Роль квазистационарной заприпайной полыньи в формировании плотных шельфовых вод в зимний период и их последующем склоновом каскадинге (на примере моря Лаптевых)

П. Н. Головин

Шельфовые области в районе архипелага Северная Земля в море Лаптевых характеризуются существованием квазистационарной заприпайной полыньи, которая в течение всего зимнего периода периодически вскрывается под действием сильных отжимных ветров во время прохождения циклонов. В периоды открытой водной поверхности в полынье формируется приповерхностный турбулентный слой или слой вынужденной конвекции, в котором происходят интенсивное осолонение воды и повышение плотности, обусловленные активным объемным внутриводным ледообразованием. В результате под действием силы тяжести в нижележащих слоях развивается интенсивная трехмерная конвективная циркуляция. Она приводит к быстрой конвективной подстройке всей толщи воды, особенно в конце зимы, когда остаточная стратификация в районе полыньи ослаблена при суммарном действии осолонения, обусловленного фоновым статическим Msфон и периодическим локальным внутриводным ледообразованием Msвв. В целом за весь зимний период Msвв > Msфон в 3,4 раза, хотя при этом в течение одного месяца возможное время существования полыньи с открытой водной поверхностью составляет считанные сутки. Однако в эти периоды потоки соли при внутриводном ледообразовании превышают фоновые потоки соли в конжеляционной полынье и фоновые потоки соли под толстыми льдами, ограничивающими полынью, в 10-80 раз. Распространяясь за пределы полыньи, плотные шельфовые воды формируют в районе полыньи мезомасштабную бароклинную циркуляцию, генерируя вначале интенсивный шельфовый каскадинг, а затем интенсивный склоновый каскадинг, который носит локальный и случайный характер. Полученные на основе результатов лабораторного моделирования некоторые оценки элементов бароклинной циркуляции конвективной природы в районе полыньи подтверждаются данными натурных наблюдений.