NOAA Atlas NESDIS 59 КЛИМАТИЧЕСКИЙ АТЛАС АЗОВСКОГО МОРЯ 2006 Silver Spring, MD July 2006 U.S. DEPARTMENT OF COMMERCE National Oceanic and Atmospheric Administration National Environmental Satellite, Data, and Information Service Additional copies of this publication, as well as information about NODC data holdings and services, are available upon request directly from NODC. National Oceanographic Data Center User Services Team NOAA/NESDIS E/OC1 SSMC-3, 4th Floor 1315 East-West Highway Silver Spring, MD 20910-3282 Telephone: (301) 713-3277 Fax: (301) 713-3302 E-mail: [email protected] NODC home page: http://www.nodc.noaa.gov/ Настоящая работа должна цитироваться следующим образом: G. Matishov, D. Matishov, Y. Gargopa, L. Dashkevich, S. Berdnikov, O. Baranova, I. Smolyar. 2006. Climatic Atlas of the Sea of Azov 2006. G. Matishov, S. Levitus, Ed., NOAA Atlas NESDIS 59, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 103 pp., CD-ROM. 2 World Data Center for Oceanography, Silver Spring International Ocean Atlas and Information Series, Volume 10 NOAA Atlas NESDIS 59 КЛИМАТИЧЕСКИЙ АТЛАС АЗОВСКОГО МОРЯ 2006 Г. Матишов, Д. Матишов, Ю. Гаргопа, Л. Дашкевич, С. Бердников (Южный научный центр, Мурманский морской биологический институт, Российская академия наук, Россия) О. Баранова, И. Смоляр (NOAA/NESDIS/NODC/Лаборатория морского климата, США) Редакторы: Г. Матишов, С. Левитус РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Академик Ю. Осипов, Президент Южный научный центр Академик Г. Матишов, Президент Кольский научный центр Академик В. Калинников, Президент Мурманский морской биологический институт Академик Г. Матишов, Директор U.S. DEPARTMENT OF COMMERCE Carlos M. Gutierres, Secretary National Oceanic and Atmospheric Administration Vice Admiral Conrad C. Lautenbacher, Jr., USN (Ret) Under Secretary of Commerce for Oceans and Atmospheres National Environmental Satellite, Data, and Information Service Gregory W. Withee, Assistant Administrator 3 Настоящая работа выполнена в рамках: The present work is prepared within the framework of: - Проектов “Спасение и архивация глобальных оке- - “Global Oceanographic Data Archaeology and Res- анографических данных” (GODAR) и “База дан- cue” (GODAR) and “World Ocean Database” proj- ных Мирового океана”, поддержанных Межгосу- ects endorsed by the Intergovernmental Oceanog- дарственной океанографической комиссией raphic Commission (IOC) UNESCO (IOC) ЮНЕСКО - Меморандума о взаимопонимании между Рос- - Memorandum of Understanding between the Nation- сийской академией наук и Национальной адми- al Oceanic and Atmospheric Administration of the нистрацией по океану и атмосфере Министерства Department of Commerce of the United States of Коммерции Соединенных Штатов Америки о America and the Russian Academy of Sciences of сотрудничестве в области Мирового океана и по- the Russian Federation on Cooperation in the Area лярных регионов of the World Oceans and Polar Regions Time: 1913-2004 Number of stations: 14,289 Атлас и данные, на которых он основан, подготовлены для международного распространения без ограничений на CD диске, согласно принципам Мирового центра данных Международного совета научных объединений и Межгосударственной океанографической комиссии ЮНЕСКО. The Atlas and associated data are being distributed internationally without restriction via CD-ROM, in accordance with the principles of the World Data Center System of the International Council of Scientific Unions and the UNESCO Intergovernmental Oceanographic Commission. 4 СОДЕРЖАНИЕ БЛАГОДАРНОСТИ………………………………………………………………..… 6 АННОТАЦИЯ……………………………………………………………………….... 7 1. ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..….. 8 2. ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ АЗОВСКОГО МОРЯ…………………….…..… 9 3. НОВЫЕ ДАННЫЕ О ГЕОМОРФОЛОГИИ ДНА АЗОВСКОГО МОРЯ.….….. 12 4. МЕЖГОДОВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И СОЛЁНОСТИ.…….….... 16 5. БАЗА ДАННЫХ ДЛЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ…………..….. 16 5.1 Источники данных……………………………………………….…….… 5.2 Формализация данных…………………………….………………….…. 16 5.3 Доступ к данным…………………………………………………….…… 19 5.4 Инвентаризация…………………………………………………….……. 20 5.5 Контроль качества данных………………………………………….…… 21 6. АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ………………..….. 25 7. ЭЛЕКТРОННЫЕ КНИГИ……………………………………………………..…... 25 8. ФОТОГАЛЕРЕЯ……………………………………………………………..…….. 26 9. СОДЕРЖАНИЕ CD-ДИСКА…………………………………………………..….. 26 10. ЗАКЛЮЧЕНИЕ И БУДУЩИЕ РАБОТЫ………………………………….….... 27 11. ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………..... 28 ПРИЛОЖЕНИЕ А. Инвентаризация…………………………………………..……. 30 ПРИЛОЖЕНИЕ B. Карты распределения станций, 1913-2004…………………… 32 ПРИЛОЖЕНИЕ C. Климатические карты температуры и солёности.................... 44 5 БЛАГОДАРНОСТИ Настоящая работа выполнена сотрудниками Российской академии наук совместно с коллегами из Лаборатории морского климата Национального центра океанографических данных НОАА, США в рамках Программы «Климат и глобальные изменения». Благодаря поддержке Межгосударственной Океанографической Комиссии ЮНЕСКО (IOC) и проекту IOC «База данных Мирового океана» спасен большой объём данных. Источниками исторических данных для настоящей работы были Центральная библи- отека НОАА, Областная публичная библиотека г. Ростова-на-Дону и библиотека Ростов- ского Государственного университета. Особую благодарность выражаем начальнику Северо-Кавказского гидрометеороло- гического Центра России П.М. Лурье за возможность использования исторических публи- каций из библиотеки Центра. Мы благодарим сотрудников Южного Научного Центра РАН (Максима Болдырева, Романа Вербицкого, Валерия Кулыгина, Романа Михалюка, Вадима Чиркова), Мурман- ского морского биологического института (Валерия Голубева, Дениса Моисеева) и сотрудников Лаборатории морского климата (John Antonov, Tim Boyer, Carla Coleman, Hernan Garcia, Robert Gelfeld, Alexandra Grodsky, Daphne Johnson, Michelle Levesque, Ricardo Locarnini, Alexey Mishonov, Galyna Mishonova, Boris Podrabinnik, Charlotte Sazama) Национального центра данных НОАА за помощь в создании базы данных и оформлении настоящей работы. Мы выражаем благодарность E. Макаренко за перевод настоящей работы с русского языка на английский. 6 АННОТАЦИЯ Атлас содержит первичные океанографические данные представленные на CD диске, собранные в Азовском море, Керченском проливе и прилегающей части Чёрного моря в период 1913 - 2004 годов специалистами Академии наук, Министерства по рыболовству и Гидрометеорологической службы России. Приводятся карты распределения данных для каждого индивидуального года. Построены месячные климатические карты распределе- ния температуры и солёности на поверхности и горизонтах 5 и 10 метров с использова- нием метода объективного анализа. Межгодовые изменения температуры и солёности Азовского моря обсуждаются с точки зрения контроля качества первичных данных. В состав настоящего Атласа включены редкие книги и статьи в электронном формате по истории освоения Азовского моря и изучению его климата, а также фотографии, дающие представление о природе региона. 7 1. ВВЕДЕНИЕ Климат Азовского моря и состояние его биологических ресурсов на протяжении сто- летий определяют условия жизни и хозяйственную деятельность обширного региона с населением более 20 миллионов человек. Это обуславливает актуальность изучения Азов- ского моря в региональном и глобальном пространственно-временном масштабе. Исследованию климата Азовского моря посвящено большое число книг и статей. Ряд фундаментальных работ по описанию климата Азовского моря представлены в виде атла- сов, которые широко использовались для решения научных и прикладных задач. Однако, использование результатов этих работ в настоящем Климатическом атласе Азовского мо- ря затруднено по ряду причин: • процедуры контроля качества первичных данных и построения климатических карт не были формализованы; • первичные данные, используемые для построения климатических карт, не были до- ступны для широкого круга пользователей. Поэтому сравнительный анализ климатических полей, представленных в разных ра- ботах, трудно проводить, а отсутствие первичных данных не позволяет пользователям корректировать климатические характеристики морской среды по мере поступления но- вой информации. В результате подобные работы быстро теряют свою актуальность: кли- мат меняется быстрее, чем научное сообщество успевает осознать масштабы этих измене- ний и подготовить очередной климатический атлас. На рубеже 20 и 21 веков в бассейне Азовского моря произошли существенные изме- нения, которые обусловлены возросшей антропогенной нагрузкой на регион и естествен- ными колебаниями климата. Для понимания природы изменений климатической системы Азовского моря и прогнозирования необходима широкая программа исследований осно- ванная как на сборе информации о состоянии окружающей среды, так и разработке мето- дов её анализа. Появившиеся за последнее время новые информационные технологии сбо- ра и обработки данных создают предпосылки для успешного решения этих проблем. В предлагаемой работе рассматриваются вопросы формирования базы данных Азов- ского моря и разработки формальных процедур их анализа. Первичные данные разме- щены на диске и являются составной частью атласа. Предполагается, что настоящая рабо- та послужит прототипом для создания гидробиологического атласа Азовского моря. 8 2. ИСТОРИЯ ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ АЗОВСКОГО МОРЯ Работы по изучению Азовского моря, в которых проводились измерения состояния среды и биологических ресурсов, начались в середине 19 века (Данилевский, 1871). Развитие регулярных исследований гидрометеорологического режима Азовского моря шло по пути организации сети наблюдений на побережье. Информация о гидрологи- ческих условиях открытой части моря поступала с различных судов в основном как сопут- ствующая. В конце 19-го и в начале 20-го столетия И.Б. Шпиндлером, Ф.Ф. Врангелем (в период 1890-1891) и Л.В. Антоновым (в 1926 году) были организованы экспедиционные исследования открытой части моря. В 1922-1928 гг. под руководством Н.М. Книповича в рамках Азово-Черноморской научно-промысловой экспедиции были проведены исследования Азовского и Черного морей. В отчетах экспедиции представлены все первичные данные и описание методов измерений (Книпович, 1926, 1932, 1938). Полные тексты отчетов «Очерк работ Азовско- Черноморской научно-промысловой экспедиции в 1925 г.» и «Гидрологические исследо- вания в Азовском море» приведены на CD в разделе «Электронные книги». В 1928-1932 гг. регулярные экспедиционные работы проводились Азово-Черномор- ской рыбохозяйственной станцией, преобразованной в Азово-Черноморский научно-ис- следовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (АзЧерНИРО). Начиная с 1946 г. АзЧерНИРО возобновил экспедиционные работы, в которых наряду с биологическими и гидрологическими, стали проводиться и гидрохимические исследования, включая измерения хлорности, растворенных в морской воде фосфатов, азота, кремния, кислорода и др. Материалы экспедиций были опубликованы в Морских гидрометеорологических ежегодниках. Начиная с 1961 г. стали выпускаться ежемесяч- ники Бассейновой гидрометеорологической обсерватории Чёрного и Азовского морей, которая координировала все экспедиционные исследования в Азовском море. Первичные данные из Морских ежегодников 1946-1958 гг. вошли в базу данных настоящего Атласа. Создание в 1936 г. Государственным управлением гидрометеослужбы СССР сети гидрометеорологических станций и стандартных гидрологических разрезов на Азовском море послужило основой для систематического сбора данных о состоянии морской среды. Эти работы выполнялись Государственным океанографическим институтом (ГОИН). К концу 1980-х годов действовало свыше 20 прибрежных станций для сбора ежедневной гидрометеорологической информации (Рис. 1А). Для сбора сведений о режиме открытой части моря существовала система из шести гидрологических разрезов, которые обычно выполнялись один раз в сезон. Кроме этого, проводились целевые экспедиционные рабо- ты, направленные на решение конкретных задач. 9 Рис. 1 Схема гидрологических разрезов и пункты расположения станций береговых наб- людений Гидрометеослужбы СССР (А), схема расположения станций АзНИИРХ (Б). 1-Азов; 2-Очаковская коса; 3-Маргаритово; 4-Ейск порт; 5-Ейск ; 6-Должанская; 7-Ясенская переправа; 8-Приморско-Ахтарск; 9-Темрюк порт; 10-Темрюк; 11-Тамань; 12-Заветное; 13-Керчь; 14-Опасное; 15-Мысовое; 16-Стрелковое; 17-Чонгарский мост; 18-Геническ; 19-Обиточная коса; 20-Бердянск; 21-Бердянская коса; 22-Белосарайская коса; 23-Мариуполь; 24-Таганрог. 10