Новые принципы представления циркуляции вод Азовского моря
До сих пор анализ системы ветровых течений проводится без тщательного учета батиметрии, уклонов поверхности шельфа, характера вещественного и гранулометрического состава грунта, мозаики распределения донных отложений. Имея в своем распоряжении новые детальные (масштаб 1: 100 000; 1: 200 000) батиметрические, литологические и физиографические карты, а также «Климатический атлас Азовского моря 2008» ((Climatic Atlas … 2008 )), который содержит сведения о температуре, солености, скорости течений и ветра, ученые ЮНЦ РАН разработали принципиально новую схему вероятной циркуляции вод ((Матишов Г., Матишов Д., 2009) ). Считая штилевыми скорости ветра менее 3 м/с, мы сделали попытку детализировать схему поверхностных течений Азовского моря для наиболее часто повторяющихся северо-восточных и юго-западных ветров
Кроме указанных выше обстоятельств учитывался еще целый ряд существующих стационарных природных факторов. Для Азовского шельфа типично то, что на пути господствующих течений выступают ранее не учитывавшиеся песчаные косы и их подводные мели, а также значительные шельфовые банки с глубинами менее 1–3 м. Протяженность таких возвышающихся преград на шельфе может быть до 10–50 км, а относительное превышение на морском дне – от 3 до 10 м ( (Матишов Г.Г., 2006а, б)). Гидродинамические особенности в каждом конкретном квадрате шельфа определялись в том числе исходя из гранулометрического состава и типа донных отложений (( Матишов Г.Г. и др., 2007б, д); (Матишов Г.Г., 2008б );( Матишов Г.Г. и др., 2008б) ). Принималось во внимание, что при сильном сгонном восточном ветре осушаются примерно десятая часть дна Таганрогского залива и многокилометровые подводные части азовских кос.
В общем плане при определении траектории линий тока водных масс учитывалось действие силы Кориолиса с естественным отклонением морских течений вправо (в северном полушарии). Речной сток Дона и Кубани принимался как постоянный фактор.
Среди общей картины циркуляции вод, отраженной на новых картосхемах, видно, что при северо-восточном ветре на основной, открытой части моря струи течений направлены на юго-запад. Характерно формирование вихревых образований (антициклонических и циклонических круговоротов) главным образом у северного побережья. При относительно небольшой продолжительности (до 1–2 суток) генерального северо-восточного ветра на юге Азовского бассейна от сложения собственно дрейфовых течений и адвекции черноморского компенсационного водного потока образуется крупномасштабный циклонический круговорот водных масс. Он охватывает обширную акваторию шельфа на глубинах от 7 до 14 м между берегами Керченского и Таманского полуостровов и подводной Железинской банкой. Резкий поворот водного потока на запад к открытой части моря обусловлен воздымающейся на глубинах 2–5 м дугой Железинской возвышенности (рис. 6.15).
При большой длительности ветров восточных румбов северная часть описанного круговорота начинает захватывать акваторию Ачуевской ложбины. При дальнейшем увеличении продолжительности ветра поток этой ветви может прорваться еще дальше через Ахтарскую банку и пройти по Бейсугской Глава 6. Гидрология Азовского моря 150 ложбине. В таком случае, очевидно, формируется еще большая циркуляция, охватывающая всю восточную часть собственно моря до косы Долгая. Известно, что при длительных ветрах восточных направлений северо-восточное компенсационное течение образуется вдоль побережья Таманского залива. Таким образом, циклонический круговорот охватывает все море, как бы копируя по форме систему квазипостоянной циркуляции Азовского моря, но имея при этом скорости, значительно превышающие скорости стационарных течений.
При юго-западном ветре на большей части моря течения имеют северовосточное направление. Исключение составляют локальные районы, где эта закономерность нарушается изменением направлений течений и возникновением циклонических и антициклонических вихрей небольшого размера из-за влияния кос, мелей, подводных банок и других локальных особенностей рельефа дна и берегов. Образование единого круговорота, охватывающего значительную акваторию, наподобие того, что имеет место при северо-восточном ветре, при юго-западном ветре, повидимому, не происходит (рис. 6.16).
Сравнительно простая картина течений при северо-восточных и югозападных ветрах в эстуарии Таганрогского залива (рис. 6.17, 6.18) существенно трансформируется на прибрежном шельфе в зоне развития кос Долгой, Белосарайской, Кривой, Беглицкой, Сазальницкой, Чумбурской, Очаковской и связанных с ними подводных отмелей с глубинами менее 1 м. Сильные дрейфовые течения создают на мелководьях серии завихрений и циркуляций водных масс, перемещающихся в направлении движения господствующего ветра. Они также формируют вдольбереговые потоки взвешенных наносов. Петлевидные песчаные гряды и валы в дистальной части выступающих кос наглядно свидетельствуют о таких гидродинамических процессах.
Следует вывод, что при региональных исследованиях жизненных циклов рыб и другой биоты, биологической (начиная с первичной) и рыбопромысловой продуктивности обязательно надо принимать в расчет среду обитания, циркуляцию локальных водных вихрей, возникающих при сильных ветрах. Дрейф клеток фитопланктона, мерапланктона, ихтиопланктона в Азовском море и Таганрогском заливе в основном происходит при двух разнонаправленных схемах течений в зависимости от господствующих генеральных ветров. Наиболее сложная картина дрейфа личинок промысловых рыб будет происходить в условиях турбулентности в районах Железинской, Ачуевской банок и банки Еленина, над подводными грядами южнее Обиточной и Бердянской кос, вокруг всех отмелей, пересекающих Азовский шельф.
Естественно, что обозначенный принципиально новый подход к представлению основных течений Азовского моря не есть догма, а только предложение к дальнейшей проработке сложнейших термохалинных и гидродинамических процессов в мелководном внутриматериковом шельфовом бассейне. В дальнейшем при математическом моделировании явлений мелководной циркуляции в замкнутом, пересеченном крупными грядами и банками море, при планировании и проведении гидрологического мониторинга необходимо нацелить исследования на детализацию наших знаний о региональной и локальной циркуляции вод в реальной физико-географической обстановке.