Bbabo NET

Навука & Тэхналогіі Навіны

Кірунак забруджвання

Хуткасць і кірунак ветра ўплываюць на становішча, форму і памер рачнога плюма - тонкага апрэсненага пласта вады, які фармуецца ў месцы ўпадзення ракі ў моры. Навукоўцы з Інстытута акіяналогіі ім. П. П. Шыршова ўпершыню наўпрост вымералі гэтую залежнасць і даведаліся, што пры змене напрамку ветру плюм можа цалкам перабудавацца за 10–20 хвілін. Рачныя сцёкі выносяць вялікую колькасць забруджванняў - нафтапрадуктаў, пестыцыдаў, цяжкіх металаў і пластыкавага смецця, распаўсюджванне якіх у моры вызначаецца дынамікай рачных плюмаў. Даследаванні падтрыманы грантам Расійскага навуковага фонду (РНФ).

У месцы, дзе ў мора ўпадае рака, утворыцца рачны плюм - вялікі па плошчы, але тонкі павярхоўны пласт, адасоблены ад ніжэйшых марскіх вод. Рачная вада не адразу змешваецца з марской з-за розніцы салёнасці і шчыльнасці, таму яна фактычна расцякаецца па-над морам. Нягледзячы на ​​тое што аб'ём усіх рачных вод, якія ўпадаюць у Сусветны акіян, невялікі ў параўнанні з аб'ёмам прыбярэжных марскіх вод (каля 0,05%), рачныя плюмы займаюць да 20% усёй плошчы шэльфа Сусветнага акіяна. Рэкі пераносяць у акіян вялікую колькасць мінеральнай завісі (драбнюткіх цвёрдых часціц), біягенных рэчываў і антрапагенных забруджванняў з кантынента, уплываюць на акіянічныя плыні і тэмпературу вады. Таму можна сказаць, што плюмы гуляюць ролю злучнага звяна паміж мацерыковымі і акіянічнымі прыроднымі сістэмамі.

Пакуль захоўваецца прыток рачных вод, плюм існуе ўвесь час, аднак на яго становішча, форму і памер уплываюць кірунак і хуткасць ветра — паветраны струмень практычна «здзімае» верхні, меней шчыльны пласт вады ў адзін ці іншы бок. На працягу апошніх дзесяцігоддзяў навукоўцы актыўна даследавалі водгук рачных плюмаў на ветравое ўздзеянне, аднак практычна ўсе работы былі заснаваны на лікавым мадэляванні. Правесці непасрэдныя вымярэнні таго, як менавіта гэта адбываецца ў прыродзе, вельмі складана, і да нядаўняга часу такіх вымярэнняў ніхто не рабіў, таму шматлікія ключавыя аспекты гэтага працэсу заставаліся невядомымі. Першымі ўплыў ветра на дынаміку рачнога плюму на аснове прамых вымярэнняў даследавалі супрацоўнікі Інстытута акіяналогіі ім. П. П. Шыршова (Масква) і Цэнтра марскіх даследаванняў МДУ (Масква).

З дапамогай квадракоптараў навукоўцы правялі практычна бесперапынную аэрафотаздымку плюма ракі Бзыб, размешчанай на тэрыторыі Абхазіі і якая ўпадае ў Чорнае мора. Назіранні вяліся на працягу трох дзён у светлы час сутак і суправаджаліся вымярэннем хуткасці і кірункі ветра раз у хвіліну. Разам з тым даследнікі адсочвалі тэмпературу і салёнасць вады на рознай глыбіні і хуткасць плыні ў плюме. На аснове гэтых дадзеных навукоўцы ацанілі, з якой хуткасцю плюм адгукаецца на змену ветравога ўздзеяння і як менавіта гэта адбываецца. У прыватнасці, удалося аднавіць хуткасць руху знешняй мяжы плюму з беспрэцэдэнтна высокім прасторавым распазнаваннем (каля 10 м) і з дакладнасцю да хвіліны. Аказалася, што знешняя мяжа плюма рухаецца прыкладна ў 20 разоў больш павольна, чым дзьме вецер, а рэагуе на яго змяненне даволі хутка, на працягу 10-20 хвілін. Калі вецер умераны (менш за 5 м/с), пры развароце яго напрамкі плюм цалкам перабудоўваецца на працягу некалькіх гадзін - аж да змены ўздоўж берагавога напрамкі распаўсюджвання на 180 градусаў. Аднак яно змяняецца толькі ў приустьевой частцы, гэта значыць дзе рака непасрэдна ўпадае ў мора, а знешняя частка плюма адрываецца і змешваецца з марскімі водамі.

«Нашы вымярэнні прынцыпова важныя для разумення і мадэлявання таго, як рачныя воды распаўсюджваюцца ў моры і змешваюцца з ім і як гэты працэс мяняецца з часам. Для рэк Чарнаморскага ўзбярэжжа і іншых густанаселеных раёнаў гэта ў першую чаргу звязана з антрапагеннымі забруджваннямі ва прыбярэжнай зоне мора: з рачным сцёкам выносіцца вялікая колькасць нафтапрадуктаў, пестыцыдаў, цяжкіх металаў, пластыкавага смецця. Акрамя таго, мацерыковыя сцёкі ўплываюць на гідрафізічную структуру і дынамічныя працэсы ў прыбярэжных водах, таму атрыманая інфармацыя каштоўная для акіяналагічных, кліматычных і экалагічных даследаванняў», - распавёў кіраўнік праекта па гранце РНФ Аляксандр Асадчыеў, доктар фізіка-матэматычных навук, вядучы навуковы супрацоўнік Інстытута акіяналогіі. ім. П. П. Шыршова.

Важнасць праведзеных даследаванняў таксама заключаецца ў тым, што аб'ектам назірання стаў малы рачны плюм, гэта значыць адукаваны невялікі па памеры ракой. Нягледзячы на ​​тое, што на долю малых рэк прыпадае каля чвэрці сцёку прэснай вады і практычна палова сцёку ўзважаных рэчываў у Сусветны акіян, да гэтага часу іх вывучаюць значна радзей, чым плюмы вялікіх рэк.

Выкарыстаны матэрыялы артыкула Response of a Small River Plume on Wind Forcing; Аляксандр Асадчыеў, Раман Седаков, Аляксандра Барымава; часопіс Frontiers in Marine Science, студзень 2022 г.

Кірунак забруджвання