tinroИзвестия ТИНРОIzvestiya TINRO1606-99192658-5510ТИНРО10.26428/1606-9919-2020-200-951-964tinro-598Research ArticleУСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ ПРОМЫСЛОВЫХ ОБЪЕКТОВENVIRONMENTS OF FISHERIES RESOURCESВлияние нодального (деклинационного) прилива на термохалинную структуру вод, уровень моря и геострофические течения в юго-западной части Берингова моряEffect of the nodal declination tide on the thermohaline water structure, sea surface heights and geostrophic currents in the southwestern Bering SeaАндреевА. Г.AndreevA. G.

Андреев Андрей Григорьевич, доктор географических наук, ведущий научный сотрудник 

690041, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43

Andreev Andrey G., Dr. Geogr., leading researcher, Far East Branch, Russian Ac. Sci.

43, Baltiyskaya Str., Vladivostok, 690041

andreev@poi.dvo.ruХенГ. В.KhenG. V.

Хен Геннадий Васильевич, кандидат географических наук, ведущий научный сотрудник 

690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4

Khen Gennady V., Ph.D., leading researcher

4, Shevchenko Alley, Vladivostok, 690091

gennady.khen@tinro-center.ruТихоокеанский океанологический институт им. В.И. ИльичеваРоссияPacific Oceanological InstituteRussian FederationТихоокеанский филиал ВНИРО (ТИНРО)РоссияPacific branch of VNIRO (TINRO)Russian Federation2020301220202004951964Copyright © Андреев А.Г., Хен Г.В., 20202020Андреев А.Г., Хен Г.В.Andreev A.G., Khen G.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya.tinro-center.ru/jour/article/view/598

Анализ спутниковых данных по уровню моря, скоростям геострофических течений и данных буев Арго показал наличие межгодовой изменчивости термохалинной структуры и динамики вод в юго-западной части Берингова моря, вызванной нодальным (деклинационным) приливом с периодом 18,6 года. Установлено, что усиление приливов приводит к снижению уровня моря и образованию циклонической циркуляции вод к северу и к югу от прол. Ближнего. В Беринговом море не наблюдается поток вод, направленный на север от прол. Ближнего к побережью материка. В Тихом океане ослабевает направленный на запад вдоль прол. Ближнего и Командорских островов поток вод Аляскинского струйного течения. Снижение уровня моря обусловлено увеличением солености/плотности вод в слое 50–400 м за счет усиления приливного перемешивания в Алеутских проливах и прол. Ближнем. Усиление (ослабление) приливов сопровождалось понижением (повышением) температуры поверхностного слоя вод в юго-западной части Берингова моря (1989–2018 гг.) и уменьшением (увеличением) уловов нерки в зоне восточной Камчатки (1971–2018 гг.) и в районе Алеутских островов (1985–2018 гг.).

Satellite data on the sea level heights and data of Argo floats for the southwestern Bering Sea and adjacent area of the North Pacific are analyzed. Interannual variability of the thermohaline structure and water dynamics caused by the nodal (declination) tide with the period of 18.6 years is revealed. The tidal-induced 18.6-year variability is traced in variations of the sea level, water temperature and direction and velocity of the geostrophic currents. Extreme strengthening (in 2006) and weakening (in 1997 and 2015) of nodal tides led to lowering/rising of the sea level heights in the southwestern Bering Sea and in the areas southward from the Near Strait and Commander Islands. The sea level lowering was associated with increasing of salinity and water density in the layer of 50–400 m; as the result, the salinity and density at the depth of temperature minimum (~100 m) were higher in 2005–2006 than in 2015–2016 by 0.20 psu and 0.14 kg . m–3, respectively. This increasing can be explained by transformation of the Alaskan Stream waters due to intensified tidal mixing in the Aleutian Passes and in the Near Strait. No statistically significant correlation between the sea level and amplitude of the nodal tide was found in the areas remoted from the straits. Another consequence of the sea level lowering was an appearance of cyclonic circulation northward and southward from the Near Strait and weakening of the Alaskan Stream in spring of 2006, with cessation of the flow from the Near Strait to the mainland coast that caused SST decreasing in the southwestern Bering Sea. Intensification (weakening) of nodal tides was accompanied by decreasing (increasing) of sockeye salmon catches at East Kamchatka and Aleutian Islands.

Берингово мореприливыуровень морягеострофические течениятермохалинная структура водтемпература морской водыуловы неркиBering Seanodal tidesea surface heightgeostrophic currentthermohaline structurewater temperaturesockeye salmonРабота финансово поддержана Российским научным фондом в рамках проекта № 19-17-00006.ReferencesБасюк Е.О., Хен Г.В., Ванин Н.С. Изменчивость океанологических условий Берингова моря в 2002–2006 гг. // Изв. ТИНРО. — 2007. — Т. 151. — С. 290–311.Basyuk, E.O., Khen, G.V., and Vanin, N.S., Variability of oceanographic conditions in the Bering Sea in 2002–2006), Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2007, vol. 151, pp. 290–311.Бугаев А.В., Тепнин О.Б., Радченко В.И. Климатическая изменчивость и продуктивность тихоокеанских лососей Дальнего Востока России // Исслед. водн. биол. ресурсов Камчатки и сев.- зап. части Тихого океана. — 2018. — Вып. 49. — С. 5–50. DOI: 10.15853/2072-8212.2018.49.5-50.Bugaev, A.V., Tepnin, O.B., and Radchenko, V.I., Climate variability and pacific salmon productivity in Russian Far East, Issledovaniya vodnykh biologicheskikh resursov Kamchatki i severozapadnoi chasti Tikhogo okeana (Research of Water Biological Resources of Kamchatka and of the Northwest Part of Pacific Ocean), 2018, vol. 49, pp. 5–50, doi 10.15853/2072-8212.2018.49.5-50Бугаев В.Ф. Азиатская нерка–2 (биологическая структура и динамика численности локальных стад в конце ХХ — начале ХХI вв.) : моногр. — Петропавловск-Камчатский : Камчатпресс, 2011. — 380 с.Bugaev, V.F., Aziatskaya nerka–2 (biologicheskaya struktura i dinamika chislennosti lokal’nykh stad v kontse XX — nachale XXI vv.) (Asian Sockeye Salmon–2 (Biological Structure and Abundance Dynamics of Local Stocks in the Late XX — Early XXI Century)), Petropavlovsk-Kamchatsky: Kamchatpress, 2011.Максимов И.В., Смирнов Н.П. К изучению причин многолетних изменений деятельности Гольфстрима // Океанол. — 1965. — Т. 5, № 2. — С. 210–221.Maksimov, I.V. and Smirnov, N.P., On the study of the causes of long-term changes in the activity of the Gulf Stream, Oceanology, 1965, vol. 5, no. 2, pp. 210–221.Хен Г.В., Заволокин А.В. Перемена в циркуляции вод и ее значение в распределении и обилии лососей в западной части Берингова моря в начале 21-го столетия // Изв. ТИНРО. — 2015. — Т. 181. — С. 95–115.Khen, G.V. and Zavolokin, A.V., Change in water circulation and its implication for distribution and abundance of salmons in the western Bering Sea in the early 21 century, Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2015, vol. 181, pp. 95–115.Шунтов В.П., Лапко В.В., Баланов А.А., Старцев А.В. Межгодовые изменения в анадромных миграциях лососей в западной части Берингова моря и сопредельных водах Тихого океана // Биол. моря. — 1995. — Т. 21, № 1. — С. 37–44.Shuntov, V.P., Lapko, V.V., Balanov, A.A., and Startsev, A.V., Interannual changes in the anadromous migrations of salmon in the western part of the Bering Sea and adjacent waters of the Pacific Ocean), Russ. J. Mar. Biol., 1995, vol. 21, no. 1, pp. 37–44.Шунтов В.П., Темных О.С. Тихоокеанские лососи в морских и океанических экосистемах : моногр. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2011. — Т. 2. — 473 с.Shuntov, V.P. and Temnykh, O.S., Tikhookeanskie lososi v morskikh i okeanicheskikh ekosistemakh (Pacific Salmon in Marine and Ocean Ecosystems), Vladivostok: TINRO-Tsentr, 2011, vol. 2.Ablain M., Cazenave A., Larnicol G. et al. Improved sea level record over the satellite altimetry era (1993–2010) from the Climate Change Initiative project // Ocean Sci. — 2015. — Vol. 11, Iss. 1. — P. 67–82.Ablain, M., Cazenave, A., Larnicol, G., Balmaseda, M., Cipollini, P., Faugère, Y., Fernandes, M.J., Henry, O., Johannessen, J.A., Knudsen, P., Andersen, O., Legeais, J., Meyssignac, B., Picot, N., Roca, M., Rudenko, S., Scharffenberg, M.G., Stammer, D., Timms, G., and Benveniste J., Improved sea level record over the satellite altimetry era (1993–2010) from the Climate Change Initiative project, Ocean Sci., 2015, vol. 11, no. 1, pp. 67–82.Andreev A., Watanabe S. Temporal changes in dissolved oxygen of the intermediate water in the subarctic North Pacific // Geophys. Res. Let. — 2002. — Vol. 29, № 14. DOI: 10.1029/2002GL015021.Andreev, A. and Watanabe, S., Temporal changes in dissolved oxygen of the intermediate water in the subarctic North Pacific, Geophys. Res. Let., 2002, vol. 29, no. 14. doi 10.1029/2002GL015021Andreev A.G., Baturina V.I. Impacts of tides and atmospheric forcing variability on dissolved oxygen in the subarctic North Pacific // J. Geophys. Res. — 2006. — Vol. 111, C07S10. DOI: 10.1029/2005JC003103.Andreev, A.G. and Baturina, V.I., Impacts of tides and atmospheric forcing variability on dissolved oxygen in the subarctic North Pacific, J. Geophys. Res., 2006, vol. 111, C07S10. doi 10.1029/2005JC003103Eisner L. The Bering Sea: Current status and recent trends // PICES Press. — 2020. — Vol. 28, № 1. — P. 60–64.Eisner, L., The Bering Sea: Current status and recent trends, PICES Press, 2020, vol. 28, no. 1, pp. 60–64.Foreman M.G.G., Cummins P.F., Cherniawsky J.Y., Stabeno P. Tidal energy in the Bering Sea // J. Mar. Res. — 2006. — Vol. 64, № 6. — P. 797–818.Foreman, M.G.G., Cummins, P.F., Cherniawsky, J.Y., and Stabeno P., Tidal energy in the Bering Sea, J. Mar. Res., 2006, vol. 64, no. 6, pp. 797–818.Guill C., Carmack E., Drossel B. Exploring cyclic dominance of sockeye salmon with a predator–prey model // Can. J. Fish. Aquat. Sci. — 2014. — Vol. 71, № 7. — P. 959–972.Guill, C., Carmack, E., and Drossel, B., Exploring cyclic dominance of sockeye salmon with a predator–prey model, Can. J. Fish. Aquat. Sci., 2014, vol. 71, no. 7, pp. 959–972.Khen G.V. Oceanographic conditions and Bering Sea biological productivity // Proc. Intern. Symp. Biol. Walleye Pollock. — Fairbanks, Alaska, 1989. — P. 79–89.Khen, G.V., Oceanographic conditions and Bering Sea biological productivity, Proc. Intern. Symp. Biol. Walleye Pollock, Fairbanks, Alaska, 1989, pp. 79–89.Khen G.V., Basyuk E.O., Vanin N.S., Matveev V.I. Hydrography and biological resources in the western Bering Sea // Deep-Sea Res. II. — 2013. — Vol. 94. — P. 106–120. DOI: 10.1016/j.dsr2.2013.03.034.Khen, G.V., Basyuk, E.O., Vanin, N.S., and Matveev, V.I., Hydrography and biological resources in the western Bering Sea, Deep-Sea Res. II, 2013, vol. 94, pp. 106–120. doi 10.1016/j.dsr2.2013.03.034Kowalik Z. Bering Sea tides // Dynamics of the Bering Sea. — 1999. — P. 93–127.Kowalik, Z., Bering Sea tides, Dynamics of the Bering Sea, 1999, pp. 93-127.Osafune S., Yasuda I. Bidecadal variability in the Bering Sea and the relation with 18.6 year period nodal tidal cycle // J. Geophys. Res. — 2010. — Vol. 115, C02014. DOI: 10.1029/2008JC005110.Osafune, S. and Yasuda, I., Bidecadal variability in the Bering Sea and the relation with 18.6 year period nodal tidal cycle, J. Geophys. Res., 2010, vol. 115, C02014. doi 10.1029/2008JC005110Prants S.V., Andreev A.G., Uleysky M.Yu., Budyansky M.V. Lagrangian study of mesoscale circulation in the Alaskan Stream area and the eastern Bering Sea // Deep-Sea Res. II. — 2019. — Vol. 169–170. DOI: 10.1016/j.dsr2.2019.03.005.Prants, S.V., Andreev, A.G., Uleysky, M.Yu. and Budyansky, M.V., Lagrangian study of mesoscale circulation in the Alaskan Stream area and the eastern Bering Sea, Deep-Sea Res. II, 2019, vol. 169–170. doi 10.1016/j.dsr2.2019.03.005Rogachev K., Shlyk N., Carmack E. The shedding of mesoscale anticyclonic eddies from the Alaskan Stream and westward transport of warm water // Deep-Sea Res. II. — 2007. — Vol. 54, Iss. 23–26. — P. 2643–2656. DOI: 10.1016/j.dsr2.2007.08.017.Rogachev, K., Shlyk, N., and Carmack, E., The shedding of mesoscale anticyclonic eddies from the Alaskan Stream and westward transport of warm water, Deep-Sea Res. II, 2007, vol. 54, no. 23–26, pp. 2643–2656. doi 10.1016/j.dsr2.2007.08.017Rossiter J.R. Long term variations in sea level // The Sea. — 1962. — Vol. 1. — P. 590–610. Royer T.C. High-latitude oceanic variability associated with the 18.6-year nodal tide // J. Geophys. Res. — 1993. — Vol. 98. — P. 4639–4644. https://doi.org/10.1029/92JC02750.Rossiter, J.R., Long term variations in sea level, The Sea, 1962, vol. 1, pp. 590–610.Stabeno P.J., Kachel D.G., Kachel N.B., Sullivan M.E. Observations from moorings in the Aleutian Passes: temperature, salinity and transport // Fish. Oceanogr. — 2005. — Vol. 14. — P. 39–54. https://doi.org/10.1111/j.1365-2419.2005.00362.x.Royer, T.C., High-latitude oceanic variability associated with the 18.6-year nodal tide, J. Geophys. Res., 1993, vol. 98, pp. 4639–4644. https://doi.org/10.1029/92JC02750Stabeno P.J., Reed R.K. Circulation in the Bering Sea basin observed by satellite-tracked drifters: 1986–1993 // J. Physical Oceanogr. — 1994. — Vol. 24. — P. 848–854.Stabeno, P.J., Kachel, D.G., Kachel, N.B. and Sullivan, M.E., Observations from moorings in the Aleutian Passes: temperature, salinity and transport, Fish. Oceanogr., 2005, vol. 14, pp. 39–54. https://doi.org/10.1111/j.1365-2419.2005.00362.xYndestad H. The cause of Barents Sea biomass dynamics // J. Mar. Sys. — 2004. — Vol. 44, Iss. 1. — P. 107–124. DOI: 10.1016/j.jmarsys.2003.08.004.Stabeno, P.J. and Reed, R.K., Circulation in the Bering Sea basin observed by satellite-tracked drifters: 1986–1993, J. Physical Oceanogr., 1994, vol. 24, pp. 848–854.Yndestad, H., The cause of Barents Sea biomass dynamics, J. Mar. Sys., 2004, vol. 44, no. 1, pp. 107–124. doi 10.1016/j.jmarsys.2003.08.004Yndestad, H., The cause of Barents Sea biomass dynamics, J. Mar. Sys., 2004, vol. 44, no. 1, pp. 107–124. doi 10.1016/j.jmarsys.2003.08.004

The authors declare that there are no conflicts of interest present.