Подводные волны в Карских Воротах связали с приливами

Научная группа из двух институтов Российской академии наук и Московского физико-технического института (МФТИ) завершила исследование подводных волн в проливе Карские Ворота. Ученые установили связь этого явления с морскими приливами, как сообщается в пресс-релизе Минобрнауки России. Об этом сообщает сайт ТАСС.

Исследование показало, что в проливе между Баренцевым и Карским морями формируются внутренние волны, которые могут смещать водные слои на глубину почти 30 метров. Это объясняет регулярное появление волн в различных частях пролива и их движение в разных направлениях.

Морская вода имеет неоднородную структуру: легкие теплые или опресненные слои располагаются над более плотными. Границы между этими слоями колеблются, создавая внутренние волны, которые могут достигать десятков метров в высоту, даже когда на поверхности наблюдается спокойствие. При разрушении такие волны усиливают перемешивание воды и способствуют переносу тепла и питательных веществ между глубиной и верхними слоями.

Пролив Карские Ворота, расположенный между Новой Землей и островом Вайгач, является одним из районов, где внутренние волны возникают особенно часто. Здесь сильные приливные течения взаимодействуют со сложным рельефом дна, где мелководные участки соседствуют с глубокими желобами. Ранее считалось, что короткие внутренние волны в этом районе образуются в основном из-за преобразования внутреннего прилива, однако спутниковые снимки показали более сложную картину с множеством волн, движущихся в разных направлениях.

В ходе экспедиции "Плавучего университета МФТИ" в июле 2023 года на научно-исследовательском судне "Дальние Зеленцы" ученые измеряли температуру и соленость воды на различных глубинах. За восемь часов наблюдений было зарегистрировано более 30 волнообразных колебаний, некоторые из которых достигали почти 30 метров.

Данные, полученные с судна, были сопоставлены со спутниковыми изображениями и расчетами приливных течений, учитывающими рельеф дна. Спутники позволили увидеть, как внутренние волны изменяют поверхность моря, создавая характерные полосы. Анализ данных помог определить три механизма, ответственных за образование этих волн.

Первый механизм возникает, когда течение проходит над подводной возвышенностью, вызывая подъем и опускание воды, что нарушает границы между слоями разной плотности. Второй механизм связан с внутренним приливом, который изменяет форму и порождает короткие волны. Третий механизм связан с морским фронтом, перемещающимся поперек пролива, что также может приводить к образованию групп внутренних волн.

Ученые отметили, что суточные приливы могут оказывать значительное влияние на образование волн. Расчеты показывают, что в Карских Воротах приливные течения могут достигать значительных скоростей.

Гидрологические условия в Карских Воротах постоянно меняются, что влияет на образование внутренних волн и перемешивание слоев воды. В зимний период сильные течения могут разрушать морской лед, что также наблюдается по спутниковым снимкам. Результаты исследования помогут лучше понять, как энергия приливов переходит в короткие внутренние волны и как это влияет на обмен теплом в арктических морях, что важно для уточнения климатических моделей.

Исследование проводилось при поддержке гранта Российского научного фонда, в нем участвовали сотрудники МФТИ, Морского гидрофизического института РАН и Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН. Результаты опубликованы в журнале Journal of Geophysical Research: Oceans.