скандинавов, так называемое движение викингов. Проникнув на север Восточно-Европейской равнины, викинги встретились со славянами, а один из их именитых конунгов — Рюрик — стал во главе ильменских словен. Кроме того, одной из теорий происхождения самого термина «Русь» является «северная» концепция. Согласно ей, словом, образованным от скандинавского глагола «грести» в финском варианте ruotsi, называли себя дружины викингов, проходивших на гребных судах по рекам.

Что касается конкретных имен, если верить средневековым скандинавским сагам, слава первооткрывателя пути «из варяг в греки» принадлежит датскому конунгу Эйрику Путешественнику. Сага гласит, что вождь искал Одаинсак — мифические сады бессмертия, которые, по преданию, находились где-то на Востоке. В их поисках Эйрик Путешественник преодолел множество преград и оказался на территориях будущих Руси и Византии. События этой саги подтвердила и археология: ученые обнаружили в местах следования конунга скандинавские предметы быта, характерные для Средневековья.

Альтернативная точка зрения на этот вопрос принадлежит шведским ученым. Они утверждают, что путь «из варяг в греки» был известен раньше событий саги почти на 100 лет. Ученые приписывают открытие пути Ивару Видфамме — еще одному древнескандинавскому конунгу, побывавшему в Константинополе. Однако эта версия не подтверждается материальными находками.

В целом путь «из варяг в греки» стал магистральным как для формирования древнерусского государства, так и для торгового и культурного обмена между северными и южными странами. Он пережил свой расцвет при древнерусских князьях Святославе и Владимире Святом в X–XI веках, а окончательно лишился своего значения после захвата Нижнего и Среднего Поднепровья во время монгольского нашествия.

Что представляет из себя Балтийское море?

Датские проливы — это как бы большой биологический фильтр. Не все морские организмы в состоянии выплыть из Балтийского моря или проникнуть в него. Богаче морскими организмами южная часть Балтики, где вода более соленая. Балтийское море богато рыбой. Улов достигает в среднем от 300 до 400 тысяч тонн в год. Наиболее рыбными считаются Рижский и Куршский заливы.

 В море живет не менее 100 видов рыбы. Рыбаки промышляют салаку, или, как ее называют, сельдь Балтийского моря, кильку, камбалу. Ловятся в Балтике также угри и лососи. Значительная часть улова — пресноводные рыбы: судак, налим, сиг, окунь. Очень любопытна балтийская рыба, которую местные рыбаки называют морской щукой. Она около метра длиной, тоньше, чем щука, с узкими челюстями. Иногда в Балтику заплывают редкие гости: рыба- меч, акулы и дельфины. Встречаются и другие океанские рыбы — сердела из Атлантики, чернобокая треска и рыба-пила.

В Балтийском морс много видов бурых, красных, зеленых, а также сине-зеленых водорослей. На более мелких местах растут зеленые, глубже — бурые, еще глубже — красные водоросли. Когда цветут сине-зеленые водоросли и море спокойно, оно, словно ковром, покрыто слизистой пленкой. Меньше -всего водорослей в Ботническом заливе. По его берегам можно встретить характерные для озерных берегов и болот камыши, тростник. Морская трава кое-где образует сплошные подводные луга. У берегов Дании биомасса морской травы составляет 24 миллиона тонн!

 Это огромный резерв биохимического сырья. Водоросли— ценное сырье для фармакопии, для пищевой и химической промышленности. К сожалению, флора литовского побережья еще мало изучена. Исследованиями установлено, что на дне центральной Балтики сосредоточено немало железо-марганцевых желваков, так называемых конкреций, из которых можно добывать марганец.

В некоторых морских глинистых осадках встречаются концентрации редких элементов. В прибрежных участках юго-восточной Балтики таятся богатые залежи редких тяжелых минералов, особенно ценных для цветной металлургии. Кроме того, на дне побережья залегают янтароносные слои. Есть основания предполагать, что в юго-восточной части Балтийского моря залегает нефть. Берега Скандинавии в основном состоят из кристаллических пород, они изрезаны заливами и фиордами и усеяны тысячами маленьких островков.

Южные и восточные берега выровнены, с песчаными пляжами и дюнами. Северный берег Эстонии обрывистый, из известняков и других скальных пород. Замечательной красотой славится Куршская коса — украшение Балтики.

 Густая сеть больших и малых рек соединяет Балтику с огромными площадями суши. Бассейн Балтийского моря занимает 1 595 тысяч квадратных километров (эта площадь в 24 раза превышает территорию республики). Загрязнение морской воды, достигнув определенного уровня, нарушает биохимическое равновесие водных масс, изменяет химический состав воды, ее физические свойства. Это, в свою очередь, меняет естественные условия существования морских животных и растений.

Более чувствительные виды организмов обречены на гибель, в то время как другие начинают необыкновенно разрастаться или увеличиваться в количестве. Это прежде всего относится к планктону. Рыба покидает привычные места, оседлые же обитатели морского дна чаще всего вымирают. В результате нарушается биологическое равновесие моря, восстановить которое можно только через сотни, а то и тысячи лет. Борьба против загрязнения природной среды приобрела международный характер.

В большинстве стран мира созданы специальные организации по охране природы — инспекции и научно-исследовательские институты.

Подписываются международные конвенции по борьбе с загрязнением морей и океанов и т. д.

wikiway.com

Куда текут белорусские реки — Ты можешь быть быстрее: предела нет! — ЖЖ

В школе на уроках географии стало нам известно, что все белорусские реки впадают или в Балтийское, или в Черное море. Потому что у нас тут — водораздел. Даже лучше так написать: ВОДО-РАЗДЕЛ, чтобы было понятно, что делятся речки на две части. Если мысленно представить себе линию Брест — Минск — Витебск, то условно можно объявить, что реки к северу от этой линии текут в Балтийское, а к югу — в Черное море.

Когда я в первый раз поехал автостопом в Москву, то недалеко от Смоленска увидел указатель на исток великой реки Волга, которая впадает (я узнал это из песни Сергея Сыроежкина из кино про Электроника) в Каспийское море. И вот подумал я: а может, где-нибудь у самой российской границы начинается какая-нибудь речушка, которая течет на восток, впадает в другую речку, та другая — в Волгу, и, таким образом, появится у Беларуси третий бассейн — Каспийский.

Но нет. Все речки текут или в Балтику, или в Черное. Однако есть две очень интересные белорусские реки, которые текут хоть и куда пришлось, но очень нестандартными путями. Вот поглядите на карту:

Все — выбора нет? Не тут-то было!

Итак, реки вблизи Бреста впадают в Западный Буг, который течет дальше уже по территории Польши, а за Варшавой впадает в Вислу. В свою очередь, Висла движется дальше на северо-запад и впадает в Балтийское море возле Гданьска.

Реки на западе Беларуси впадают либо напрямую в Неман, либо в Вилию, — обе реки соединяются в Литве. Там Вилия меняет название на Нярис и впадает в Неман, который меняет название на Нямунас. Далее Нямунас течет по литовско-российской границе (с русской стороны он снова называется Неман) и впадает в Куршский залив Балтийского моря примерно напротив курорта Неринга, что стоит на Куршской косе.

Реки на севере страны впадают в Западную Двину, которая на латвийской стороне получает имя Даугава и впадает в Рижский залив Балтийского моря непосредственно в Риге.

Реки в центре и на востоке страны впадают в Днепр или два его сильных притока — Березину и Сож. А Днепр широкий риве та стогне и течет дальше по Украине, проходя почти через всю центральную и восточную части, и впадает в Днепровский лиман Черного моря за городом Херсоном.

Реки на юге страны впадают в Припять, которая сама впадает в Днепр на территории Украины.

Таким образом, бассейны рек Западный Буг, Неман и Западная Двина приносят свои воды в Балтийское море, а бассейны Припяти и Днепра — в Черное море. Любопытно, что река Нарев, начинающаяся в болотах Беловежской пущи, впадает в Буг незадолго до впадения того в Вислу — у Варшавы. А река Ясельда, которая начинается в том же самом болоте (из-за обилия канав даже сложно сказать, где истоки какой реки), впадает в Припять. Получается, что одно и то же болото питает собой как Балтику, так и Черное море. Другой похожий пример наблюдаем на границе Минского и Дзержинского районов: между истоками рек Птичь и Ислочь всего около 3 км, но Ислочь впадает в Западную Березину и попадает в Неман, а Птичь течет долго-долго и впадает в Припять. Наверняка таких интересных примеров можно найти еще несколько.

Так а что же две уникальные реки, про которые я говорил в начале?

Река Синюха проистекает из болота возле Освейского озера на самом севере Беларуси. Речки в окрестностях озера текут на юг и впадают в Западную Двину. Но Синюха упорно идет на север и попадает в Латвию, где меняет название на Зилупе. Вскоре она втекает в Россию, где меняет имя на Синяя. И вот эта синяя река течет себе дальше на север и между Пушкинскими Горами и Островом впадает в реку Великая. Великая продолжает путь на север и за Псковом впадает в Псковское озеро. Озеро это соединено широкой протокой с Чудским озером, а оно посредством реки Нарва вытекает на границе России и Эстонии в Нарвский залив — уголок Финского залива Балтийского моря. Во как далеко ускакала.

Но есть еще более интересная «беглянка». Река Ловать начинается на севере Беларуси, к востоку от поселка Езерище, у озера Завесно почти на самой границе с Россией. Река тянется на север на 530 км и в Новгородской области впадает в большое озеро Ильмень. Из озера вытекает уже река Волхов, которая продолжает бег на север и у Новой Ладоги впадает в огромное Ладожское озеро. А из Ладожского озера вытекает Нева, которая лишь в Санкт-Петербурге впадает в Финский залив Балтийского моря. Получается, что если сесть на лодочку в Беларуси и все время плыть по течению, то можно доплыть аж до Питера! Представляете! Кстати, в раннем средневековье по Ловати проходили Волжский торговый путь и так называемый путь «Из варяг в греки» (если он действительно существовал, в чем некоторые исследователи сомневаются).

И вот что мы имеем. Белорусские реки Балтийского бассейна впадают (выходят) в море в пяти местах (и в пяти странах), и расстояние между крайними этими устьями немного превышает 900 км! А расстояние между крайними точками-устьями на Балтийском и Черном морях составляет от 1. 300 до 1.500 км. Вот я отметил эти устья на карте. Как же далеко можно уплыть по рекам Беларуси!


Мыс Колка I Место встречи двух морей

Мыс Колка весной – идеальное место для наблюдения за перелетными птицами, летом – рай для отдыха на море, а осенью и зимой здесь можно почувствовать мощь природы.

На мысе Колка:

  • посмотрите, как встречаются Малое море (Рижский залив) с Великим (Балтийское море),
  • прогуляйтесь по сосновой тропе мыса Колка и поднимитесь на смотровую вышку,
  • попробуйте рыбу местного копчения,
  • посмотрите закат и встретьте восход,
  • посетите поселок Колка – Центр культуры ливов Kūolka и церкви трех разных конфессий: Kолкскую лютеранскую церковь, православную церковь Рождества Христова и католическую церковь Богоматери Морской звезды,
  • начните отсюда свое путешествие по национальному парку Слитере.

Центр посетителей в Колке

Для удобства туристов на Колке расположен центр посетителей, в котором можно приобрести местные сувениры, получить туристическую информацию, освежиться или отдохнуть перед дальней дорогой.

Маяк на Колке

  • Маяк находится на расстоянии 5-6 км от мыса Колка, на искусственном острове в конце подводной песчаной косы.
  • Первоначально был построен деревянный маяк, свет в котором зажегся в июне 1875 года.
  • Когда остров осел, на нем построили нынешний маяк, который начал работать 1 июля 1884 года. 21-метровая металлическая конструкция башни изготовлена в Санкт-Петербурге. С 1979 года маяк работает в автоматическом режиме.
  • Опытным гребцам нужно по крайней мере раз в жизни добраться до маяка на Колке, Подходящий для такой прогулки сезон длится только сорок дней в году.

Ливский берег

На Курземском морском побережье от Мелнсилса до Лужни расположены старинные рыбацкие поселки ливов, в том числе Колка (Kūolka). Ливы – это малая балтийская народность финно-угорского происхождения, Присутствие ливов в крае ощущается во всем —  в местном диалекте, в культуре, традициях и упрямстве характеров, закаленных морскими ветрами. В небольших рыбацких поселках на Курземском берегу вы увидите причалы и сети, деревянную застройку, сохранившуюся с 18-го века, экспозиции древних предметов.

Здесь развивается сельский туризм и открыты гостевые дома.

границ | Среднемноголетняя циркуляция Балтийского моря, представленная различными моделями циркуляции океана

Введение

Понимание климата океана требует, inter alia , знания о долговременной изменчивости переноса объема, тепла, соли и вещества сильно меняющимися течениями. Балтийское море как полузамкнутое море в Северной Европе занимает площадь около 420 000 км 2 и подразделяется на несколько бассейнов (см. рис. 1), образовавшихся после последнего оледенения.При средней глубине всего 54 м Балтийское море сильно реагирует на атмосферные воздействия. Он характеризуется интенсивным пресноводным питанием за счет разницы между осадками и испарением над поверхностью моря и притоком из множества окрестных рек. За период с 1970 по 1999 г. общий сток в Балтийское море, включая Каттегат, составляет 15 500 м

3 с −1 (рассчитано по Meier and Doscher, 2002, см. Bergström and Carlsson, 1994) с погрешностью около ± 600 м 3 с −1 (Omstedt, Nohr, 2004). Еще одной важной особенностью является обмен соленой водой с Мировым океаном через Северное море на западе. Это приводит к градиенту солености с запада на северо-восток и, следовательно, к сильной стратификации в недрах Балтийского моря. Атмосферные ветры сильно влияют как на приток соленой воды в это очень мелкое и не имеющее приливов и отливов море, так и на прибрежный апвеллинг. В свою очередь, осадки и ветер зависят от крупномасштабной атмосферной циркуляции, которая характеризуется, например, Североатлантическим колебанием (САК) и связанными с ним траекториями штормов.

Рисунок 1 . Расположение используемых станций мониторинга для оценки температуры и солености (черные точки) и скорости течений (красные квадраты), а также анализируемых разрезов (синие линии) в Балтийском море. Фоновый цвет (серая заливка) показывает батиметрию [м] из пробега GETM-1 нм. Примерные станции для сравнения данных об атмосферном ветре показаны зелеными квадратами. См. текст для получения дополнительной информации.

Первая диагностическая модель горизонтальной летней циркуляции в Балтийском море, основанная на геострофическом балансе, была применена Саркисяном и др.(1975). С помощью трехмерной (3D) модели циркуляции, основанной на примитивных уравнениях, Леманн и Хинрихсен (2000) рассчитали среднюю циркуляцию и ее устойчивость в течение четырех лет подряд с 1992 по 1995 гг. и давление на уровне моря, они обнаружили довольно стабильные среднегодовые модели циркуляции с некоторыми межгодовыми вариациями величины переноса циклонического круговорота в масштабах всего бассейна.

Также с помощью диагностических моделей Stigebrandt (1987) и Elken (1996) рассчитали чередование соленой воды с глубокими водами восточной части Готландского бассейна.Они обнаружили максимумы на глубине 60–65 и 90–110 м, соответственно, что указывает на притоки малого и среднего размера, вентилирующие галоклин, и вторичный максимум на дне Готландской впадины, указывающий на крупные балтийские притоки (MBI) (Matthäus and Franck, 1992). Аналогичные результаты были получены при трехмерном моделировании циркуляции (Meier and Kauker, 2003). Приблизительно эти переносы ниже экмановского слоя формируют нижнюю ветвь эстуарной циркуляции в Балтийском море.

Дальнейший анализ ветровой и термохалинной (или эстуарной) циркуляции Балтийского моря был проведен Döös et al.(2004), которые рассчитали функцию опрокидывающего течения на разрезе вдоль оси Балтийского моря в координатах температуры, солености или плотности вместо глубины и оценили время пребывания с лагранжевыми частицами, выброшенными в Эресунне, Большом Бельте и в устье р. река Нева. Согласно Döös et al. (2004) время пребывания частиц, выделяющихся во всем объеме воды Балтийского моря, составляет 26–29 лет.

Полезным инструментом для количественной оценки временных масштабов водных масс и описания циркуляции является понятие возраста (т.g., Deleersnijder et al., 2001), который был введен в трехмерные модели Балтийского моря, например, Andrejev et al. (2004a,b) для Финского залива, Meier (2005, 2007) для всего Балтийского моря и Myrberg and Andrejev (2006) для Ботнического залива. Используя пассивный индикатор возраста, который представляет собой время, прошедшее с момента, когда порция воды покинула поверхность моря, Мейер (2005) количественно оценил чувствительность глубоководной вентиляции Балтийского моря к изменениям запасов пресной воды, скорости ветра и амплитуды уровня моря в Каттегат.Он обнаружил, что изменения притока пресной или соленой воды или ветра низкой частоты, превышающие масштаб времени круговорота, могут привести к дрейфу Балтийского моря в новое состояние со значительно измененной соленостью, но лишь с небольшим изменением устойчивости и глубоководной вентиляции. Вертикальная опрокидывающая циркуляция частично восстановлена. Напротив, длительные изменения высокочастотного ветра существенно влияют на перемешивание и, тем самым, на глубоководную вентиляцию.

На основе этих более ранних исследований Элкен и Маттеус (2008 г. ) составили схематический вид крупномасштабной циркуляции в Балтийском море, включая унос, диффузию и апвеллинг.Однако недавние наблюдения предполагают, что, вероятно, понимание опрокидывающей циркуляции должно быть пересмотрено, поскольку латеральное перемешивание и перемешивание на наклонном дне на один порядок больше, чем вертикальное перемешивание в стратифицированных внутренних слоях (Holtermann and Umlauf, 2012; Holtermann et al. , 2012). Следовательно, необходимо пересмотреть параметризацию смешивания в моделях циркуляции океана, особенно если движущие процессы не решены должным образом.

Основное внимание в настоящем исследовании уделяется оценке оценок состояния Балтийского моря, полученных с помощью различных моделей циркуляции океана с различными вертикальными координатами, различными параметрами перемешивания, а также различными атмосферными и гидрологическими воздействиями в свете того, насколько хорошие физические условия и воспроизводятся процессы и насколько модели подходят для детальных исследований в регионе Балтийского моря. Для этой цели мы выбрали три современные модели циркуляции океана, а именно модель общего эстуарного переноса (GETM; Burchard and Bolding, 2002; Gräwe et al., 2015, 2016), модель океана Центра Россби ( RCO; Meier et al., 2003; Meier, 2007) и Модульная модель океана (MOM; Neumann et al., 2002; Griffies, 2004). Эти модели изначально разрабатывались для различных целей и ранее использовались в многочисленных исследованиях процессов и климата для Балтийского моря и других прибрежных морей.Их способность моделировать эволюцию, изменчивость и вертикальные профили температуры и солености, а также средние крупномасштабные схемы циркуляции и объемного переноса для современного периода времени с 1970 по 1999 год исследована качественно и количественно.

В связи с этим мы оцениваем результаты модели по отношению к наблюдениям, а также более внимательно изучаем воздействие атмосферного ветра, которое используется для управления моделями океана. Поскольку наборов данных долгосрочных наблюдений с высоким пространственным и временным разрешением нет, мы полагаемся на существующие реанализы. Однако даже разрешение большинства современных наборов данных реанализа, таких как, например, ERA-Interim (Dee et al., 2011), по-прежнему слишком низкое, чтобы управлять региональными моделями океана с высоким разрешением (например, Meier et al. ., 2011). Поэтому региональные климатические модели используются для масштабирования глобальных повторных анализов (Samuelsson et al., 2011; Geyer, 2014).

Обратите внимание, что мы не проводим взаимное сравнение моделей из-за различных настроек модели, разрешения сетки, вертикальных координат, параметризации процессов в подсеточном масштабе, а также атмосферного и гидрологического воздействия.Следовательно, мы можем только догадываться о причинах различий в результатах моделирования. Поскольку все модели были откалиброваны для данных мониторинга температуры и солености, целью исследования является анализ неопределенностей при моделировании результирующей средней циркуляции, что имеет большое значение для исследований климата. Хотя результаты моделирования, строго говоря, несопоставимы, мы покажем, что тем не менее можно сделать интересные выводы для моделирования средней циркуляции. Таким образом, наше намерение состоит в том, чтобы сравнить оценки состояния, а не модели, следующие Pätsch et al.(2017) для Северного моря или Myrberg et al. (2010) для Финского залива на более коротких временных масштабах. Например, в последнем исследовании был сделан вывод, что характеристики моделей в целом были удовлетворительными, хотя смоделированные вертикальные профили температуры и солености были смещены по сравнению с наблюдениями, особенно в восточной части Финского залива.

Рукопись организована следующим образом. В разделе «Методы» представлена ​​база данных, включающая краткие описания используемых моделей циркуляции океана и их настройки, наборы данных наблюдений, методы статистической оценки и экспериментальная стратегия.Оценка моделирования модели вместе с наблюдениями представлена ​​в разделе «Результаты». Эта оценка содержит вертикальные профили температуры и солености на конкретных репрезентативных станциях мониторинга в Балтийском море, а также анализ статистических временных рядов температуры и солености на разных глубинах. Динамика, представляемая моделями, исследуется путем анализа закономерностей горизонтального поверхностного течения и объемного переноса. Далее анализируются средние скорости течений и объемные переносы на выбранных сечениях, перпендикулярных эстуарному течению, и выполняется статистика скоростей течений на двух станциях мониторинга.Этот раздел завершается оценкой данных об атмосферном ветре. В разделе Обсуждение обсуждаются причины различий в средней циркуляции между моделями. Раздел «Резюме, выводы и перспективы» обобщает и завершает настоящее исследование, а также раскрывает перспективы будущих исследований.

Методы

Модели океанической циркуляции

Для настоящей оценки были исследованы три современные модели циркуляции океана. Общая транспортная модель эстуариев (GETM; Burchard and Bolding, 2002; Hofmeister et al., 2010; Gräwe et al., 2015, 2016) представляет собой трехмерную бароклинную модель с открытым исходным кодом с гидростатическими предположениями и допущениями Буссинеска, которая в основном была разработана для приложений на мелководье. GETM использует вертикальные адаптивные координаты, следующие за рельефом местности, и применяет C-сетку Аракавы для горизонтальных координат с боковыми граничными условиями свободного проскальзывания. Используемая параметризация перемешивания в вертикальном направлении представляла собой модель турбулентности k-ε с двумя уравнениями, связанную с алгебраическим замыканием второго момента. Боковая диффузия количества движения, солености и температуры осуществлялась по модельным слоям с гармоническим коэффициентом диффузии Смагоринского и турбулентным числом Прандтля, равным трем.Версия модели, используемая в этом исследовании, имела 50 вертикальных слоев и использовала горизонтальное разрешение 1 морскую милю (нм). Минимальная толщина вертикальных слоев ограничивалась 50 см. То же самое относится и к толщине поверхностного слоя, чтобы лучше представлять/вычислять поверхностные потоки. Модельная область включала Балтийское море и представляла собой уменьшенную версию установки Gräwe et al. (2015). Данные об атмосферном воздействии были взяты из набора ретроспективных данных CoastDat2 (Geyer, 2014), который представляет собой региональное масштабирование глобального реанализа NCEP/NCAR (Kalnay et al., 1996) со спектральным сдвигом и имеющим пространственное разрешение около 24 км (0,22°). Речной сток был основан на HELCOM (2015). Результатом настоящей версии GETM были среднесуточные данные по выбранным разрезам и на отдельных станциях, а также полные трехмерные среднемесячные значения температуры, солености, течений и потоков тепла/соли. Для настоящего исследования выходные данные по вертикальным адаптивным координатам были интерполированы в обычную вертикальную сетку с разрешением 2 м.

Модель океана Центра Россби (RCO) представляет собой модель циркуляции по примитивному уравнению Брайана-Кокса-Семтнера со свободной поверхностью (Killworth et al., 1991) и боковой открытой границей в Каттегате (Meier et al., 2003), которая изначально предназначалась для крупномасштабного океанического моделирования Балтийского моря. Смешение в подсеточном масштабе было параметризовано с использованием схемы замыкания турбулентности типа k-ε с граничными условиями потока, чтобы включить эффект усиленного турбулентностью слоя из-за обрушивающихся поверхностных гравитационных волн и параметризацию обрушивающихся внутренних волн (Meier, 2001). Явная горизонтальная диффузия не применялась, тогда как была выбрана гармоническая параметризация горизонтальной вязкости (Meier, 2007).В вертикальном направлении использовались координаты уровня, а в горизонтальном направлении моделирование было основано на B-сетке Аракавы с боковыми граничными условиями при отсутствии проскальзывания. В этом исследовании использовалось моделирование с традиционной установки (Eilola et al., 2011; Löptien and Meier, 2011) и установки усвоения/реанализа Liu et al. (2017, см. также Liu et al., 2013, 2014), которые в дальнейшем будут обозначаться как RCO и RCO-A соответственно. В RCO-A все профили температуры и солености из Шведского океанического архива (SHARK; http://sharkweb. smhi.se), имевшиеся в период 1970–1999 гг., были ассимилированы методом ансамблевой оптимальной интерполяции (Liu et al., 2017). Подробное количество используемых профилей наблюдений по суббассейну и году можно найти в Liu et al. (2017 г., их рис. 2). Обратите внимание, что ассимиляция данных объединяет информацию как из модели, так и из наблюдений, чтобы обеспечить наилучшую оценку состояния океана. Но, тем не менее, RCO-A отличается от наблюдений тем, что используемая система усвоения несовершенна, а измерения для усвоения не доступны постоянно и не охватывают всю модельную область.Кроме того, в RCO-A использовалась та же модель океана, что и в моделировании RCO, за исключением того, что батиметрия Слупского канала была глубже для RCO-A, чем для RCO. Это методическое углубление RCO-A послужило инструментом оптимизации солености в центральной и северной частях Балтийского моря. Однако оказалось, что влияние углубления Слупского канала на соленость незначительно. Обе модели имели разрешение по вертикали 3 м и разрешение по горизонтали 2 нм. Поскольку атмосферное воздействие районировано по данным ERA40 (Uppala et al., 2005) с использованием версии 3 модели атмосферы Центра Россби (RCA3; см. Meier et al., 2011; Samuelsson et al., 2011). Из-за известного занижения скорости ветра в RCA3 по сравнению с наблюдениями смоделированная скорость ветра была скорректирована с использованием порывистости ветра (Höglund et al., 2009; Meier et al., 2011). Речной сток был основан на данных Bergström and Carlsson (1994). Используемые здесь данные имели временное разрешение два дня.

Модульная модель океана (MOM версии 5.1) — это модель циркуляции, которая также была разработана для крупномасштабного моделирования океана (например,г., Пакановски и Гриффис, 2000; Griffies, 2004) и был адаптирован к Балтийскому морю с явно выраженной свободной поверхностью, открытыми граничными условиями по отношению к Северному морю и речным поступлением пресной воды (например, Neumann et al., 2017). Используемые параметризации смешения – это параметризация профиля К (КПП; Большой и др. , 1994) в вертикальном направлении и схема Смагоринского (Смагоринский, 1963) в горизонтальном направлении. В MOM использовались координаты вертикального уровня на z*-слоях и B-сетка Аракавы в горизонтальной плоскости с нескользящими боковыми граничными условиями.В этом исследовании горизонтальное разрешение составляло 3 нм, а толщина вертикального слоя варьировалась от 0,5 м на поверхности до примерно 2 м на глубинах более 50 м. Как и в моделировании GETM, данные CoastDat2 были взяты в качестве атмосферного воздействия, а данные HELCOM – в качестве данных о речном стоке. Исходное временное разрешение данных на отдельных станциях было часовым. Поля полных 3D-данных имели месячное разрешение.

Для последовательной оценки необходимо тщательно учитывать различное горизонтальное и вертикальное разрешение сетки используемых моделей океана.Для оценки ветровой и бароклинной циркуляции и объемного переноса, а также батиметрии всего Балтийского моря мы использовали единое горизонтальное разрешение сетки 2 морские мили для всех моделей, т. е. скорости течений из моделирования RCO остались на исходных значениях. сетке, тогда как скорости, смоделированные GETM и MOM, были интерполированы в эту сетку. Затем был произведен расчет объемных переносов путем умножения скоростей и интерполированных скоростей соответственно на зональные и меридиональные расстояния по сетке 2 нм.Различия в характере горизонтальных поверхностных течений между RCO-A и каждой из других моделей определялись путем вычитания величин соответствующих векторов скорости. Для анализа зональных или меридиональных течений через трансекты мы интерполировали скорости течений, смоделированные MOM на z*-слоях, до обычного разрешения по вертикали 2 м. Для RCO как в установках, так и в GETM с их регулярными вертикальными сетками настройка не требовалась.

Наблюдения

Температура и соленость

Для оценки физических условий, моделируемых выбранными моделями циркуляции океана, мы использовали базу данных по окружающей среде Балтийского моря (BED; http://nest. su.se/bed) Института Балтийского гнезда, Стокгольм, который представляет собой сборник контролируемых по качеству гидрографических и биогеохимических данных по Балтийскому морю. В настоящем исследовании использовались постобработанные среднемесячные значения, охватывающие период с 1970 по 2008 год (Gustafsson and Rodriguez-Medina, 2011). Эти данные были доступны каждые 5 м у поверхности, каждые 10 м на глубине от 20 до 100 м, а для станций, достигающих еще большей глубины, данные в основном были доступны каждые 25 м. На этих стандартных глубинах были собраны наблюдения за температурой, соленостью и многими другими параметрами, лежащими между 1 м выше и 1 м ниже этой глубины.Для настоящего исследования мы рассмотрели данные станций мониторинга BY2 в бассейне Арконы (55,0° с. ш., 14,1° в. д.), BY5 на Борнхольмской впадине (55,3° с. ш., 16,0° в. д.), BY15 на Готландской впадине (57,3° с. ш., 20,0° в. д.). ° в.д.), LL7 в Финском заливе (59,9° с.ш., 24,8° в.д.), SR5 в Ботническом море (61,1° с. ш., 19,6° в.д.) и F9 в Ботническом заливе (64,7° с.ш., 22,1° в.д.) . Их расположение показано на рис. 1 черными точками. Выбранные станции охватывают условия южной, центральной и северной частей Балтийского моря и различаются прежде всего влиянием притоков соленых вод, температурным режимом за счет инсоляции и характеристиками течений.Среднее количество наблюдений на глубину, используемых для измерения температуры и солености на этих станциях мониторинга, составляет ~1500 на BY2, ~4250 на BY5, ~1100 на BY15, ~640 на LL7, ~360 на SR5 и ~300 на F9. Подробный список проб по параметрам, глубинам и станциям приводится в Gustafsson and Rodriguez-Medina (2011). Обратите внимание, что наблюдаемые профили, ассимилированные в RCO-A, являются частью базы данных BED.

Текущая скорость

Для оценки смоделированных скоростей течений мы использовали измерения, которые были выполнены (а) с помощью Акустического доплеровского профилографа течений (ADCP) на станции мониторинга Аркона Сети наблюдения за морской средой (МАРНЕТ) и (б) с подповерхностным причалом вблизи Готландская впадина. Их расположение показано красными квадратами на рис. 1. Станция Аркона (54,9° с.ш., 13,9° в.д.) эксплуатируется с 2003 г. по поручению Федерального морского и гидрографического агентства Германии (BSH) Институтом Балтийского моря им. Лейбница. Исследования Варнемюнде (IOW). Он работает автономно и оснащен различными инструментами (Крюгер, 2000). Для настоящего исследования были рассмотрены измерения ADCP часовой скорости течения за период времени с 2005 по 2014 год.

Эти 10 лет также были охвачены моделированием GETM и MOM, тогда как прогоны моделей RCO-A и RCO в это время были недоступны.Поэтому для статистического анализа этих моделей использовался сопоставимый 10-летний период с 1990 по 1999 год. Для сравнения с моделью данных ADCP были взяты результаты с трехмерных полей примерно в том же месте, что и наблюдения. Результаты моделей GETM и MOM учитывались только при наличии наблюдений. Для RCO-A и RCO, которые не охватывают один и тот же период времени, мы сократили 10-летний временной ряд на длину пробелов в измерениях.

Готландский причал развернут к северо-востоку от Готландской впадины (57.4° с.ш., 20,3° в.д.) и был оборудован вертушками (Aanderaa RCM-7 и/или RCM-9). Он измерял температуру, скорость течения и направление течения с интервалом дискретизации 1 час. Для этого исследования мы использовали среднесуточные значения зональных и меридиональных течений на глубине 204 м (Hagen and Feistel, 2004) за период с 2000 г. по конец 2004 г. В течение этих 5 лет моделирование было доступно для GETM, MOM и RCO. Опять же, для RCO-A мы выбрали эквивалентный 5-летний период времени, а именно с 1995 по 1999 год, поскольку моделирование этой модели завершилось в конце 1999 года.Соответствующие глубины, полученные при моделировании для сравнения со швартовными измерениями, составили 204 м для GETM, 205 м для MOM и 205,5 м для RCO-A и RCO. Наборы данных из моделей были взяты из трехмерных полей в том же месте, что и наблюдения для GETM, RCO-A и RCO. Поскольку батиметрия в MOM меньше, чем в других моделях в месте причаливания, была выбрана следующая влажная точка сетки дальше к западу от причала, которая находится на 20,2 ° в. д.

Скорость ветра

Для оценки того, насколько близки к реальности два набора данных о воздействии атмосферного ветра RCA3-ERA40 и CoastDat2, мы сравнили их с измерениями ветра с 28 автоматических станций вдоль побережья Швеции за период времени с 1996 по 2008 год (Höglund et al., 2009). Наблюдения были доступны как почасовые 10-минутные средние значения. Временное разрешение CoastDat2 было часовым, тогда как RCA3-ERA40 имело только 3-часовое разрешение. Следовательно, для прямого сравнения данных воздействия и измерений были рассчитаны среднесуточные значения для трех наборов данных. Чтобы сравнить наблюдения на базе станций с наборами данных повторного анализа с привязкой к сетке, ближайшая к суше точка сетки была вручную выбрана из моделей для каждой станции. Образцовые среднегодовые циклы скорости ветра были исследованы на станциях Скагсудде на северном побережье Ботнического моря (63.2 ° с. восточное побережье Скагеррака (58,1° с.ш., 11,3° в.д.). Их расположение показано на рисунке 1 в виде зеленых квадратов с аббревиатурами S (Skagsudde), L (Landsort), Ö (Ölands Norra Udde) и M (Måseskär).

Меры оценки

Диаграмма Тейлора

Оценка смоделированной температуры и солености включала использование диаграмм Тейлора (Taylor, 2001).Диаграмма Тейлора объединяет стандартное отклонение, коэффициент корреляции Пирсона и центрированную среднеквадратичную разницу (RMS) на одной диаграмме. Коэффициент корреляции Пирсона представляет сходство моделей между смоделированными и наблюдаемыми временными рядами. Он изображается прямыми линиями, которые связаны с азимутальным углом. Значения от 0 до 1 означают отсутствие корреляции до 100% совпадения. Стандартное отклонение каждого модельного временного ряда было рассчитано относительно стандартного отклонения наблюдений, чтобы обеспечить унифицированное представление различных результатов модели на одной диаграмме Тейлора.Это нормализованное стандартное отклонение пропорционально радиальному расстоянию от начала диаграммы. Для результатов, близких к дуге с отношением 1 между стандартными отклонениями смоделированного и наблюдаемого временных рядов, вариации закономерностей в модели правильные, т. е. имеют ту же амплитуду, что и в наблюдениях. Центрированная среднеквадратичная разница в смоделированных временных рядах пропорциональна расстоянию от пересечения этой дуги с осью x. Идеальное соответствие между результатами модели и наблюдениями будет находиться непосредственно на этом пересечении, что означает, что корреляция обоих временных рядов самая высокая, а среднеквадратическая ошибка во временном ряду модели самая низкая.За подробностями читатель может обратиться к Taylor (2001).

Функция стоимости

Поскольку диаграммы Тейлора не учитывают смещения смоделированных и наблюдаемых временных рядов, была принята во внимание функция стоимости как дополнительная статистическая мера качества смоделированных результатов. Вслед за Эйлолой и соавт. (2011) эта функция стоимости (C) была рассчитана для каждой модели (i) из

, где M i и B — среднемесячные значения отдельных моделей и набора проверочных данных BED, соответственно, а STD — стандартное отклонение наблюдений. Значения функции стоимости были рассчитаны для каждой глубины, рассматриваемой на диаграммах Тейлора, и оценивали соответствие между моделированием и наблюдениями следующим образом: 0 ≤ C < 1 представляет хорошее качество, 1 ≤ C < 2 представляет приемлемое качество, и все C ≥ 2 означают плохое качество. соглашение. Следовательно, хорошее соответствие имеет место, если долгосрочное среднее значение модели не отклоняется более чем на плюс или минус одно стандартное отклонение от среднего значения данных проверки BED.

На основе статистических показателей, включенных в диаграммы Тейлора, была рассчитана расширенная функция стоимости.Здесь мы приняли во внимание три члена для различий между средними значениями, стандартными отклонениями, а также среднеквадратичной ошибкой

. CMi=13(|Mi-BSTD|+|STDi-STDSTD|+|RMSEiSTD|)    (2)

Здесь STD i и RMSE i представляют собой стандартное отклонение и центрированную среднеквадратичную ошибку каждой модели соответственно.

Экспериментальная стратегия

В целях оценки качества моделей циркуляции океана RCO (как в традиционной установке, так и в установке ассимиляции, которая относится к RCO-A), GETM и MOM (см. раздел Методы) для применения в Балтийском море 30 Анализируется временной период с 1970 по 1999 год.Мы сосредоточились на способности моделей максимально реалистично имитировать температуру и соленость по сравнению с наблюдениями, собранными в наборе данных проверки BED. Эта оценка включала исследование вертикальных профилей, а также анализ статистических временных рядов для различных глубин на определенных станциях мониторинга в Балтийском море.

На следующем этапе были оценены и сопоставлены с повторным анализом RCO-A горизонтальные закономерности скоростей поверхностных течений и интегрированных по глубине объемных переносов, смоделированные различными моделями для всего Балтийского моря.Мы также проанализировали вертикальную структуру смоделированных течений на трех разрезах в Балтийском море. Эти разрезы располагались в бассейне Арконы (от 53,8 до 55,5° с. ш., 13,9° в. д.), у западного входа в Слупский канал (от 54,5 до 57,1° с. ш., 16,6° в. д.) 57,3° с.ш., от 16,5 до 21,8° в.д.). Они показаны на рисунке 1 синими линиями T1, T2 и T3 соответственно. Слупский разрез T2 был исключительным в том смысле, что его северный регион между Швецией и Эландом был только открытым каналом в моделировании GETM, так что и северная, и южная части этого разреза вносили свой вклад в объемный перенос.Напротив, в RCO-A, RCO и MOM северная и южная части Слупского разреза были разделены наземным сообщением между Швецией и южной частью Эланда, так что только южная часть вносила вклад во весь объем переноса. Таким образом, для расчета вертикального профиля объемного переноса через Т2 для ГЭТМ рассматривался весь трансект, а для других моделей – только его южная часть.

Наконец, скорости течений, измеренные ADCP и якорем на двух разных станциях мониторинга, сравнивались с результатами моделирования, и анализировались данные о воздействии атмосферного ветра, лежащие в основе моделей океана.

Результаты

Температура и соленость на станциях мониторинга

Средние профили

На рис. 2 показаны средние за 30 лет вертикальные профили температуры и солености с их стандартными отклонениями на шести станциях мониторинга. Средние значения и стандартные отклонения были рассчитаны по среднемесячным значениям каждого года с 1970 по 1999 г., т.е. для усреднения было включено 360 профилей данных. Средние температуры на рассматриваемых станциях охватывают диапазон примерно от 2 до 9.5°C с максимальными стандартными отклонениями, близкими к 6°C у поверхности моря. Температура на глубине от 0 до 20 м хорошо представлена ​​всеми моделями на станциях BY5, BY15 и SR5. Здесь максимальные отклонения между средним значением каждой модели и средним значением наблюдений составляют менее 1°C. Тем не менее, приповерхностная температура также хорошо соответствует BY2 для RCO-A, RCO и GETM, тогда как она немного завышена более чем на 1°C по MOM. На LL7 и F9 приповерхностная температура занижена всеми моделями до 2°С.

Рисунок 2 . Тридцатилетние средние вертикальные профили температуры моря ( слева ) и солености ( справа ) по данным наблюдений BED (черный) и моделям океана RCO-A (красный), RCO (оранжевый) с горизонтальным разрешением 2 нм, GETM (зеленый) с разрешением 1 нм и MOM (синий) с разрешением 3 нм за период времени с 1970 по 1999 год. Результаты для станций мониторинга BY2 в бассейне Арконы, BY5 на Борнхольмской впадине, BY15 на Готландской впадине, LL7 в Финский залив, SR5 в Ботническом море и F9 в Ботническом заливе отображаются снизу вверх.Средние значения показаны сплошными линиями. Стандартные отклонения обозначены серой областью для данных BED и цветными пунктирными линиями для моделей. Диапазоны глубины настроены на максимальную глубину воды на каждой станции и, следовательно, различаются для отдельных станций. Обратите внимание, что диапазон значений солености различен для южной и северной станций.

Термоклин простирается в среднем на глубину от 20 до 40–60 м в зависимости от каждой станции. Для большинства станций смоделированный термоклин по GETM и MOM лежит несколько выше (на 10–20 м ближе к поверхности моря), чем по данным валидации BED.Ниже термоклина RCO-A почти идеально согласуется с наблюдениями на всех станциях, тогда как RCO, GETM и MOM немного завышают температуру до 1.5°C на северных станциях. На очень больших глубинах (например, для BY15 и SR5) все модели имеют стандартное отклонение менее 1°C.

30-летние средние вертикальные профили солености охватывают диапазон примерно от 3 до 9 г кг -1 на поверхности и от 4 до 18 г кг -1 на дне. На большинстве станций стандартные отклонения данных BED и модельных расчетов преимущественно намного меньше 1 г/кг −1 .Исключения составляют BY2 и LL7, а также самый нижний диапазон глубин BY5, где стандартные отклонения составляют максимум 3 г·кг −1 . Смоделированная средняя соленость по RCO редко превышает стандартное отклонение набора данных BED. Это справедливо и для ГЭТМ на южных станциях, но на северных станциях ГЭТМ частично завышает наблюдения до 2 г/кг -1 , хотя приповерхностная соленость хорошо воспроизводится. Моделирование солености MOM чаще отклоняется от наблюдаемых средних и их стандартных отклонений на всех станциях с максимальным занижением на 1 г кг -1 на SR5 на поверхности и максимальным завышением на 2 г кг -1 на LL7 у дна.

Таким образом, средние значения, смоделированные RCO, частично превышают диапазон, покрываемый стандартным отклонением данных проверки BED. Средние значения, смоделированные с помощью GETM и MOM, превышают стандартные отклонения BED чаще, чем RCO на различных глубинах, но в целом GETM лучше согласуется с наблюдениями, чем MOM. Ожидается почти идеальное соответствие между профилями RCO-A и BED в точках мониторинга, поскольку наблюдаемые профили, которые были ассимилированы в RCO-A, являются частью базы данных BED.

Средний сезонный цикл

Для Готландской впадины (BY15), которая является вторым по глубине местом в Балтийском море, мы дополнительно подробно оценили результаты моделирования на поверхности моря. На рис. 3 показаны среднегодовые 30-летние циклы месячной температуры поверхности моря (ТПМ) и солености поверхности моря (СПМ) с их стандартными отклонениями. Средняя температура колеблется примерно от 1–3°C в марте до 17–18°C в августе. RCO завышает среднее значение SST на 0,5-1,5 °C с января по июль, при этом максимум приходится на июнь.С августа по декабрь моделирование RCO аналогично моделированию RCO-A. ГЭТМ и МОМ показывают различное поведение с занижением средней температуры на 0,5—почти 1,5°С с ноября по март и завышением на 0,5—3°С с мая по август. Таким образом, моделирование средней температуры MOM почти постоянно находится в пределах наблюдаемого стандартного отклонения (за исключением июня), в то время как моделирование GETM превышает наблюдаемое стандартное отклонение с ноября по февраль, а также в июне. Наибольшие абсолютные различия между данными RCO-A и BED составляют 0.5°С.

Рисунок 3 . Тридцатилетние среднегодовые циклы месячной температуры поверхности моря ( верхнее ) и солености ( нижнее ) по данным наблюдений BED (черный) и моделям океана RCO-A (красный), RCO (оранжевый), GETM (зеленый) , и MOM (синий) на станции мониторинга Gotland Deep (BY15) за период времени с 1970 по 1999 г. Средние значения показаны сплошными линиями. Стандартные отклонения обозначены серой областью для данных BED и цветными пунктирными линиями для моделей.

Среднее наблюдаемое SSS демонстрирует лишь слабый годовой цикл со значениями примерно 7,1–7,6 г/кг −1 с пиком в апреле и минимальными значениями в сентябре. GETM почти идеально воспроизводит эти значения с небольшим занижением примерно на 0,1 г кг -1 с января по август. Среднее значение SSS, смоделированное RCO, показывает сравнимый годовой цикл с наблюдениями, но с положительным смещением около 0,2–0,4 г/кг -1 . Следовательно, моделирование RCO находится примерно на верхнем стандартном отклонении набора данных проверки BED или немного выше его.MOM завышает среднее наблюдаемое SSS больше, чем RCO, а именно примерно на 0,3–1,1 г кг -1 , и показывает годовой цикл с более сильными величинами. Значения лежат только в пределах верхнего наблюдаемого стандартного отклонения с июля по сентябрь, а в остальных случаях выше его. В целом стандартные отклонения данных проверки BED и моделей имеют одинаковую величину. SSS в РКО-А несколько выше в течение года примерно на 0,1–0,2 г/кг 90 007 -1 90 008, чем в наблюдениях.

Межгодовая изменчивость

Далее мы проанализировали температуру и соленость на большой глубине в BY15, что в моделях соответствует глубине примерно 225 м.На рис. 4 показаны временные ряды среднемесячных значений за период с 1970 по 1999 гг. В течение этого периода наблюдаемая придонная температура колеблется примерно от 4 до 7°C, минимум приходится на период с 1994 по 1995 г., а два максимума приходятся на 1977 и 1998 гг. соленость воды самая низкая в 1993 г. (10,9 г кг -1 ) и самая высокая в 1977 г. (13,6 г кг -1 ). Как по температуре, так и по солености RCO-A очень хорошо согласуется с данными BED как по величине, так и по изменчивости. Внезапные изменения температуры и солености, как, например, в начале 1994 или 1998 года, воспроизведены очень реалистично.

Рисунок 4 . Среднемесячная температура ( верхнее ) и соленость ( нижнее ) по данным наблюдений BED (черный) и моделям океана RCO-A (красный), RCO (оранжевый), GETM (зеленый) и MOM (синий) в 225 м глубины Готландской впадины (BY15) за годы с 1970 по 1999 год.

Другие модели частично очень хорошо воспроизводят наблюдаемые величины, но не показывают сильной изменчивости, которая видна в данных BED и RCO-A. RCO и GETM завышают или занижают температуру на глубине 225 м время от времени до 1.5°С. MOM почти постоянно занижает температуру примерно на 0,5–2,5 °C максимум. Соленость на глубине 225 м преимущественно занижена по RCO и завышена по GETM и MOM с максимальными отклонениями от наблюдений около 1 г кг −1 . Наилучшее соответствие моделей и наблюдений наблюдается в период с 1983 по 1986 год, когда GETM и MOM точно моделируют наблюдаемое снижение солености.

Статистическая оценка

Чтобы оценить способность отдельных моделей моделировать временную эволюцию температуры и солености на различных глубинах на каждой станции мониторинга в течение 30-летнего периода времени, мы применили диаграммы Тейлора и функции стоимости. Диаграммы Тейлора для температуры на рис. 5 показывают в целом аналогичное распределение приповерхностных значений, которые располагаются вблизи коричневой точки отсчета (которая имеет нормализованное стандартное отклонение, равное 1, и корреляцию, равную 100%). Это свидетельствует о высоком качестве всех расчетов у поверхности моря. Корреляции временных рядов ТПМ даже в целом лежат между 95 и 98%, среднеквадратичные ошибки меньше 0,3, а нормализованные стандартные отклонения для ТПМ ближе всего к 1 в BY2, BY5, LL7 и F9.

Рисунок 5 . Диаграммы Тейлора, полученные из месячных временных рядов температуры моря ( слева ) и солености ( справа ) с 1970 по 1999 год на определенных стандартных глубинах на BY2 в бассейне Арконы, BY5 на Борнхольмской впадине, BY15 на Готландской впадине, LL7 в Финский залив, SR5 в Ботническом море и F9 в Ботническом заливе. Показаны корреляция, нормализованное стандартное отклонение и среднеквадратическая разность смоделированных временных рядов из моделей океана RCO-A (красный), RCO (оранжевый), GETM (зеленый) и MOM (синий) по сравнению с данными наблюдений BED. Различные графические символы относятся к отдельным глубинам. См. текст для более подробной информации.

На больших глубинах температурные корреляции, как правило, становятся хуже и демонстрируют больший разброс вокруг сплошной черной дуги, что представляет собой нормализованное стандартное отклонение, равное 1. RCO-A, самый низкий преимущественно для GETM или MOM.

Хорошее воспроизведение моделей приповерхностной температуры подтверждается функцией стоимости на Рисунке 6.Для всех моделей и на всех станциях значения функции стоимости температуры на глубине 0, 15 и 30 м находятся в диапазоне от 0 до 1, что соответствует хорошему качеству. На больших глубинах становятся очевидными различные возможности отдельных моделей по моделированию температуры. RCO-A имеет общие очень низкие значения функции стоимости от 0 до 0,5, что подчеркивает превосходное качество этого набора данных повторного анализа. Для RCO, GETM и MOM функция стоимости температуры ниже глубины 30 м лежит в основном между 0 и 1 и достигает максимума для всех моделей на глубине 80 м при BY15 и SR5. Там значения частично доходят до 2, что по-прежнему представляет собой разумное качество.

Рисунок 6 . Значения функции стоимости получены из месячных временных рядов температуры моря ( верх ) и солености ( низ ) с 1970 по 1999 год на шести станциях мониторинга BY2, BY5, BY15, LL7, SR5 и F9. Результаты моделей океана RCO-A, RCO, GETM и MOM (слева направо) в сравнении с данными наблюдений BED показаны на тех же глубинах, что и на диаграммах Тейлора на рисунке 5.Символы в левой части каждой диаграммы относятся к зависящим от глубины графическим символам из диаграмм Тейлора. Пустые бины для RCO-A и RCO на LL7 и глубине 60 м связаны с отсутствием данных этих моделей в этом месте. См. текст для более подробной информации.

Для солености диаграммы Тейлора и значения функции стоимости показывают более сильные различия между оцененными моделями. RCO-A выделяется практически на всех станциях самыми высокими корреляциями по всем глубинам и наименьшим разбросом значений вокруг нормированного стандартного отклонения, равного 1. Соответствующие значения функции стоимости преимущественно меньше 0,5, что подчеркивает очень хорошее соответствие повторного анализа солености в RCO-A с набором данных BED.

Статистические данные моделирования солености с помощью RCO и GETM почти сопоставимы друг с другом, при этом RCO показывает общее несколько лучшее качество, чем GETM. Их корреляции лежат преимущественно между 50 и 90%. Большинство отклонений от нормализованного стандартного отклонения, равного 1, составляют около ±0,25, а среднеквадратичные ошибки лежат в пределах 0.4 и 0,9. Значения функции стоимости лежат преимущественно между 0 и 1,5, но также обнаруживают некоторые недостатки этих двух моделей в моделировании солености на определенных глубинах и станциях.

По сравнению с другими моделями MOM представляет наихудшую соленость. Это происходит из-за преимущественно низких корреляций на диаграммах Тейлора (которые в основном лежат ниже 80%), сильных отклонений от нормализованного стандартного отклонения, равного 1 (значения примерно до 0,7), и высоких среднеквадратических ошибок (от 0,5 до 1,3). Точно так же функция стоимости показывает плохое согласие (значения больше 2) на разных глубинах для шести станций мониторинга. Интересной особенностью является то, что моделирование солености с помощью MOM кажется лучше на больших глубинах, чем ближе к поверхности.

Приведенные выше результаты также подтверждаются средним значением функции стоимости CM по всем станциям и всем глубинам для температуры и солености (уравнение 2, см. таблицу 1). Также для этой функции средних затрат RCO-A показывает самые низкие значения. RCO и GETM находятся в середине таблицы, а MOM показывает самые высокие значения и, следовательно, самое низкое качество.В целом средние значения функции стоимости для температуры имеют меньший разброс, чем значения для солености для трех моделей моделирования и повторного анализа.

Таблица 1 . Средние значения функции стоимости CM для температуры и солености, определенные из уравнения 2 для моделей океана RCO-A, RCO, GETM и MOM.

Средняя циркуляция

Модели горизонтального поверхностного течения

Для оценки средней циркуляции всего Балтийского моря в настоящее время все еще не существует исчерпывающего продукта данных измерений, который можно было бы использовать.Поэтому мы выбрали RCO-A с ассимилированными данными в качестве эталона для следующих анализов, даже несмотря на то, что эта модель не отражает истинную реальность. Различия между результатами моделей, возникающие в дальнейшем, подчеркивают необходимость более долгосрочных и крупномасштабных измерений течений. На рис. 7 показаны средние за 30 лет значения скорости поверхностного течения, усредненные по верхним 10 м, и объемного переноса, интегрированного по всему диапазону глубин (от поверхности до дна), а также использованная батиметрия РКО-А.Для других моделей показаны отличия этих параметров от результатов RCO-A. На больших участках поверхности Балтийского моря поверхностные скорости колеблются от 0 до 3 см с −1 от RCO-A. Максимумы почти до 28 см с −1 появляются в Каттегате, значения до 17 см с −1 и 13 см с −1 в Эресунне и Большом подобные регионы по всему Балтийскому морю с повышенными скоростями течений в среднем около 5–8 см с −1 .Другие заметные максимумы наблюдаются, например, к северо-западу от острова Борнхольм, на южной оконечности острова Эланд или приблизительно между Швецией и Аландскими островами.

Рисунок 7 . Средняя поверхностная скорость за 30 лет, усредненная от поверхности Балтийского моря до глубины 10 м ( слева ) и объемный перенос, интегрированный от поверхности до дна ( середина ), а также использованная модель батиметрии ( справа ) для с 1970 по 1999 год.На верхних панелях отображаются абсолютные значения модели RCO-A. Стрелки показывают направление скорости и транспорта соответственно в каждой пятой точке сетки модели. Панели ниже показывают отличия отдельных моделей RCO, GETM и MOM от RCO-A соответственно. Значения, превышающие максимальный положительный диапазон построения графика, отображаются фиолетовым цветом.

Разница между картиной поверхностного тока, смоделированной RCO, и моделью, смоделированной RCO-A, показывает — по сравнению с другими моделями — относительно небольшие отклонения около ±4 см с −1 в максимуме и 0.2 см с −1 в среднем. Поверхностные течения GETM и RCO-A различаются сильнее по всему Балтийскому морю с отрицательным максимумом −12 см с −1 и положительным максимумом 25 см с −1 . Среднее отклонение составляет 0,7 см с −1 . Разность поверхностных скоростей между MOM и RCO-A показывает преимущественно отрицательные значения, т. е. MOM моделирует в основном меньшие скорости течений, чем RCO-A. Максимальная отрицательная и положительная разница составляет около -10 см с -1 и 12 см с -1 соответственно, а среднее отклонение составляет приблизительно -0.4 см с −1 .

Схемы горизонтального переноса и батиметрия

Интегрированный по глубине объемный перенос, моделируемый RCO-A, имеет значения 0–6000 м 3 с −1 в среднем и достигает максимума в Готландском бассейне (значения до 39 000 м 3 с −1 ) , бассейн Борнхольм (около 24 000 м 3 с −1 ) и бассейн Аркона (около 14 000 м 3 с −1 ) с почти замкнутым круговоротом против часовой стрелки каждый. Дальнейшие незначительные максимумы появляются в Ландсортовой впадине, вокруг Аландских островов, а также в северной части Ботнического моря.В целом, характер интегрированного по глубине объемного переноса для других моделей в Готландском бассейне весьма сходен, но, опять же, отклонения от RCO до RCO-A минимальны по всему Балтийскому морю, а наибольшие различия наблюдаются для GETM. Картина различий между RCO и RCO-A сопоставима с соответствующей картиной, наблюдаемой для их поверхностной скорости. Максимальные положительные отклонения около 12 000 м 3 с −1 и отрицательные отклонения почти −17 000 м 3 с −1 отмечаются вокруг Слупского канала в южной части Балтийского моря.Возможно, это в основном связано с тем, что батиметрия Слупского канала для RCO-A глубже, чем для RCO (см. рис. 7). В среднем отклонение интегрированного по глубине объемного переноса RCO-A и RCO по бассейну равно нулю.

Интегрированный по глубине объемный перенос, смоделированный с помощью GETM, значительно выше, чем смоделированный с помощью RCO-A. В среднем отклонение составляет почти 4000 м 3 с −1 по всему Балтийскому морю. Наиболее отрицательные отклонения наблюдаются в Борнхольмской котловине со значениями до −13 000 м 3 с −1 .Наиболее сильные положительные отклонения обнаружены в Ландсортской впадине (~ 94 000 м 3 с −1 ), между Швецией и Аландскими островами (~ 80 000 м 3 с −1 ), в северной части Ботнического моря (~ 52 000 м 3 с −1 ), в Готландской впадине (~ 42 000 м 3 с −1 ) и на северной окраине Каттегата (~ 30 000 м 3 0 с 19000). Для MOM отклонения от RCO-A снова меньше, чем отклонения от GETM до RCO-A со средним значением около 600 м 3 с −1 .Большинство отрицательных отклонений происходит в Борнхольмской впадине (максимум составляет примерно -23 000 м 3 с -1 ), а также в бассейне Готланд. Положительные отклонения наблюдаются по всему Балтийскому морю и максимальны в Ботническом море, между Швецией и Готландом и в Слупском канале.

Местные различия интегрированного по глубине объемного переноса не обязательно являются результатом различий в батиметрии. Прямая когерентность батиметрии и объемного переноса, очевидно, имеет место вдоль Слупского канала, где объемный перенос, моделируемый RCO, GETM и MOM, отличается от RCO-A.Однако многие другие регионы по всему Балтийскому морю, которые характеризуются сильными различиями в объемном переносе, совпадают с небольшими различиями между модельными батиметриями (например, в бассейне Борнхольма, центральной части Готландского бассейна или в юго-восточной части Ботнического моря). Наоборот, большие различия в батиметрических параметрах GETM или MOM по сравнению с RCO-A, возникающие, например, в северо-восточной части Готландского бассейна и в направлении Финского залива, не характеризуются очень сильными различиями в объемном переносе.А в регионе между Швецией и Аландскими островами разница в батиметрии между GETM и RCO-A меньше, чем между MOM и RCO-A, но GETM показывает гораздо более высокие различия объемного переноса с RCO-A, чем MOM. Таким образом, используемые батиметрические данные индивидуально адаптируются к численным решателям каждой модели для оптимального представления физических условий, и их модели не обязательно влияют на местные модели течений или объемного переноса, поскольку они компенсируются крупномасштабной циркуляцией.

Токи через разрезы

На рис. 8 показаны средние скорости течений на трех трансектах, смоделированные моделями циркуляции океана. Положительные значения указывают на восточное течение для разрезов Аркона и Слупск (T1 и T2 на рис. 1) и северное течение на разрезе Готланд (T3 на рис. 1) соответственно.

Рисунок 8 . Средние скорости течений, ортогональные через разрез Аркона ( слева ), разрез Слупск ( середина ) и разрез Готланд ( справа ) за период времени с 1970 по 1999 год для моделей RCO-A, RCO, GETM и MOM .Положительные значения обозначают скорость в восточном направлении для разрезов Аркона и Слупск и скорость в северном направлении для разрезов Готланд. Изолинии проведены через каждые 2 см с -1 (сплошные для положительных значений, пунктирные для отрицательных значений). Диапазон построения составляет ±17,3 см с −1 . Обратите внимание, что показанные трансекты охватывают разные диапазоны глубин.

Среднезональная скорость за 30 лет на разрезе Аркона, смоделированная всеми моделями, показывает кругообразную структуру, которая уже наблюдалась в поверхностной скорости и интегрированном по глубине объемном переносе на рисунке 7. Течение направлено на запад (отрицательное) в северной части разреза с максимальной глубиной примерно от 5 до 15 м примерно на -9 см с -1 для RCO-A, RCO и GETM и примерно на -7 см с −1 для МОМ. В средней части разреза течение направлено на восток (положительное) и практически постоянно по глубине. Однако для RCO-A и RCO максимум примерно 5 см с -1 появляется на поверхности, тогда как MOM моделирует максимум почти 7 см с -1 ниже направленного на запад течения на севере.Южный район разреза Аркона характеризуется приповерхностным течением на восток над течением на запад, а также течением на западной береговой линии. В целом течения в южном регионе слабее, чем круговорот на севере. Центр этого круговорота находится примерно на 55 ° с.ш. для RCO-A, RCO и MOM, тогда как по GETM он немного смещен к северу.

Зональное течение через разрез Слупск, смоделированное RCO-A, направлено преимущественно на запад (отрицательное) в северной части с максимумом примерно −6 см с −1 вблизи Эланда. Приблизительно в центре между Эландом и Польшей течения направлены на восток (положительные) с сильным максимумом почти 16 см с −1 в пределах ярко выраженного Слупского канала (глубина которого составляет почти 80 м для RCO-A) и более слабым максимумом. почти 6 см с −1 на поверхности. В сторону Польши течения чередуются. В принципе, RCO, GETM и MOM демонстрируют сопоставимые модели течений, но их северное течение, направленное на запад, прерывается слабым течением на восток примерно на 55,7 ° с.ш. каждое.RCO и GETM моделируют частично более сильные магнитуды, чем RCO-A, и имеют максимум на входе в Слупский канал на глубине от 50 до 60 м. МОМ имеет самые слабые скорости течений на всем разрезе Слупск.

Меридиональные течения через разрез Готланда показывают круговорот вокруг Готландской впадины. Между Швецией и Готландом все модели имитируют преимущественно южные (отрицательные) скорости течений, которые являются самыми сильными для GETM (-9 см с -1 ) и RCO (-7 см с -1 ) и самыми слабыми для MOM (-3 см с -1 ) с -1 ). Между Готландом и Латвией видна круговая структура. В принципе, модели, моделируемые RCO-A, RCO и MOM, аналогичны, причем MOM имеет самые слабые величины. GETM моделирует круговорот с небольшим смещением на восток (так, что он находится прямо в Готландской впадине во всем диапазоне глубин) и с более высокими скоростями течений, чем в других моделях (значения примерно до ± 5 см с -1 ). .

Транспортировка объема через трансекты

На рис. 9 показаны смоделированные средние 30-летние вертикальные профили объемного переноса по интервалам глубин, которые были интегрированы по горизонтали по трем трансектам на каждой.Для разреза Аркона вертикальные профили всех моделей очень похожи с максимальным притоком из Балтийского моря примерно от -1900 до -1700 м 2 с -1 на глубине 10-15 м и максимальным притоком от примерно 1300 до почти 1600 м 2 с −1 на глубине около 40 м. Вблизи поверхности моря все модели имитируют притоки в Балтийское море, при этом GETM имеет самые высокие величины.

Рисунок 9 . Вертикальные профили горизонтально интегрированных потоков на единицу глубины по разрезам Аркона, Слупск и Готланд, а также только по восточной части разреза Готланд (между Готландом и Латвией) по моделям океана RCO-A (красный), RCO ( оранжевый), GETM (зеленый) и MOM (синий) за период времени с 1970 по 1999 год.Обратите внимание на разные диапазоны глубины отдельных разрезов.

На разрезе Слупск вертикальная структура объемного переноса по интервалу глубин в принципе сравнима с таковой на разрезе Аркона, но из-за большей глубины максимумы располагаются ниже. Следовательно, максимальный отток происходит на глубине около 25 м для всех моделей. Максимальный приток происходит у поверхности, а также на глубине от 50 до 60 м для RCO, GETM и MOM, но на глубине около 70 м для RCO-A. Соответствующие величины оттока достигают от почти -1900 м 2 с -1 для RCO-A до примерно -1300 м 2 с -1 для MOM. На наибольших глубинах максимальный приток составляет около 1600 м 2 с −1 для RCO и почти 1800 м 2 с −1 для ГЭТМ.

По сравнению с разрезами Аркона и Слупск средние вертикальные профили объемного переноса на интервал глубин на разрезе Готланд имеют другую форму. Максимальный отток из северной части Балтийского моря происходит у поверхности моря, а приток в северную часть Балтийского моря происходит на глубинах ниже примерно 30 м для RCO, GETM и MOM, но на глубинах ниже примерно 60 м для RCO-A.Максимальный сток колеблется от почти -2200 м 2 с -1 для GETM до примерно -1400 м 2 с -1 для RCO-A и RCO. Максимум притока около 300 м 2 с −1 для RCO и GETM, почти 400 м 2 с −1 для MOM и более 500 м 2 с −1 для RCO-A .

Если рассматривать только восточную часть разреза Готланд, т. е. район между Готландом и Латвией, вертикальные профили отличаются от профилей всего разреза между поверхностью и глубиной примерно 110 м. Из-за исключения западной части этого разреза, в которой преобладают южные течения и, следовательно, отток (см. рис. 8), разрез Готланд Восточный характеризуется притоком в северную часть Балтийского моря во всем диапазоне глубин, за исключением MOM. Более сильный объемный перенос на интервал глубины между поверхностью и глубиной 50 м, смоделированный RCO-A, RCO и GETM, связан с усиленным северным течением на восточном побережье вблизи Латвии, которое наиболее сильно выражено в RCO у поверхности моря.Таким образом, RCO достигает максимума примерно через 1200 м 2 с −1 у поверхности моря. В том же месте RCO-A и GETM показывают притоки около 400–500 м 2 с −1 , тогда как MOM моделирует максимальный отток около −600 м 2 с −1 . Вертикальный профиль RCO сравним с профилем Мейера и Каукера (2003, их рисунок 13), даже несмотря на то, что они использовали другое разрешение по горизонтали и показали общее среднее интегрированное по горизонтали перенос (в м 3 с −1 ).

В Таблице 2 приведены средние значения суммарного переноса объема через разрез Готланд, рассчитанные по вертикальным профилям, показанным на рис. 9, с учетом вертикального разрешения отдельных моделей и суммирования по глубине. Истечение над глубиной инверсии каждого профиля имеет сопоставимые значения около −30 000 м 3 с −1 для RCO, GETM и MOM. В RCO-A более глубокая инверсия совпадает с более высоким оттоком около −36 000 м 3 с −1 .Приток ниже глубины инверсии снова одинаков для RCO, GETM и MOM (примерно 17 000 м 3 с −1 ), но, следовательно, выше для RCO-A (21 000 м 3 с −1 ). Соответствующие различия оттока и притока показывают общий средний объем переноса через разрез Готланд, который является наименьшим для MOM (−12 000 м 3 с −1 ) и самым высоким для RCO-A (−15 000 м 3 с ). −1 ). Во всех трех моделях эти цифры соответствуют балансу пресной воды, т. е.т. е. сумма речного стока и осадков за вычетом испарения к северу от разреза Т3 равна чистому стоку через Т3 (табл. 2) с учетом погрешности округления чисел до тысяч. Однако в РКО-А баланс пресной воды может не быть замкнутым из-за усвоения данных.

Таблица 2 . Средние объемные переносы через разрез Готланд, рассчитанные по вертикальным профилям, показанным на рисунке 9, для моделей океана RCO-A, RCO, GETM и MOM, а также сток и осадки (P) за вычетом испарения (E) для этого разреза (числа округлены до тысяч).

Кроме того, на рисунке 10 показан средний интегрированный по глубине объемный перенос на единицу длины за 30 лет для разреза Готланд. Для всех моделей перенос преимущественно направлен на юг (отрицательный) между Швецией и западным побережьем Готланда. Величины для RCO-A, RCO и GETM близки друг к другу, в то время как MOM имитирует транспорт меньшего размера. Между восточным побережьем Готланда и Латвией видна структура круговорота с переносом на юг в западной части и переносом на север в восточной части.Здесь переносы больше различаются для отдельных моделей с самыми сильными величинами, смоделированными GETM, и самыми маленькими, смоделированными MOM. Результаты RCO-A и RCO аналогичны. Аналогичные средние интегрированные по глубине переносы объема на единицу длины за 30 лет для разрезов Аркона и Слупск (не показаны) отражают закономерности на Рисунке 8, которые были описаны ранее.

Рисунок 10 . Интегрированные по глубине потоки на единицу длины, ортогональные через разрез Готланд, смоделированные моделями океана RCO-A (красный), RCO (оранжевый), GETM (зеленый) и MOM (синий) для периода времени с 1970 по 1999 год.

Оценка смоделированных токов

Смоделированные течения были проверены по измерениям ADCP в бассейне Арконы (примерно в центре Арконского разреза Т1) и по измерениям пришвартовки вблизи Готландской впадины (почти в центре восточной части Готландского разреза Т3; см. рис. 1). .

Бассейн Арконы

Статистика измерений ADCP показана в левой части рисунка 11 и основана на среднемесячных значениях всех наборов данных на глубине 10 м под поверхностью.Среднее наблюдаемое зональное течение за 10 лет близко к 1,5 см с -1 и имеет стандартное отклонение около ±9 см с -1 . RCO-A, RCO и MOM моделируют несколько более высокое среднее зональное течение (около 3 см с -1 ) и меньшее стандартное отклонение того же порядка величины, что и среднее значение. Для GETM зональное течение в этом месте в бассейне Арконы колеблется около нуля со стандартным отклонением ± 5 см с −1 . Относительная частота наблюдаемых и смоделированных зональных токов показывает хорошее согласие между измерениями GETM и ADCP, а также проясняет сходство RCO-A, RCO и MOM с их более высокими средними значениями и меньшим разбросом.Обратите внимание, что некоторые несколько значений выбросов ADCP между 62,5 и 67,5 см с -1 не показаны на гистограмме.

Рисунок 11 . Средние скорости течений с их стандартными отклонениями, а также относительная повторяемость этих скоростей по наблюдениям (черный цвет) и моделированию (цвета) в бассейне Арконы на глубине 10 м ( слева ) и в бассейне Готланд на глубине 204 м ( справа ). Результаты для зональных компонент показаны на верхних панелях, а для меридиональных компонент — на нижних панелях.См. текст для получения дополнительной информации.

Средние меридиональные скорости течений, наблюдаемые и моделируемые на глубине 10 м, больше соответствуют друг другу. Измерения ADCP варьируются около среднего значения 2 см с -1 со стандартным отклонением около ±4 см с -1 . GETM находится очень близко к этим значениям. MOM демонстрирует такое же изменение, как и в наблюдениях, но колеблется около среднего значения 4 см с -1 . RCO-A и RCO имеют средние значения около 2,5 см с -1 со стандартным отклонением порядка этого среднего.Соответствующие относительные частоты отражают относительно хорошее согласие моделей с измерениями.

Готландский бассейн

Статистика наблюдений за швартовкой у Готландской впадины, показанная в правой части рисунка 11, также основана на среднемесячных значениях всех наборов данных, но на глубине 204 м. Средние за 5 лет зональные скорости течений и их стандартные отклонения очень близки к нулю как для швартовных наблюдений, так и для модельных расчетов. Небольшой диапазон отклонений отражается и на относительной частоте.Большие различия между измерениями и моделями имеют место для меридиональной скорости течений. По наблюдениям за швартовкой она колеблется около среднего значения 3 см с -1 со стандартным отклонением около ± 2 см с -1 . Напротив, модели снова имитируют средние значения около нуля и стандартные отклонения меньше ±1 см с -1 .

Оценка данных об атмосферном ветре

Наконец, были оценены скорости ветра RCA3-ERA40 и CoastDat2, которые управляют моделями циркуляции океана.Средние статистические данные по всем станциям вдоль шведского побережья, которые были учтены для этого анализа, приведены в таблице 3. Они обнаруживают отчасти существенные различия между данными наблюдений и данными о воздействии. Средний зональный ветер как по данным реанализа, так и по наблюдениям направлен на восток и имеет одинаковую величину. Средний меридиональный ветер направлен на север, но наборы данных реанализа воспроизводят более слабые величины, чем в наблюдениях. Самая сильная разница возникает для средней скорости ветра, которая несколько завышена с помощью CoastDat2, но в значительной степени занижена с помощью RCA3-ERA40.За некоторыми исключениями, это справедливо и для отдельных станций. Кроме того, среднеквадратичные разности (RMSD) как для компонентов ветра, так и для скорости ветра больше в наборе данных RCA3-ERA40, чем в наборе данных CoastDat2.

Таблица 3 . Средняя зональная скорость ветра (u), меридиональная скорость ветра (v) и общая скорость ветра (ws) с их стандартными отклонениями (σ) для наблюдений, набором данных CoastDat2 и RCA3-ERA40, а также среднее значение и среднеквадратическая разность (RMSD) ) между наборами данных реанализа (rea) и наблюдениями (obs) для зональной, меридиональной и суммарной скорости ветра.

В качестве примера на рис. 12 представлены среднегодовые циклы скорости ветра на четырех станциях вдоль побережья Швеции. В Скагсудде оба набора данных реанализа хорошо согласуются с наблюдениями, но на трех других станциях (Ландсорт, Эландс Норра Удде и Мосескар) RCA3-ERA40 систематически занижает среднюю скорость ветра в течение всего года. CoastDat2 ближе к наблюдениям, но также занижает среднюю скорость ветра в Ландсорте и Мосескаре и завышает ее осенью и зимой в Эландс-Норра-Удде.

Рисунок 12 . Годовой ход среднемесячной скорости ветра на выбранных станциях вокруг Балтийского моря для наблюдений (красный), CoastDat2 (синий) и RCA3-ERA40 (зеленый): (A) Skagsudde, (B) Landsort, ( C) Ölands Norra Udde и (D) Måseskar. Сплошные линии показывают среднемесячное значение, а заштрихованные линии указывают стандартное отклонение ±1.

Обсуждение

В этой оценке наилучшие результаты по сравнению наблюдаемых и смоделированных профилей температуры и солености получены для RCO-A.Однако этот вывод не удивителен, так как данные повторного анализа температуры и солености были ассимилированы. Используемые наблюдения являются частью базы данных BED, которая использовалась в этом исследовании для оценки. Тем не менее, симуляции RCO очень хороши даже без усвоения данных. По сравнению с моделями с координатами уровня в вертикальном направлении, такими как RCO и MOM, GETM имеет то преимущество, что координаты адаптивны по вертикали, что сводит к минимуму ложное численное перемешивание по изопикнам (диапикническое смешение) в глубине океана (Gräwe et al., 2015). Это уменьшенное численное перемешивание может привести к слишком мелкому термоклину (рис. 2). Перемешивание в поверхностном хорошо перемешанном слое в настоящее время слишком низкое, что открывает возможность увидеть эффекты дополнительных параметризаций для эффектов поверхностных волн и ленгмюровской циркуляции. Хотя численное смешивание все еще присутствует в GETM, это смешивание может имитировать эффекты физического смешивания, однако, весьма вероятно, по неправильной причине. В любом случае, это смешивание в GETM лучше соответствует недавним наблюдениям, чем параметризация глубоководного смешивания, используемая в моделях координат уровня (Holtermann and Umlauf, 2012; Holtermann et al., 2012, 2014, 2017).

В связи с ассимиляцией измерений температуры и солености мы предполагаем, что в RCO-A бароклинная часть смоделированных полей скорости течений близка к наблюдениям и может быть использована в качестве эталона. Однако баротропная часть, на которую влияет вихрь ветрового напряжения (рассчитанного по скорости ветра) за вычетом вихря донного сопротивления, не подвергается влиянию усвоения данных и, следовательно, не ограничивается наблюдениями за температурой и соленостью.

Ниже представлены избранные гипотезы о различиях как в гидрографии, так и в циркуляции между моделями:

1. Поскольку все модели гораздо лучше воспроизводят температуру, чем соленость, кажется, что легче откалибровать тепловой баланс моделей Балтийского моря, чем водный баланс. Однако в деталях между моделями есть различия. Наибольшие средние смещения температуры обнаружены в GETM, возможно, потому, что параметризация поверхностных тепловых потоков не адаптирована к условиям Балтийского моря.Наименьшие погрешности и наиболее реалистичный средний сезонный цикл температуры обнаружены для RCO, в котором применяются общие формулы, полученные на основе измерений потоков в регионе Балтийского моря (Meier et al., 2003).

2. Хотя донная соленость на Борнхольмской впадине и Готландской впадине несколько лучше воспроизводится в GETM, чем в RCO или MOM (при более приемлемой глубине галоклина в GETM и RCO, чем в MOM), в Ботническом море и Ботническом заливе обнаружены большие отклонения в ГЭТМ. Эти проблемы могут быть вызваны другим типом процесса формирования глубоководных вод в северной части Балтийского моря (Ботническое море и Ботнический залив) по сравнению с собственно Балтийским морем (бассейны Борнхольм и Готланд).В собственно Балтийском море глубинные воды обновляются за счет интрузий соленой воды из Северного моря, тогда как в Ботническом море и Ботническом заливе глубинные воды могут формироваться за счет конвекции, вызванной охлаждением и высвобождением рассола, связанным с образованием льда. Возможно, существующая версия GETM с ее термодинамической моделью морского льда еще не оптимизирована для последнего процесса.

3. Средние поверхностные скорости в GETM намного больше, чем в других моделях. Вероятным объяснением является приближение слоев в GETM к поверхности.Здесь минимальная толщина слоя может достигать 50 см, что позволяет лучше представить эффект сдвига ветра в приземном слое. Еще одной причиной может быть более высокая скорость ветра при атмосферном воздействии в GETM, по крайней мере, по сравнению с RCO и RCO-A. Как упоминалось выше, нельзя решить, являются ли более высокие баротропные скорости в GETM более реалистичными, чем в других моделях. Поскольку MOM также управляется ветрами CoastDat2, но имитирует более слабую баротропную циркуляцию, чем GETM, либо сопротивление дна, либо горизонтальная вязкость вместе с боковым сопротивлением (без проскальзывания по сравнению со свободным скольжением) в MOM значительно больше, чем в GETM.

4. Мы определили несколько особенностей токов, различающихся между моделями. Например, направленное на север прибрежное течение вдоль восточного побережья Балтийского моря более пространственно центрировано и сильнее в RCO и RCO-A, чем в GETM и MOM. Еще одной деталью является более сильный поток на восток через Слупский канал в RCO и GETM, чем в MOM. Хотя в RCO-A западный порог Слупского канала был локально углублен, результаты в этом регионе не сильно различаются между RCO и RCO-A, и изменение топографии не имеет большего эффекта.Кроме того, баротропная циркуляция в бассейне Арконы сильнее в RCO и RCO-A, чем в MOM и GETM, возможно, из-за различного атмосферного воздействия.

5. Вертикальная опрокидывающая или эстуарная циркуляция сильнее в RCO-A, чем в MOM, GETM или RCO, возможно, потому, что горизонтальные градиенты плотности в RCO-A больше, чем в других моделях. На величину глубоководной вентиляции в значительной степени влияет использование ассимиляции данных, предполагая, что градиенты внутреннего давления все еще существенно различаются между моделями, хотя, по крайней мере, GETM и RCO демонстрируют приемлемое соответствие с наблюдаемыми профилями температуры и солености на станциях мониторинга.Таким образом, хорошее соответствие между результатами модели и наблюдаемыми профилями температуры и солености, измеренными с помощью диаграмм Тейлора и функций стоимости, является лишь необходимым, но не достаточным условием для реалистично смоделированной термохалинной циркуляции. Отметим, что речной сток различается между моделями (табл. 2). Для галоклинной вентиляции результаты RCO-A близки к результатам диагностической модели Elken (1996) (см. также Meier, 2000, 2005; Meier and Kauker, 2003). Предполагая геострофически сбалансированные течения, Элкен (1996) рассчитал средний сток к востоку от Готланда между транспортным минимумом на глубине 60 м и морским дном.Важным вопросом для будущих исследований является то, какие данные и меры качества необходимы для правильной оценки эффективности климатических моделей в отношении эстуарной опрокидывающей циркуляции.

6. Представленная версия МОМ хуже себя показала в самой Балтике по сравнению с GETM или RCO/RCO-A. Возможная причина может заключаться в том, что калибровка в MOM менее оптимизирована. Поскольку как вертикальные (z-уровень), так и горизонтальные (B-сетка Аракавы) координаты аналогичны в MOM и RCO, нет оснований предполагать, что MOM с тем же форсированием, настройкой модели, параметризацией масштаба подсетки и настройками параметров не будет работать. по крайней мере так же хорошо, как RCO.Более ранние симуляции предполагают, что различия из-за горизонтального разрешения между 1 и 3 нм менее важны.

Резюме, выводы и перспективы

Резюме

Настоящее исследование посвящено оценке многолетней средней циркуляции Балтийского моря как классического примера прибрежного моря, представленного различными моделями циркуляции океана, а именно RCO (как в традиционной установке, так и в установке усвоения/реанализа, которая относится к RCO-A), GETM и MOM.Исследуется способность этих моделей отображать физические условия и процессы в Балтийском море за 30-летний период с 1970 по 1999 г. Моделирование температуры и солености на станциях мониторинга исследуется с помощью вертикальных профилей и анализа статистических временных рядов на различных глубинах. с учетом диаграмм Тейлора и функций стоимости. В качестве эталонного набора данных для сравнений используются постобработанные наблюдения BED.

Основной результат заключается в том, что наблюдаемые данные по температуре и солености наиболее реалистично воспроизводятся реанализом RCO-A, который справедлив для временной эволюции, изменчивости и вертикальных профилей этих параметров.GETM и RCO показывают больше отклонений от наблюдений, чем RCO-A на определенных станциях мониторинга и определенных глубинах, но они все же лучше согласуются с данными BED, чем MOM. В целом все модели хорошо воспроизводят температуру между поверхностью и глубиной 20 м. Моделирование солености преимущественно имеет качество от хорошего до приемлемого для RCO и GETM независимо от глубины, за исключением станций, расположенных далеко на севере. Наиболее сильные отклонения от наблюдений наблюдаются для солености, моделируемой МОМ.

Исследование ветровой циркуляции для верхних 10 м ниже поверхности моря и интегрированного по глубине объемного переноса для всего Балтийского моря показывает частично различающиеся схемы циркуляции для разных моделей, при этом GETM выявляет самые сильные различия между RCO-A и RCO-A. наибольший объем перевозок в центральной части Балтийского моря. Как и ожидалось, наилучшее согласование течений и переноса наблюдается между RCO и RCO-A.

Кроме того, исследуются средние скорости течений и потоков на трех разрезах в бассейне Арконы, у западного входа в Слупский канал и в бассейне Готланд.В целом, все рассмотренные модели показывают сходные закономерности на разрезах Аркона и Слупск, несмотря на то, что положение и величина некоторых закономерностей циркуляции различаются. Наименьшие отличия от RCO-A обнаруживаются для RCO, а самые сильные отклонения возникают для GETM. Числа приповерхностных истечений и притоков ниже глубины инверсии не совпадают между RCO-A, с одной стороны, и RCO, GETM и MOM, с другой стороны.

Оценка смоделированных зональных и меридиональных скоростей течений по используемым моделям с ADCP и швартовными измерениями на двух станциях мониторинга показывает общее приемлемое соответствие.Модельные средние скорости течений преимущественно находятся в пределах стандартного отклонения измерений, за исключением меридиональной скорости течений вблизи Готландской впадины. Однако для всесторонней оценки необходимы дополнительные наблюдения с других глубин.

Оценка используемых наборов данных об атмосферном воздействии показывает, что средняя скорость ветра несколько завышена с помощью CoastDat2, который используется в моделях циркуляции океана GETM и MOM, но значительно занижена с помощью RCA3-ERA40, который используется для расчета RCO-A и RCO.

Выводы

Основные выводы этого исследования:

1. Независимо от выбранной вертикальной системы координат (z-уровень или вертикально адаптивные координаты) и горизонтального разрешения (шаг сетки от 1 до 3 морских миль) наблюдения за температурой и соленостью на станциях мониторинга удовлетворительно воспроизводятся современными региональными модели циркуляции океана в 30-летнем временном масштабе при условии правильной настройки модели и калибровки параметров.

2.Как средняя ветровая, так и термохалинная циркуляция значительно различаются между моделями, что подчеркивает необходимость дополнительных долгосрочных измерений течений для оценки средней циркуляции в моделях океана.

3. Результаты моделирования с ассимиляцией данных обеспечивают наилучшие доступные наборы данных для оценки моделей океана. Однако ассимиляция данных наблюдений за температурой и соленостью сама по себе не может ограничивать средние течения. В дополнение к большему количеству текущих измерений необходимо более тщательно оценивать данные о речном стоке и скорости ветра, поскольку наборы данных, используемые в различных моделях, значительно различаются.Эти различия могут объяснить некоторые обнаруженные различия в океанских течениях.

Внешний вид

Эти данные поднимают вопрос о том, какие результаты моделей отражают правильную среднюю циркуляцию всего Балтийского моря и изменчивость его климата. Для изучения средней циркуляции и ее изменчивости необходимы дальнейшие подходящие долгосрочные высокочастотные автоматизированные in situ наблюдения за скоростью течений на дополнительных станциях. Кроме того, потенциальное расположение новых причалов будет рассчитано на основе различий моделей.Кроме того, будут исследованы изменчивость и чувствительность меридиональной опрокидывающей циркуляции к изменениям атмосферного и гидрологического воздействия и притока соленых вод в Балтийское море.

Мы предлагаем расширить оценку модели Балтийского моря в рамках программы «Земля Балтийского моря» («Науки о системе Земли для региона Балтийского моря», см. http://www.baltic.earth) и пригласить другие группы моделирования для участия с результатами моделирования. в оценке в соответствии с методами и протоколом этого исследования.

Заявление о доступности данных

Наблюдения из Балтийской экологической базы данных (BED) находятся в открытом доступе на сайте http://nest.su.se/bed. Необработанные данные, подтверждающие выводы этой рукописи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок любому квалифицированному исследователю.

Вклад авторов

MP и HEMM разработали концепцию этого исследования и работали преимущественно над рукописью. MP выполнил основную часть анализа данных и подготовки рисунков.HEMM подготовил данные модели RCO и организовал соответствующую базу данных. UG подготовил и предоставил данные GETM, а также предложил идеи для концепции рукописи. TN обрабатывала и улучшала данные MOM в процессе анализа. CF выполнил сравнение данных атмосферного ветра. YL подготовила и предоставила данные повторного анализа RCO-A. Все авторы внесли свой вклад в доработку рукописи, прочитали и одобрили представленную версию.

Финансирование

YL был поддержан Шведским исследовательским советом (VR) в рамках проекта «Реконструкция и прогнозирование изменчивости климата Балтийского моря в 1850–2100 годах» (грант No.2012-2117) и Шведским исследовательским советом по окружающей среде, сельскохозяйственным наукам и пространственному планированию (FORMAS) в рамках проекта «Жизненные циклы цианобактерий и фиксация азота в исторических реконструкциях и сценариях будущего климата (1850-2100) Балтийского моря» (грант №. 214-2013-1449).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Исследование, представленное в этом исследовании, является частью программы «Земля Балтийского моря». Мы благодарим Федеральное морское и гидрографическое агентство Гамбурга и Ростока (BSH) за финансирование и поддержку работы станций MARNET в западной части Балтийского моря. Мы также благодарим наших коллег из отдела контрольно-измерительных приборов IOW за их неустанную приверженность до, во время и после мониторинга круизов судов, и, в частности, доктора Эберхарда Хагена, Гюнтера Плюшке и Торальфа Хине за предоставление данных измерений.Кроме того, мы выражаем признательность ИТ-отделу IOW за поддержку управления архивом долгосрочных данных измерений (см. http://iowmeta.io-warnemuende.de). Данные о температуре и солености, используемые для оценки, находятся в открытом доступе и были взяты из Балтийской экологической базы данных (BED, http://nest.su.se/bed) Стокгольмского университета и всех институтов, предоставляющих данные (перечислены на http://nest. su.se/bed/ACKNOWLE.shtml) приветствуются. Разработка модели и моделирование для GETM и MOM были выполнены с использованием ресурсов, предоставленных Северо-германским суперкомпьютерным альянсом (HLRN).Мы благодарим Уве Шульцвейду, R Core Team и команду разработчиков Unidata (и всех вовлеченных разработчиков/участников) за поддержку пакетов программного обеспечения с открытым исходным кодом Climate Data Operators (cdo), языка статистических вычислений R и netCDF соответственно.

Ссылки

Андреев О., Мирберг К., Алениус П. и Лундберг П. А. (2004a). Средняя циркуляция и водообмен в Финском заливе – исследование, основанное на трехмерном моделировании. Бореальная среда.Рез . 9, 1–16.

Академия Google

Андреев О., Мирберг К. и Лундберг П. А. (2004b). Возраст и время обновления водных масс в полузамкнутом бассейне-приложении к Финскому заливу. Теллус А 56, 548–558. doi: 10.3402/tellusa.v56i5.14435

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бергстрем С. и Карлссон Б. (1994). Речной сток в Балтийское море-1950-1990 гг. Амбио 23, 280–287.

Академия Google

Берчард, Х.и Болдинг, К. (2002). GETM–A Общая модель эстуарного транспорта: научная документация. Технический отчет EUR 20253 EN, Европейская комиссия.

Ди, Д. П., Уппала, С. М., Симмонс, А. Дж., Беррисфорд, П., Поли, П., Кобаяши, С., и соавт. (2011). Реанализ ERA-Interim: конфигурация и производительность системы усвоения данных. QJR Meteorol. Соц . 137, 553–597. doi: 10.1002/qj.828

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Делеерснийдер, Э., Campin, J.-M., and Delhez, EJM (2001). Концепция возраста в морском моделировании: I. Теория и предварительные результаты моделирования. J. Marine Syst. 28, 229–267. doi: 10.1016/S0924-7963(01)00026-4

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дёёс, К., Мейер, Х.Е.М., и Дошер, Р. (2004). Балтийский галиновый конвейер или опрокидывающая циркуляция и перемешивание на Балтике. АМБИО 33, 261–266. дои: 10.1579/0044-7447-33.4.261

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Эйлола, К., Густафссон Б.Г., Кузнецов И., Мейер Х.Е.М., Нойманн Т. и Савчук О.П. (2011). Оценка биогеохимических циклов в совокупности трех современных численных моделей Балтийского моря. J. Marine Syst. 88, 267–284. doi: 10.1016/j.jmarsys.2011.05.004

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Элкен, Дж. (1996). Глубоководный перелив, циркуляция и вертикальный обмен в Балтийском море. Серия отчетов № 6 (Таллинн: Эстонский морской институт), 91.

Элкен, Дж., и Маттеус, В. (2008). «Океанография Балтийского моря», в BALTEX Assessment of Climate Change for the Baltic Sea Basin (BACC) , ed H. von Storch (Berlin: Springer), 379–386.

Гейер, Б. (2014). Реконструкция атмосферы с высоким разрешением для Европы 1948-2012 гг.: CoastDat2. Система Земли. науч. Данные 6, 147–164. doi: 10.5194/essd-6-147-2014

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Gräwe, U., Flöser, G., Gerkema, T., Duran-Matute, M., Badewien, T.H., Schulz, E., et al. (2016). Численная модель для всего Ваттового моря: оценка навыков и анализ гидродинамики. Ж. Геофиз. Рез. Океаны 121, 5231–5251. дои: 10.1002/2016JC011655

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Gräwe, U., Holtermann, P., Klingbeil, K., and Burchard, H. (2015). Преимущества вертикально адаптивных координат в численных моделях стратифицированных шельфовых морей. Модель океана. 92, 56–68. дои: 10.1016/j.ocemod.2015.05.008

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Гриффис, С. М. (2004). Основы моделей климата океана. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета.

Академия Google

Густафссон, Б.Г., и Родригес-Медина, М. (2011). Набор данных для валидации составлен из Балтийской экологической базы данных (версия 2, январь 2011 г.). Технический отчет Института Балтийского гнезда № 2 (Стокгольм).

Хаген Э. и Фейстель Р.(2004). Наблюдения за низкочастотными флуктуациями течений в глубоководных водах Восточного Готландского бассейна/Балтийского моря. Ж. Геофиз. Рез . 109:C03044. дои: 10.1029/2003JC002017

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

ХЕЛКОМ (2015). «Обновленный пятый сборник загрязняющих веществ в Балтийском море (PLC-5.5)», в Извещения об окружающей среде Балтийского моря № 145 , 1–142.

Хофмайстер Р., Бурхард Х. и Беккерс Дж.-М. (2010). Неравномерные адаптивные вертикальные сетки для трехмерных численных моделей океана. Модель океана. 33, 70–86. doi: 10.1016/j.ocemod.2009.12.003

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хеглунд, А., Мейер, Х.Е.М., Броман, Б., и Криз, Э. (2009). Проверка и корректировка региональных полей ветра ERA-40 над Балтийским морем с использованием модели атмосферы Центра Россби RCA3.0. Рапорт Oceanografi № 97. Norrköping: SMHI.

Академия Google

Холтерманн, П. Л., Бурхард, Х., Граве, У., Клингбейл, К., и Умлауф, Л.(2014). Глубоководная динамика и перемешивание границ в неприливно-слоистом бассейне: моделирование Балтийского моря. Ж. Геофиз. Рез. Океаны 119, 1465–1487. дои: 10.1002/2013JC009483

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Холтерманн П.Л., Прин Р., Науманн М., Морхольц В. и Умлауф Л. (2017). Глубоководная динамика и процессы перемешивания во время крупного притока в центральной части Балтийского моря. Ж. Геофиз. Рез. Океаны 122, 6648-6667. дои: 10.1002/2017JC013050

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Холтерманн, П.Л. и Умлауф Л. (2012). Эксперимент по выбросу трассеров в Балтийское море: 2. процессы смешивания. Ж. Геофиз. Рез . 117:C01022. дои: 10.1029/2011JC007445

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Холтерманн П.Л., Умлауф Л., Танхуа Т., Шмале О., Редер Г. и Ванек Дж. Дж. (2012). Эксперимент по выбросу трассеров в Балтийское море: 1. скорость смешивания. Ж. Геофиз. Рез . 117:C01021. дои: 10.1029/2011JC007439

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Калнай, Э., Kanamitsu, M., Kistler, R., Collins, W., Deaven, D., Gandin, L., et al. (1996). 40-летний проект реанализа NCEP/NCAR. Бык. Являюсь. метеорол. соц. 77, 437–471. doi: 10.1175/1520-0477(1996)077<0437:TNYRP>2.0.CO;2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Killworth, P.D., Stainforth, D., Webb, D.J., and Paterson, S.M. (1991). Разработка модели океана Брайана-Кокса-Семтнера со свободной поверхностью. J. Phys. Океаногр . 21, 1333–1348. doi: 10.1175/1520-0485(1991)021<1333:TDOAFS>2.0.СО;2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Крюгер, С. (2000). «Основные судовые приборы и стационарные автоматические станции для мониторинга в Балтийском море», в The Ocean Engineering Handbook , ed El-Hawary (Бока-Ратон, Флорида: CRC Press LLC, N.W. Corporate Blvd), 52.

Академия Google

Large, WG, McWilliams, JC, and Doney, S.C. (1994). Океаническое вертикальное перемешивание: обзор и модель с параметризацией нелокального пограничного слоя. Рев. Геофиз . 32, 363–403. дои: 10.1029/94RG01872

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Леманн, А., и Хинрихсен, Х.-Х. (2000). О ветровой и термохалинной циркуляции Балтийского моря. Физ. хим. Земля 25, 183–189. дои: 10.1016/S1464-1909(99)00140-9

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лю, Ю., Мейер, Х.Е.М., и Аксель, Л. (2013). Повторный анализ температуры и солености в десятилетних временных масштабах с использованием ансамблевого оптимального интерполяционного метода усвоения данных и трехмерной модели океанической циркуляции Балтийского моря. Ж. Геофиз. Рез. Океаны 118, 5536–5554. doi: 10.1002/jgrc.20384

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лю, Ю., Мейер, Х.Е.М., и Эйлола, К. (2014). Улучшение многолетнего моделирования биогеохимических циклов в Балтийском море с высоким разрешением с использованием усвоения данных. Теллус А 66:1. doi: 10.3402/tellusa.v66.24908

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лю, Ю., Мейер, Х.Е.М., и Эйлола, К. (2017). Перенос питательных веществ в Балтийском море – результаты 30-летнего физико-биогеохимического повторного анализа. Биогеонауки 14, 2113–2131.doi: 10.5194/bg-14-2113-2017

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лёптиен, У., и Мейер, Е.М. (2011). Влияние повышения мутности воды на температуру поверхности моря в Балтийском море: исследование чувствительности модели. J. Marine Syst. 88, 323–331. doi: 10.1016/j.jmarsys.2011.06.001

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Маттеус В. и Франк Х. (1992). Характеристики основных притоков Балтийского моря – статистический анализ. Прод. Полка Рез. 12, 1375–1400. дои: 10.1016/0278-4343(92)

-W

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мейер, Его Превосходительство (2000). Использование модели турбулентности κ-ε в региональной модели климата океана Центра Россби: развитие параметризации и результаты . Отчеты Oceanography No. 28, Norrköping: SMHI, 81.

Мейер, Его Превосходительство (2001). О параметризации перемешивания в трехмерных моделях Балтийского моря. Ж. Геофиз.Рез. 106, 30997–31016. дои: 10.1029/2000JC000631

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мейер, Его Превосходительство (2005). Моделирование возраста водных масс Балтийского моря: количественная оценка и эксперименты по чувствительности в установившемся режиме. Ж. Геофиз. Рез. 110:C02006. дои: 10.1029/2004JC002607

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мейер, Его Превосходительство (2007). Моделирование путей и возраста поступления соленой и пресной воды в Балтийское море. Эстуар.Побережье. Шельф науч. 74, 610–627. doi: 10.1016/j.ecss.2007.05.019

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мейер, Х.Е.М., и Дошер, Р. (2002). Смоделированные циклы воды и тепла в Балтийском море с использованием совместной трехмерной модели атмосфера-лед-океан. Бореальная среда. Рез . 7, 327–334.

Академия Google

Мейер, Х.Е.М., Дошер, Р., и Факсен, Т. (2003). Многопроцессорная совмещенная модель льда и океана для Балтийского моря: приложение к притоку соли. Ж. Геофиз. Рез. 108:3273. дои: 10.1029/2000JC000521

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мейер, Х.Е.М., Хеглунд, А., Дошер, Р., Андерссон, Х., Лёптиен, У., и Кьеллстрем, Э. (2011). Оценка качества полей поверхности атмосферы над Балтийским морем на основе ансамбля имитационных моделей регионального климата с учетом динамики океана. Океанология 53, 193–227. doi: 10.5697/oc.53-1-TI.193

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мейер, Х.Э. М. и Каукер Ф. (2003). Моделирование десятилетней изменчивости Балтийского моря: 2. Роль притока пресной воды и крупномасштабной атмосферной циркуляции в солености. Ж. Геофиз. Рез . 108:3368.doi: 10.1029/2003JC001799

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мирберг, К., и Андреев, О. (2006). Моделирование циркуляции, водообмена и возрастных свойств Ботнического залива. Океанология 48, 55–74.

Академия Google

Мирберг, К., Рябченко В., Исаев А., Ванкевич Р., Андреев О., Бендцен Дж. и соавт. (2010). Валидация трехмерных гидродинамических моделей Финского залива. Бореальная среда. Рез . 15, 453–479.

Академия Google

Нойманн, Т., Феннел, В., и Кремп, К. (2002). Экспериментальное моделирование с моделью экосистемы Балтийского моря: эксперимент по снижению биогенной нагрузки. Глобальный биогеохим. Циклы 16, 7-1–7-19. дои: 10.1029/2001GB001450

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Нойманн, Т., Радтке, Х., и Зайферт, Т. (2017). О важности основных притоков Балтийского моря для насыщения кислородом центральной части Балтийского моря. Ж. Геофиз. Рез. Океаны 122, 1090–1101. дои: 10.1002/2016JC012525

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Омстедт, А., и Нор, К. (2004). Расчет водного и теплового балансов Балтийского моря с использованием моделирования океана и имеющихся метеорологических, гидрологических и океанических данных. Теллус А 56, 400–414. дои: 10.3402/tellusa.v56i4.14428

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Пакановски, Р. К., и Гриффис, С. М. (2000). МОМ 3.0 Руководство. Технический отчет, Лаборатория геофизической гидродинамики.

Академия Google

Петш, Дж., Бурхард, Х., Дитерих, К., Грэве, У., Грёгер, М., Матис, М., и др. (2017). Оценка циркуляции Северного моря в глобальных и региональных моделях, применимых для моделирования экосистем. Модель океана. 116, 70–95. doi: 10.1016/j.ocemod.2017.06.005

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Samuelsson, P., Jones, C.G., Willén, U., Ullerstig, A., Gollvik, S., Hansson, U., et al. (2011). Региональная климатическая модель Центра Россби RCA3: описание и характеристики модели. Теллус А 63, 4–23. doi: 10.1111/j.1600-0870.2010.00478.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Саркисян А.С., Стасквич А. и Коалик З. (1975). Диагностический расчет летней циркуляции в Балтийском море. Океанология 15, 653–656.

Смагоринский, Дж. (1963). Общие циркуляционные эксперименты с примитивными уравнениями: 1. Базовый эксперимент. Weather Weather Rev. 91, 99–164. doi: 10.1175/1520-0493(1963)091<0099:GCEWTP>2.3.CO;2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Стигебрандт, А. (1987). Расчеты потока плотной воды в Балтийское море по гидрографическим измерениям в бассейне Арконы. Теллус А 39А, 170–177.

Академия Google

Тейлор, К. Э. (2001). Обобщение нескольких аспектов производительности модели на одной диаграмме. Ж. Геофиз. Рез . 106, 7183–7192. дои: 10.1029/2000JD9

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Uppala, S.M., KÅllberg, P.W., Simmons, A.J., Andrae, U., Bechtold, V.D.C., Fiorino, M., et al. (2005). Повторный анализ ERA-40. QJR Meteorol. Соц . 131, 2961–3012. doi: 10.1256/qj.04.176

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Проблемы Балтийского моря

Балтийское море

— уникальный морской регион

Балтийское море — большой и почти полностью закрытый морской регион, расположенный далеко на холодном севере.Это солоноватое море с соленой и пресной водой. Единственная связь с океаном — через Датские проливы в Северное море. Более того, Балтийское море окружено огромной водосборной площадью, в четыре раза превышающей само море, где практически вся наземная деятельность человека влияет на морскую среду. Вдоль Балтийского моря расположены девять стран. Еще пять стран частично расположены в пределах водосборной зоны.

Различные характеристики с севера на юг
В Балтийском море вода течет на север через проливы и вдоль западного побережья Швеции в Балтийском течении, что делает Каттегатт и Эресунн богатыми видами.Когда приток соленой воды через Датские проливы достаточно обширен, глубокие области дальше на север заполняются соленой и богатой кислородом водой. Это значительное явление, которое в последние годы было нерегулярным. Для обмена воды в Балтийском море требуется примерно одно поколение. Это означает, что загрязняющие вещества, попадающие в воду, остаются в ней надолго. Балтийское море описывается как бедная видами экосистема, но их количество различается с севера на юг.Собственно Балтика простирается от вод, окружающих Аландские острова, до Эресунна. Это морской район с наиболее сложными природными условиями, который также подвергается воздействию большинства загрязнителей из наземных, воздушных и морских источников. Дальше на север, в Ботническом заливе, примерно 80 процентов воды составляют пресные воды крупных рек, впадающих в морскую зону. Морская акватория мелководна, и водоем часто перемешивается от дна к поверхности. Замена воды в Ботническом заливе занимает около четырех лет.

Соленость как определяющий фактор
Балтийское море характеризуется большими различиями в солености. Примерно с 25 частей на миллион в Каттегатте она снижается до 8 частей на миллион в южной части Балтийского моря и составляет всего 2 части на миллион в северной части Ботнического залива и в самых внутренних частях Финского залива. Уровень солености очень сильно влияет на морскую жизнь. Только несколько видов могут жить в таких разных условиях. Численность морских видов уменьшается с более чем 1000 в Каттегатте до 50 в Ботническом и Финском заливах, где начинают преобладать пресноводные виды.

Воздействие населения
В бассейне Балтийского моря проживает 85 миллионов человек. Большинство из них проживает в южной половине, и примерно половина проживает в Польше. Район интенсивно индустриализирован, с преобладанием лесного хозяйства на севере и сельского хозяйства на юге. Питательные вещества, яды и другие загрязняющие вещества с суши рано или поздно попадают в море, как и загрязнения атмосферы. Значительные усилия были предприняты для устранения крупнейших точечных источников.Таким образом, в сегодняшних выбросах преобладает множество мелких рассеянных источников, которые в совокупности оказывают наибольшее воздействие на Балтийское море.

Взаимодействие Балтийского и Северного морей

  • Andersson, L. andL. Ридберг, 1993: Обмен водой и питательными веществами между Скагерраком и Каттегатом. Устье, прибрежных и шельфовых наук. , 36 , 159–181.

    Артикул Google ученый

  • Аноним, 1995: Эксперимент в Балтийском море (БАЛТЕКС), Первоначальный план реализации.Международный секретариат Baltex, Pub. № 2.

  • Ауре, Дж. и Р. Сетр, 1981: Влияние ветра на сток Скагеррака, В: Р. Сетр и М. Морк. Норвежское прибрежное течение. University Press, Берген, Норвегия, 263–293.

    Google ученый

  • Бергстрём, С. и Б. Carlsson, 1994: Речной сток в Балтийское море: 1950–1990 гг. Ambio , 23 , № 4–5, 280–287.

    Google ученый

  • Даниэльссен, Д.С., Л. Давидссон, Л. Эдлер, Э. Фогельквист, С. Фонселиус, Л. Фойн, Л. Хернрот, Б. Ханссон, И. Олссон и Э. Свендсен, 1991: SKAGEX: некоторые предварительные результаты. Ледяное скульптурное собрание, см. 1991/К:2.

  • Danielssen, D.S., L. Edler, S. Fonselius, L. Hernroth, M. Ostrowski andE. Свендсен, 1997: Океанографическая изменчивость в Скагерраке/северном Каттегате, май – июнь 1990 г. ICES J. Mar. Sci. , в печати.

  • Дули, Х. Д. и Г. К. Фурнес, 1981: Влияние поля ветра на перенос в северной части Северного моря, В: Р.Сетр и М. Морк. Норвежское прибрежное течение. University Press, Берген, Норвегия, 57–71.

    Google ученый

  • Эйлола, К., 1997: Развитие весеннего термоклина при температурах ниже температуры максимальной плотности применительно к Балтийскому морю. Ж. Геофиз. Рез. , 102 :C4, 8657–8662.

    Артикул Google ученый

  • Фонселиус С.H., 1969: Гидрография Балтийских глубоководных бассейнов III. Совет по рыболовству Швеции. Series Hydrography , Report 23, 97 pp.

  • Furnes, G.K., 1983: Трехмерная численная модель моря с турбулентной вязкостью, изменяющейся кусочно-линейно по вертикали. Прод. Полка Рез. , 2 , 231–241.

    Артикул Google ученый

  • Густафссон, Б. и А. Стигебрандт, 1996: Динамика поверхностных слоев, находящихся под влиянием пресной воды, в Ска-герраке. J. Sea Res. , 35 , 39–53.

    Артикул Google ученый

  • Хубер, К., Э. Кляйне, Х-У Ласс и В. Маттеус, 1994 г.: Основной приток Балтийского моря в январе 1993 г. — измерения и результаты моделирования. Дт. гидрогр. Z. , 46 , 2, 103–114.

    Артикул Google ученый

  • Хоканссон, Б., Б. Броман и Х. Далин, 1993 г.: Приток воды и соли в проливе во время крупного притока на Балтике в январе 1993 г.Ледяное скульптурное собрание, CM. 1993/С:57.

  • Икеда, М., Дж. А. Йоханнессен, К. Лайгре и С. Sandven, 1989: Исследование процесса мезомасштабных меандров и водоворотов в Норвежском прибрежном течении, J. Phys. океан-ногр. , 19 , 20–35.

    Артикул Google ученый

  • Якобсен, Т.С., 1980: Проект «Пояс»: Морской водообмен Балтийского моря — измерения и методы. Национальное агентство по охране окружающей среды, Дания, 106 стр.

    Google ученый

  • Jakobsen, F., 1995: Основной приток в Балтийское море в январе 1993 г. J. Mar. Sys. , 6 , 227–240.

    Артикул Google ученый

  • Якобсен Ф., 1997: Гидрографические исследования Северного Каттегатского фронта, , прод. Полка Рез. , 17 , № 5, 533–554.

    Артикул Google ученый

  • Якобсен Ф.и С. Castejon, 1995: Расчет стока через реку на пороге Дрогден по измерениям на двух стационарных станциях. Nordic Hydrology , 26 , 237–258.

    Google ученый

  • Якобсен, Ф. и М. J. Lintrup, 1996: Обмен водой и солью через порог Дрогден в Эресунне, сентябрь 1993 г. – ноябрь 1994 г. Nordic Hydrology , 27 , 351–368.

    Google ученый

  • Дженсен Т.и С. Jonsson, 1987: Измерения и анализ течений вдоль западного побережья Дании. Дт. гидрогр. Z. 40 , 193–213.

    Артикул Google ученый

  • Йоханнессен, Дж. А., Э. Свендсен, С. Сандвен, О. М. Йоханнессен и К. Lygre, 1989: Трехмерная структура мезомасштабных водоворотов в Норвежском прибрежном течении. J. Phys. океаногр. , 19 , 3–19.

    Артикул Google ученый

  • Кнудсен, М., 1899: De hydrografiske forhold i de danske farvande indenfor Skagen i 1894–98 (Гидрографические условия в датских водах внутри Скагена в 1894–1898 гг.), Komm. Для Виденска. Под. I de danske farvande, 2 :2, 19–79. (на датском)

    Google ученый

  • Койтс, Т. и А. Omstedt, 1993: Глубоководный обмен в Балтийском море. Теллус , 45А , 311–324.

    Google ученый

  • Ласс, Х.U., 1988: Теоретическое исследование баротропного водообмена между Северным морем и Балтийским морем и колебаний уровня Балтийского моря. Бейтр. Meerskd. , Берлин, 58 , 19–33.

    Google ученый

  • Ласс, Х.У., Р. Швабе, В. Маттеус и Э. Франке, 1987: О динамике водообмена между Балтийским и Северным морями. Бейтр. Меерескд. , Берлин, 56 , 27–49.

    Google ученый

  • Леманн, А., 1995: Трехмерная бароклинная вихреразрешающая модель Балтийского моря. Теллус , 47А , 1013–1031.

    Google ученый

  • Лильеблад, Б. и А. Стигебрандт, 1996: Наблюдения за глубоководным течением в Балтийском море. Ж. Геофиз. Рез. , 101 :C4, 8895–8911.

    Артикул Google ученый

  • Льоэн, Р. и Р.Сетр, 1985 г.: Отток воды Скагеррака в Северное море летом 1984 г. Ледовое собрание скульптур, К.М. 1985/C:21, 6 стр.

  • Маттеус, В. и Х. Franck, 1992: Характеристики основных притоков Балтийского моря — статистический анализ. Прод. Полка Рез. , 12 , № 12, 1375–1400.

    Артикул Google ученый

  • Маттеус В., Х. У. Ласс и Р. Тизель, 1993 г.: основной приток Балтийского моря в январе 1993 г.Встреча со статуями Айсеса, C.M. 1993/С:51.

  • Маттеус В. и Х. У. Ласс, 1995: Недавний приток соли в Балтийское море. J. Phys. океаногр. , 25 , 280–286.

    Артикул Google ученый

  • Mattsson, J., 1995: Наблюдаемое линейное сопротивление потоку в Эресунне из-за вращения. Ж. Геофиз. Рез. , 100 :C10, 20779–20791.

    Артикул Google ученый

  • Мэттссон, Дж., 1996a: Некоторые комментарии к баротропному течению через Датские проливы и разделение потока между Бельтским морем и Врезундом. Теллус , 48А , 456–464.

    Google ученый

  • Mattsson, J., 1996b: Анализ обмена солью между Балтикой и Каттегатом через Врезунн с использованием трехслойной модели. Ж. Геофиз. Рез. , 101 :C7, 16571–16584.

    Артикул Google ученый

  • Макклиманс, Т.А., 1985: Прогноз океанских течений северной части Северного моря. Норвежская гидротехническая лаборатория, Тронхейм, Норвегия, Video, Proj. нет. 603600.

  • Морк, М., 1981: Циркуляционные явления и фронтальная динамика норвежского прибрежного течения. Фил. Транс. Р. Соц. Лонд. , А 302 , 635–647.

    Артикул Google ученый

  • Мёллер, П. и А. Сванссон, 1978 г. Исследования в Северном Каттегате в период международной программы JONSDAP-76 INOUT, март–апрель 1976 г.- Meddelande från Havsfiskelaboratoriet — Lysekil, Отчет №. 243: 20 стр.

  • Оперативная группа Северного моря, 1993 г.: Северное море. Субрегион 8. Отчет об оценке 1993 г. Государственный контроль за загрязнением окружающей среды. Осло, 79 стр.

  • Омстедт, А., 1987: Водяное охлаждение у входа в Балтийское море. Теллус , 39А , 254–265.

    Google ученый

  • Омстедт, А., 1990 г. Моделирование Балтийского моря в виде тринадцати суббассейнов с вертикальным разрешением. Теллус , 42А , 286–301.

    Google ученый

  • Омстедт, А. и Л. Nyberg, 1996: Реакция льдов Балтийского моря на сезонные, межгодовые воздействия и изменение климата. Теллус , 48А , 644–662.

    Google ученый

  • Омстедт, А., Л. Мейллер и Л. Nyberg, 1997: Межгодовые, сезонные и региональные вариации осадков и испарения над Балтийским морем. Амбио , 26 , 8, 484–492.

    Google ученый

  • Педерсен, Ф. Б. и Дж. С. Меллер, 1981: Отвод реки Невы, как это повлияет на Балтийское море, Бельты и Каттегат. Nordic Hydrology , 12 , 1–20.

    Google ученый

  • Педерсен, Ф. Б., 1993: Фронты в Каттегате: гидродинамический регулирующий фактор для биологии. Эстуарии , 16 , 1, 104–112.

    Артикул Google ученый

  • Расмуссен, Б., 1995: Стратификация и перемешивание ветра в Южном Каттегате. Офелия , 42 , 319–334.

    Google ученый

  • Расмуссен, Б., 1997: Приповерхностный поток горизонтальной плавучести в сильно стратифицированной области, Каттегат. Эстуарии, прибрежные и шельфовые науки., в печати.

  • Rodhe, J., 1987: Крупномасштабная циркуляция в Скагерраке, интерпретация некоторых наблюдений. Теллус , 39А , 245–253.

    Google ученый

  • Rodhe, J., 1989: Крупномасштабное перемешивание и эстуарная циркуляция в Скагерраке; расчеты по наблюдениям полей солености и скорости. Теллус , 41 А , 436–446.

    Google ученый

  • Роде, Дж., 1996: О динамике крупномасштабной циркуляции Скагеррака. J. Sea Res. , 35 , 9–21.

    Артикул Google ученый

  • Ридберг Л., Дж. Хаамер, О. Люнгман, 1996 г.: Потоки воды и питательных веществ внутри и в Скагерраке. J. Sea Res. , 35 , 23–38.

    Артикул Google ученый

  • Самуэльссон, М., 1996: Межгодовые колебания солености Балтийского моря в период 1954–1990 гг. Прод. Полка Рез. , 16 , № 11, 1463–1477.

    Артикул Google ученый

  • Саин Э. и В. Krauss, 1996: Численное исследование водообмена через Датские проливы. Теллус , 48А , 324–341.

    Google ученый

  • Стигебрандт, А., 1980: Баротропная и бароклинная реакция полузамкнутого бассейна на баротропное воздействие со стороны моря. В: HJ Freeland, DM Farmer and C.D. Левингс. Океанография фьордов, Нью-Йорк: Пленум, 151–164.

    Google ученый

  • Стигебрандт, А., 1983: Модель обмена водой и солью между Балтийским морем и Скагерраком. J. Phys. океаногр. , 13 , № 3, 411–427.

    Артикул Google ученый

  • Стигебрандт, А., 1984: Модель эстуарной циркуляции в Скагерраке, полевые инженерные исследования Тролля: океанографическая вспомогательная работа — отчет о задаче 3, отчет OTTER STF88 F84017. Собственность НХЛ., Тронхейм: 43 стр.

  • Stigebrandt, A., 1985a: Модель сезонного пикноклина во вращающихся системах с применением к собственно Балтийскому морю. J. Phys. океаногр. , 15 , № 11, 1392–1404.

    Артикул Google ученый

  • Стигебрандт, А., 1985b: Об оттоке солоноватой воды из р. Скагеррак, инженерно-технические исследования в полевых условиях Тролля: Океанографическая поддержка, этап 2 — Отчет о задании 2, Отчет OTTER STF60 F85002. Собственность НХЛ., Тронхейм: 50 стр.

  • Стигебрандт, А., 1987a: Расчеты потока плотной воды в Балтийское море на основе гидрографических измерений в бассейне Арконы. Теллус , 39А , 170–177.

    Артикул Google ученый

  • Стигебрандт, А., 1987b: Модель вертикальной циркуляции глубоководных вод Балтийского моря. J. Phys. океаногр. , 17 , 1772–1785.

    Артикул Google ученый

  • Стигебрандт, А., 1992 г.: Сокращение стока в морских проливах, вызванное мостами, в связи с планируемым строительством моста через Эресунн. Амбио , 21 , 130–134.

    Google ученый

  • Стигебрандт, А., 1995: Крупномасштабная вертикальная циркуляция Балтийского моря. В: А. Омстедт (редактор) Первая учебная конференция по BALTEX, Материалы конференции, Международный секретариат Baltex, Pub. 3.

  • Стигебрандт, А. и Ф. Wulff, 1987: Модель динамики питательных веществ и кислорода в собственно Балтийском море. Дж. Мар. Рез. , 45 , 729–759.

    Артикул Google ученый

  • Сванссон, А., 1975: Физико-химическая океанография Скагеррака и Каттегата, 1.Условия открытого моря. Совет по рыболовству Швеции, Mar. Res. ин-т, отчет 1: 1–88.

  • Свендсен, Э., Дж. Бернтсен, М. Скоген, Б. Оландсвик и Э. Мартинсен, 1996: Моделирование циркуляции и гидрографии Скагеррака во время Skagex. J. Mar. System , 8 , 219–236.

    Google ученый

  • Сетр, Р., Дж. Ауре и Р. LjØen, 1988. Влияние ветра на боковое расширение норвежских прибрежных вод. Прод. Полка Рез. , 8 , 239–253.

    Артикул Google ученый

  • Валин Г., 1981 г.: О глубоководном впадении в Балтийское море. Геофизика , 17 , 75–95.

    Google ученый

  • Винкель-Стейнберг, Н., Дж. О. Бакхаус и Т. Pohlmann, 1991: Об эстуарной циркуляции в Каттегате. В: Прандл, Д. (редактор): Динамика и обмены в эстуариях и прибрежной зоне.Нью-Йорк: Спрингер, 231–251.

    Google ученый

  • Физическая океанография Балтийского моря

    ‘) var head = document.getElementsByTagName(«head»)[0] var script = document.createElement(«сценарий») script.type = «текст/javascript» сценарий.src = «https://buy.springer.com/assets/js/buybox-bundle-52d08dec1e.js» script.id = «ecommerce-scripts-» ​​+ метка времени head.appendChild (скрипт) var buybox = document.querySelector(«[data-id=id_»+ метка времени +»]»).parentNode ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.вариант-покупки»)).forEach(initCollapsibles) функция initCollapsibles(подписка, индекс) { var toggle = подписка.querySelector(«.Цена-варианта-покупки») подписка.classList.remove(«расширенный») var form = подписка.querySelector(«.форма-варианта-покупки») если (форма) { вар formAction = form.getAttribute(«действие») document.querySelector(«#ecommerce-scripts-» ​​+ timestamp).addEventListener(«load», bindModal(form, formAction, timestamp, index), false) } var priceInfo = подписка.селектор запросов(«.Информация о цене») var PurchaseOption = toggle.parentElement если (переключить && форма && priceInfo) { toggle.setAttribute(«роль», «кнопка») toggle.setAttribute(«tabindex», «0») toggle.addEventListener («щелчок», функция (событие) { var expand = toggle.getAttribute(«aria-expanded») === «true» || ложный переключать.setAttribute(«расширенная ария», !расширенная) form.hidden = расширенный если (! расширено) { покупкаOption.classList.add(«расширенный») } еще { покупкаOption.classList.remove(«расширенный») } priceInfo.hidden = расширенный }, ложный) } } функция bindModal (форма, formAction, метка времени, индекс) { var weHasBrowserSupport = окно.выборка && Array.from функция возврата () { var Buybox = EcommScripts ? EcommScripts.Buybox : ноль var Modal = EcommScripts ? EcommScripts.Modal : ноль if (weHasBrowserSupport && Buybox && Modal) { var modalID = «ecomm-modal_» + метка времени + «_» + индекс var modal = новый модальный (modalID) модальный.domEl.addEventListener(«закрыть», закрыть) функция закрыть () { form.querySelector(«кнопка[тип=отправить]»).фокус() } вар корзинаURL = «/корзина» var cartModalURL = «/cart?messageOnly=1» форма.setAttribute( «действие», formAction.replace(cartURL, cartModalURL) ) var formSubmit = Buybox.перехват формы отправки ( Buybox.fetchFormAction(окно.fetch), Buybox.triggerModalAfterAddToCartSuccess(модальный), функция () { form.removeEventListener («отправить», formSubmit, false) форма.setAttribute( «действие», formAction.replace(cartModalURL, cartURL) ) форма.представить() } ) form.addEventListener («отправить», formSubmit, ложь) document.body.appendChild(modal.domEl) } } } функция initKeyControls() { document.addEventListener («нажатие клавиши», функция (событие) { если (документ.activeElement.classList.contains(«цена-варианта-покупки») && (event.code === «Пробел» || event.code === «Enter»)) { если (document.activeElement) { событие.preventDefault() документ.activeElement.click() } } }, ложный) } функция InitialStateOpen() { var buyboxWidth = buybox.смещениеШирина ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.опция покупки»)).forEach(функция (опция, индекс) { var toggle = option.querySelector(«.цена-варианта-покупки») var form = option.querySelector(«.форма-варианта-покупки») var priceInfo = option.querySelector(«.Информация о цене») если (buyboxWidth > 480) { переключить.щелчок() } еще { если (индекс === 0) { переключать.щелчок() } еще { toggle.setAttribute («ария-расширенная», «ложь») form.hidden = «скрытый» priceInfo.hidden = «скрытый» } } }) } начальное состояниеОткрыть() если (window.buyboxInitialized) вернуть window.buyboxInitialized = истина initKeyControls() })()

    Резкая смена ветра, которая может радикально повлиять на побережье и глубокие участки Балтийского моря по JSTOR

    Абстрактный

    АННОТАЦИЯ: Мы исследуем долговременные изменения свойств волн в Балтийском море и геострофический поток воздуха над этим водоемом.Записи визуальных волновых наблюдений с 1946 по 2012 г. на 8 наблюдательных пунктах восточного побережья Балтийского моря обнаруживают множество изменений. Существенное уменьшение высоты волн происходило примерно до 1970 г., и с тех пор произошли значительные десятилетние вариации. Когерентность между среднегодовыми высотами волн в разных местах была утрачена в конце 1980-х гг. В одном месте зафиксирован поворот обычного направления подхода волны почти на 90°. Затем мы соединили эти данные с реконструкцией волновых полей и волнового переноса наносов за период с 1970 по 2007 год.Реконструкция основана на скорректированных геострофических ветрах Шведского метеорологического и гидрологического института. Смоделированный суммарный потенциал переноса наносов вдоль восточного побережья моря свидетельствует о значительных изменениях в конце 1980-х годов. Это изменение связано с резким поворотом геострофического воздушного потока над южной частью Балтийского моря примерно на 40° примерно в 1987 г. Это изменение может служить альтернативным объяснением радикального уменьшения повторяемости крупных притоков более соленых, богатых кислородом воды в Балтийское море с середины 1980-х гг.

    Информация о журнале

    Крупный экологический журнал CR приглашает к публикации статьи по всем аспектам взаимодействия климата с организмами, экосистемами и человеческими обществами. Он стремится к таким же высоким качественным характеристикам, как и другие журналы Inter-Research.

    Информация об издателе

    Inter-Research — это самостоятельный международный научный центр — небольшой, но с большим глобальным влиянием. Он издает ведущие журналы в области водной экологии и исследований климата.

    Феномен встречи Балтийского и Северного морей

    Abstract

    Явление водообмена между Балтийским и Северным морями привлекло внимание многих ученых, так как их воды встречаются, не смешиваясь. Такое наблюдается в основном из-за разницы в плотности, но немалую роль в этом ракурсе играет и ряд других факторов. Таким образом, необходимо обсудить географию морей и подробно описать их гидрографию.Кроме того, явление можно рассматривать с религиозной точки зрения.

    Мы напишем
    индивидуальное эссе
    специально для вас

    всего за $16,05 $11/страница

    308 сертифицированных авторов онлайн

    Подробнее

    Введение

    Введение

    нет никаких видимых преград, которые могли бы помешать их мешанине. Однако в ряде случаев этот очевидный процесс не наблюдается.Такое «сверхъестественное» явление наблюдается в Скагене, Дания. Волны Балтийского и Северного морей сталкиваются друг с другом, как будто они каким-то образом разделены.

    Северное море является судоходным путем, имеющим большое значение для Европы, так как дает возможность импортировать товары по воде. Это море связано с Атлантическим океаном «через Ла-Манш и Норвежское море и имеет площадь около 750 000 кв. км» (Lavery, 2013, стр. 183). Балтийское море, в свою очередь, меньше и занимает площадь почти 400 000 кв. км (Hinkkanen & Kirby, 2000).Северное море встречается с Балтийским морем, но их воды никогда не смешиваются, в результате чего возникает явление, привлекающее внимание не только ученых, но и широкой публики, поскольку его уникальный вид не просто живописен. Волны Северного моря довольно порывистые, а воды темные. Наоборот, Балтийское море известно своими спокойными и чистыми водами. В результате место их встречи хорошо видно из-за резкого контраста вод этих морей. Это явление было тщательно исследовано, и ученые пришли к выводу, что моря не смешиваются из-за различий в их водах.

    География

    Территория между Северным и Балтийским морями состоит из нескольких бассейнов. Их четыре, и каждая отличается своей топографией. Утверждается, что Балтийское море похоже на русло реки, воды которой прошли долгую геологическую историю и имели множество названий. Затопление или всплытие региона повлияло на основные характеристики вод. Послеледниковый отскок типичен для Балтийского моря, потому что на сушу повлиял вес льда (Schwarzer, 2010).В результате море становится мелеющим, а площадь его зеркала уменьшается. Геология морского дна доказывает, что воды расширялись медленно и делали его наклонным. Наоборот, воды Северного моря сильно различались. Например, появление Западной и Центральной Европы на какое-то время оторвало ее от Ла-Манша. Дно Северного моря состоит из песка и гравия. Изменения ледяного покрова также повлияли на состояние моря и могли даже сделать его сухим.Однако ситуация изменилась, и он начал затапливать шельф Европы (Zijl, Verlaan, & Gerritsen, 2013).

    Описательная гидрография района

    Хотя Балтийское и Северное моря не смешиваются, их воды обмениваются при встрече разнообразных вод Балтийского моря с интенсивными, но короткими по продолжительности волнами Северного моря. Как правило, волны Балтийского моря ниже, чем Северного. Температура моря непостоянна из-за смены климата, что вызывает внезапные штормы в связи с особенностями ветра.Северное море довольно холодное, так как оно приобретает океанское течение. Тем не менее, в него также поступает небольшая часть теплого течения из Ла-Манша. В результате приливно-отливные течения смешиваются и создают своеобразные слои воды. Те, что находятся на поверхности, и те, что залегают глубоко, часто различаются по своему направлению: малосоленые воды имеют тенденцию двигаться в сторону от берега, а остальная часть моря движется вглубь. Уровень воды изменяется в основном в связи с ветровой обстановкой, что не является обычным явлением. В большинстве случаев приливно-отливные эффекты играют более важную роль в перепадах уровня воды.Тем не менее сезонные ветры играют существенную роль в изменении уровня моря, хотя и не критичную (+/- 0,5 м).

    Течение Балтийского моря довольно сложное из-за разницы в солености. Воды перемешиваются очень медленно и только в районе, близком к поверхности. Такая градация не столь заметна в Северном море, так как оно принимает большую часть течения Атлантического океана, что сводит к минимуму его связи с пресными водами. Конечно, соленость Северного моря не такая высокая, как в океане, но она остается довольно ощутимой.Это можно объяснить тем, что вытекающие воды смешиваются с ним и воздействуют на море. В районах, где Северное море довольно мелкое, соленые воды собираются близко к поверхности, что дает возможность водам смешиваться и смешиваться. Например, его можно наблюдать на юге и западе Каттегата. В результате Балтийское море разделяет свои воды и не превращается в пресноводное озеро. Возможно, это произошло потому, что его водосборный бассейн намного больше площади всего моря, но, к счастью, этого не произошло.Соленость Балтийского моря непостоянна и имеет тенденцию меняться с течением времени, но она определенно уступает Северному морю (Hinkkanen & Kirby, 2000).

    Смешение пресной и соленой воды в Балтийском море вызывает градиент солености, который зависит от его глубины и связан с градиентом температуры. Они ограничивают виды растений и животных, покидающих территорию моря. Вода, которая является чрезвычайно соленой по сравнению с остальной частью моря, находится у дна на севере.Он выстраивает своего рода невидимый барьер, препятствующий обмену кислородом и питательными веществами, что вызывает создание двух разных сред в пределах одного водоема.

    Получите
    100% оригинал статьи
    по любой теме

    всего за
    3 часа

    Узнать больше

    Таким образом, разница в химическом составе вод, известная как галоклин, происходит и препятствует смешению морей (Кузьмина, Журбас, Рудельс, ковыль, Пака, 2008).Самая соленая вода, как правило, находится у дна морей, что сводит к минимуму мешанину против часовой стрелки. Разница между морями постоянно поддерживается пресной водой, поступающей в Балтийское море из рек Северной Европы, и несоответствием количества осадков меньшему испарению.

    Количество кислорода в воде также имеет решающее значение для смешения. Его присутствие под поверхностью Балтийского моря почти не наблюдается, что свидетельствует о его острой нехватке. Именно поэтому притоки из Северного моря имеют решающее значение для Балтийского моря, так как приносят в его недра соленую воду и кислород.В результате улучшается экосистема Балтийского моря (Almroth & Skogen, 2010). Раньше такие притоки случались раз в пять лет, а сейчас в два раза реже. Кроме того, слои воды у поверхности сменяются чаще, чем в наиболее глубоких частях. В результате «только 20% воды, поступающей из Северного моря, настолько соленые и тяжелые, что могут опускаться ниже 130 метров, а гораздо меньшая часть настолько тяжелая, что может опускаться прямо на дно глубин, и вытеснить старые придонные воды» (Hinkkanen & Kirby, 2000, с.11).

    Религиозный подход

    Сегодня смешивание вод также обсуждается с религиозной точки зрения. В зависимости от своих убеждений люди видят разные причины одного и того же явления. Таким образом, в то время как ученые просто утверждают, что моря, которые встречаются, но не смешиваются, имеют разную плотность из-за изменений пресной и соленой воды и температуры, религиозные люди ищут подробные объяснения в словах Бога.

    Более тысячи лет назад ответ на такое явление также был найден в Коране: «Он дал свободу двум великим морям встретиться.Но между ними есть преграда, которую они не могут разрушить» ( Коран, 55:19; 55:20).

    Было даже упомянуто, что моря никогда не смешиваются из-за разницы в их водах. Согласно ей, между водами двух морей есть преграда: «И Он есть Тот, Кто заставил два моря свободно течь, одно сладкое, которое сладостью своей утоляет жажду, а другое соленое, обжигающее своей соленостью; и между ними Он воздвиг преграду и непреодолимое препятствие» (, Коран, , 25:53).

    Таким образом, следует подчеркнуть, что различие между соленой и пресной водой, о котором говорят все ученые, упоминается и в религиозном источнике. Конечно, люди не в состоянии увидеть тот барьер, о котором идет речь, и его даже нельзя назвать «барьером», если рассматривать его с научной точки зрения, но способы трактовки этого явления с разных подходов, похоже, имеют много общего. обыкновенный (Яхья, 2013). Это доказывает, что язык научных истин известен религии.Встреча Балтийского и Северного морей как нельзя лучше соответствует объяснению явления в Коране. Рассматривая оба подхода, можно сказать, что они схожи, что доказывает их достоверность.

    Заключение

    Принимая во внимание все вышеизложенное, можно сделать вывод, что причиной встречи Балтийского и Северного морей, но не смешения их вод является различие их плотности, связанное с соленостью. Это химическое различие известно как галоклин.В Северном море вода более соленая, так как она поступает из Датского пролива, а в Балтийском море пресная и чистая вода поступает из водосборного бассейна. Время от времени температура водоемов изменяется, что вызывает поверхностное перемешивание. Однако это происходит только в отдельных районах, где моря достаточно мелководны, поэтому они в основном остаются обособленными.

    Мы напишем заказных
    сочинений
    специально для вас
    !

    Получите свою первую газету по номеру
    СКИДКА 15%

    Узнать больше

    Ссылки

    Almroth, E., Скоген, М. (2010). Оценка эвтрофикации ансамбля моделей Северного и Балтийского морей. Амбио, 39 (1), 59-69.

    Хинкканен, М., и Кирби, Д. (2000). Балтийское и Северное моря . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Рутледж.

    Кузьмина Н., Журбас В., Рудельс Б., ковыль Т. и Пака В. (2008). Роль вихрей и интрузий в обменных процессах в галоклине Балтийского моря. Океанология, 48 (2), 149-158.

    Лавери, Б. (2013). Покорение океана .Лондон, Великобритания: Пингвин.

    Коран . (2011).

    Шварцер, К. (2010). Совокупные ресурсы и добыча в Балтийском море. Журнал прибрежных исследований, Sl (51), 165-172.

    Яхья, Х. (2013). Коран о смешении морей и рек . Веб.

    Зейл, Ф., Верлаан, М., и Герритсен, Х. (2013). Улучшенное прогнозирование уровня воды на северо-западе европейского шельфа и в Северном море за счет прямого моделирования приливов, нагонов и нелинейного взаимодействия. Ocean Dynamics, 63 (7), 823-847.

    Нужна
    100% оригинальная бумага
    написанная с нуля

    профессионалом
    специально для вас?

    308 сертифицированных авторов онлайн

    Узнать больше

    Гидрология -marinefinland.fi

    Соляной пульс – явление, ожидаемое во многих районах Балтийского моря

    Воды Балтийского моря солоноватые, образуются из смеси соленой воды Северного моря и пресной воды водосбора Балтийского моря.Однако соленая вода может попасть в Балтийское море только по одному маршруту, то есть через Датские проливы.

    Тем более, что соленая вода не течет постоянно через проливы в больших объемах. Действительно, из-за географических и погодных условий соленая вода попадает в глубины Балтийского моря только в редких случаях в виде солевого пульса. Когда он входит, он приносит в Балтийское море как насыщенную кислородом, так и соленую воду.

    Смешивание воды предотвращается галоклином

    Вода в Балтийском море не всегда одинаково соленая.Чем соленее вода, тем она плотнее и тяжелее. Это приводит к тому, что соленая вода опускается на дно, в то время как менее соленая и более легкая вода остается близко к поверхности. Это создает переходный слой соленой воды или галоклин, где соленость меняется с глубиной.

    В Собственно Балтийском море постоянный галоклин находится на глубине от 40 до 80 метров. Вода под галоклином тяжелее, чем над ним.

    Кубический метр поверхностных вод весит чуть менее 1005 кг, тогда как кубический метр глубинных вод весит примерно 1010 кг.Хотя разница кажется небольшой, она велика с точки зрения смешения водных масс.

    Хотя охлаждение поверхностных вод осенью увеличивает их плотность, этого недостаточно для исчезновения галоклина. Даже в этом случае менее соленая поверхностная вода и более соленая и тяжелая глубинная вода не могут смешиваться.

    Даже мощные осенние бури не способны преодолеть барьер галоклина. По этой причине вода в Готландской впадине никогда не насыщается кислородом из поверхностных вод.

    Профиль содержания кислорода по глубине меняется от Готландской впадины к Финскому заливу (слева) и от Готландской впадины к Ботническому заливу (справа). Значения кислорода были измерены на месте в августе 2012 года.