1. ВВЕДЕНИЕ
В настоящей работе исследуются механизмы ад-вективно-турбулентного переноса вещества в поле скорости течения, сформированного в результате взаимодействия приливного течения с бароклинным потоком, порождаемым речным стоком. Внутри зоны влияния речного стока (ЗВРС1), которая также является предметом исследования в настоящей работе, процессы обмена между открытым океаном и прибрежными водами контролируются структурой и устойчивостью ЗВРС. Дело в том, что растекание речных вод под влиянием вращения Земли создает вдольбереговое течение и фронтальную зону, которая отделяет соленые воды открытого океана от распресненных прибрежных вод. Значительные градиенты плотности, создаваемые речным стоком, подавляют турбулентный обмен в самой ЗВРС и препятствует водообмену между открытым океаном и прибрежной зоной. Интенсификация такого водообмена происходит во время разрушения структуры ЗВРС за счет интенсивного перемешивания под воздействием внешних факторов, либо, например, за счет внутренней неустойчивости стратифицированного потока, которая приводит к периодической генерации мезомасштабных структур: поперечных струй, меандров, вихрей и т.п. [13]. Среди внешних факторов, способствующих разрушению стратификации, следует выделить, например, сильные приливные течения и ветровое воздействие. Последнее, порождая такие явления как апвеллинг и даунвеллинг, а также усиливая перемешивание, может в значительной степени ослаблять контрасты плотности в ЗВРС [8, 22].
Генерация сдвиговой турбулентности по всей толще приливного течения и, особенно, в придонном погранслое в определенные фазы прилива также способствует перемешиванию в ЗВРС [4,25].
В последние годы изучению зон влияния речного стока уделяется особое внимание в связи с тем, что понимание процессов, происходящих в ЗВРС, является ключом к пониманию процессов самоочищения/загрязнения прибрежных вод, воспроизводства биоресурсов и др. Известно, что со стоком рек выносится большое количество как загрязняющих, так и питательных веществ. Последние, в свою очередь, могут оказывать как положительный эффект, например, в воспроизводстве популяций рыб, так и отрицательный: приводить к усиленному цветению фитопланктона, способствующему подавлению вертикального обмена кислородом, в результате чего возникают т.н. заморы рыб.
Взаимодействие приливного течения со стратифицированным вдольбереговым потоком, являющимся неотъемлемой структурой ЗВРС, может приводить в ряде районов к специфическим условиям, благоприятствующих выживанию популяций рыб и других морских организмов. Так, в численных экспериментах авторов [4, 25] показано, что в восточной части пролива Ла-Манш в результате такого взаимодействия в определенных областях ЗВРС могут возникать зоны конвергенции, в которых удерживаются модельные частицы.
ОКЕАНОЛОГИЯ, 2008, том 48, N 4, с. 1-13
e-mail: kkorotenko(a).mail.ru
16.05.2007
