научная статья по теме ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАННЫХ СПУТНИКОВОЙ АЛЬТИМЕТРИИ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ РАЙОНОВ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ПРОМЫСЛА ТИХООКЕАНСКОГО КАЛЬМАРА В ЯПОНСКОМ МОРЕ Космические исследования
Текст научной статьи на тему «ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАННЫХ СПУТНИКОВОЙ АЛЬТИМЕТРИИ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ РАЙОНОВ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ПРОМЫСЛА ТИХООКЕАНСКОГО КАЛЬМАРА В ЯПОНСКОМ МОРЕ»
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАННЫХ СПУТНИКОВОЙ АЛЬТИМЕТРИИ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ РАЙОНОВ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ПРОМЫСЛА ТИХООКЕАНСКОГО КАЛЬМАРА В ЯПОНСКОМ МОРЕ
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (ТИНРО-Центр), Владивосток
E-mail: samko@tinro.ru Поступила в редакцию 19.04.2010 г.
Проведен анализ зависимости между промыслом тихоокеанского кальмара и динамикой вод в Российской зоне Японского моря на основе ежедневных уловов кальмара в летне-осенний период 2003 г. и информации об уровне океана по данным спутниковой альтиметрии. Анализ показал, что между топографией уровенной поверхности и промыслом тихоокеанского кальмара имеется вполне определенная зависимость. Промысел тихоокеанского кальмара велся в диапазоне аномалий уровенной поверхности от —4.2 до 5.7 см, при этом высокие уловы отмечались в диапазоне аномалий уровенной поверхности от —2 до 4 см. Максимальное количество высоких уловов отмечается при небольших положительных значениях отклонений уровня от равновесия (до 2 см) и слабоположительных значениях тенденции изменения уровня (менее 2 см), т.е. наиболее перспективными районами для промысла кальмара являлись динамически стабильные участки акватории между циклоническими и антициклоническими областями, со сдвигом в сторону антициклонических образований.
Ключевые слова: спутниковая альтиметрия, аномалии уровня моря, тихоокеанский кальмар, Японское море
Тихоокеанский кальмар (Todarodes pacificus (Steenstrup, 1880)) является одним из массовых видов пелагических сообществ открытых и прибрежных вод Японского моря. Биомасса этого вида в российских водах Японского моря по оценкам ТИНРО-Центра в последние годы колебалась в пределах 200—500 тыс. т, что позволяет вылавливать свыше 100 тыс. т (Мокрин, Слободской, 1998; Дуда-рев и др., 2004). Объем его добычи в российских водах рыбаками Японии и Республики Корея в настоящее время не превышает 6 тыс. т. Все это позволяет рассматривать тихоокеанского кальмара как одного из перспективных объектов для отечественной рыбной промышленности Дальнего Востока (Мок-рин, 2006).
При анализе факторов, влияющих на распределение нагульных скоплений тихоокеанского кальмара, большинство исследователей используют температуру воды как наиболее доступный для массового использования фактор среды (Мокрин, Филатов, 1999; Kasashara, 1978; Lee et al., 1985; Mu-rata, 1990).
Несмотря на большое количество публикаций, подтверждающих приуроченность скоплений тихоокеанского кальмара к гидрологическим фронтам, особенности процесса формирования и распада
скоплений в связи с условиями среды изучены весьма слабо (Araya, Kaga, 1972; Kasahara, Ito, 1972; Kim et al., 1984; Tameishi, 1993). В качестве объяснения приуроченности скоплений кальмаров к фронтам упоминается только тот факт, что фронтальные образования являются местами повышенной биологической продуктивности, в первую очередь планктонного сообщества (Зуев, Несис, 1971; Несис, 1985; Bakun, Csirke, 1998; Owen, 1981).
Ранее значимые для формирования скоплений кальмаров характеристики среды можно было получить только с помощью контактных океанологических измерений, будь то характеристики вертикальной структуры моря или биомасса планктона. Однако в последние годы отмечается значительное уменьшение океанологической информации, полученной контактными методами. В связи с этим возрастает роль и значение спутниковой информации (СИ), поток которой не только не уменьшился, но и, учитывая новые виды СИ, значительно увеличился. Современная аппаратура дистанционного зондирования (ДЗ) позволяет проводить регулярные наблюдения в широкой полосе с высоким пространственным разрешением, что делает возможным обновлять наблюдения с высокой частотой. Точность дистанционных измерений вполне соответствует требованиям океанологической практи-
Рис. 1. Район проведения исследований.
ки. В силу этого ДЗ из космоса рассматривается сейчас как основной источник непрерывно поступающей информации о Мировом океане и его изменчивости.
В представленной работе сделана попытка привлечения спутниковой альтиметрии для определения океанологических ориентиров промысла тихоокеанского кальмара в Японском море. Как отмечено Фуксом В.Р. (Фукс, 2003; Фукс, 2004), уровень океана можно рассматривать как интегральный показатель интенсивности термодинамических и динамических процессов в океане, отражающих абиотические условия обитания и распределения промысловых организмов.
Уровень океана является более показательным предиктором абиотических условий, чем температура воды, так как он:
— отражает термодинамические условия всей толщи океана, а не только поверхности океана;
— дает более адекватное описание течений, вихрей, зон апвеллинга и даунвеллинга;
— прямо, а не опосредованно, связан с изменчивостью атмосферных условий.
Результаты предшествующих исследований позволяют утверждать, что между уровенной по-
верхностью океана и формированием промысловых участков на промысле сайры и кальмара Барт-рама в Южно-Курильском районе имеется значимая зависимость, которую можно использовать при поиске промысловых скоплений этих объектов (Старицын и др., 2004; 8ашко е! а1., 2003). Попытаемся получить подобные зависимости и для промысла тихоокеанского кальмара в Японском море.
Океанологической основой для проведения исследования послужили альтиметрические данные с сайта Центра астродинамических исследований, Колорадо, США (http://argo.co1orado.edu/~rea1time/), представляющие собой карты аномалий уровня моря, рассчитанные относительно средней высоты морской поверхности по данным спутниковой альтиметрии, полученные со всех доступных спутников и осредненные за 10 дней (время, за которое спутник TOPEX/Poseidon обходит всю поверхность Земли). Альтиметрическая информация выбиралась для района ведения промысла: 40°—44° с.ш., 134°—139° в.д. (рис. 1).
Таблица 1. Распределение уловов японского добывающего флота на промысле тихоокеанского кальмара в 2003 г
Месяц июль август сентябрь октябрь Всего
Кол-во уловов 10 236 721 71 1038
Кроме того, были рассчитаны величины изменчивости (тенденции) уровня моря (Д$) в местах лова относительно предшествующего срока
где $0 — аномалии уровня, отмечавшиеся в период проведения лова, — аномалии уровня в предшествующий 10-дневный срок. При Д$ < 0 происходит дивергенция полного потока, в то время как при Д$ >0 происходит конвергенция потока (Старицын и др., 2004). Области повышенной дивергенции в океане связаны с фронтальными зонами и интенсивным апвеллингом, определяющим, как правило, высокую общую биологическую и промысловую продуктивность, а области конвергенции течений обуславливают скопления кормового планктона и планктоноядного нектона.
В качестве промысловой информации использовались ежедневные уловы японского рыболовного флота на промысле тихоокеанского кальмара за 2003 г. в водах России. Принимая во внимание тот факт, что на промысле кальмара Японией были задействованы суда одного класса со стандартным промвооружением, можно считать, что уловы различных судов полностью сопоставимыми. При проведении исследования мы вынуждено принимаем допущение, что уловы достаточно адекватно отражают распределение тихоокеанского кальмара в районе промысла. Распределение промысловой информации по месяцам представлено в табл. 1.
Основной период нагула тихоокеанского кальмара в водах Японского моря приходится на май— декабрь, с пиком в июне—октябре (Kasahara, 1978). В водах России кальмар встречается с июня по ноябрь, а пик промысла отмечается в июле—октябре (Мокрин, Слободской, 1998).
Для оценки связи между различиями в характеристиках среды и успешностью промысловых операций все уловы (У) были разделены на четыре группы:
Промысел тихоокеанского кальмара в Японском море в 2003 г. велся на акватории с аномалиями уровня моря от —4.2 до 5.7 см. На рис. 2 представлена диаграмма распределения уловов кальмара в зависимости от величины аномалии уровня моря. Можно заметить, что наибольшее количество результативных операций сделано при слабоположительных значениях аномалий уровня моря от 0 до 2 см, а на акватории с аномалиями уровня от —2 до 4 см была сосредоточена подавляющая часть уловов. Это заключение находит подтверждение и при анализе табл. 2. Показано, что 94.3% промысловых операций и 94.2% от суммарного улова тихоокеанского кальмара были получены в вышеназванном уровенном диапазоне.
Если анализировать распределение только повышенных (высоких и очень высоких) уловов, а их в путину 2003 г. было выполнено 798, то можно констатировать, что 92.4% повышенных уловов были добыты на акватории с аномалиями уровня моря от —2 до 4 см. При этом 63.7% промысловых операций с повышенными уловами выполнено в уровенном диапазоне 0—2 см (табл. 2). Отметим, что диапазон изменчивости аномалий уровня океана, отмеченных нами за весь рассматриваемый период времени в районе ведения промысла, составлял от —10.7 до 12.9 см. А в целом по всему Японскому морю он существенно больше. Следовательно, можно прийти к заключению, что скопления кальмара формировались на динамически стабильных участках акватории между циклоническими и антициклоническими областями, со сдвигом в сторону антициклонических образований.
—6 —4 —2 0 2 4 6 8 Аномалии уровня моря, см
Рис. 2. Зависимость распределения уловов тихоокеанского кальмара от аномалий уровня моря за весь период промысла.
Таблица 2. Уловы тихоокеанского кальмара в зависимости от аномалий уровня моря
Аномалии Количество уловов Общий вылов, т
уровня моря, см низкий удовлетво- высокий очень £ низкий удовлетво- высо- очень высокий £
рительный высокий рительный кий
(—6)—(—4) 0 1 1 1 3 0 1.23 3 6.64 10.87
(—4)—(—2) 1 4 29 5 39 0.44 4.01 83.42 36.64 124.51
(-2)-0 5 25 96 23 149 1.31 26.63 263.16 166.45 457.55
0-2 18 125 319 189 651 5.46 131.56 960.04 1618.79 2715.85
2-4 4 54 97 13 168 1.21 54.2 250.02
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.
Источник