Много солнца в теплой воде: российский океанолог предложил метод для расчета летнего прогрева Черного моря
Дмитрий Глуховец, руководитель лаборатории оптики океана Института океанологии РАН и доцент кафедры термогидромеханики МФТИ, рассчитал, как солнце прогревает толщу Черного моря в районе Геленджика с апреля по сентябрь. Разработанная им региональная модель учитывает увеличение мутности воды, вызванное повышенным содержанием растворенного органического вещества, что не было реализовано в предыдущих подходах. Результаты помогут точнее предсказывать температурный режим прибрежных вод и состояние морских экосистем. Исследование опубликовано в журнале «Океанология».
Распределение солнечного тепла в толще воды интересует не только отдыхающих у моря. От солнечного света зависит «урожайность» микроводорослей (фитопланктона) — основы всей пищевой цепи в океане, а значит, и его биологическая продуктивность в целом. Также подобные расчеты необходимы для оценки и прогнозирования изменений климата, работы моделей, описывающих формирование океанических и морских течений. Основываясь на результатах многолетних наблюдений, Дмитрий Глуховец построил модель, учитывающую оптические характеристики воды Черного моря, что позволило с высокой точностью рассчитать поток тепла от солнца с апреля по сентябрь.
Солнечные лучи, проходя сквозь морскую воду, прогревают ее неравномерно. Часть тепла расходуется на нагрев верхнего слоя Черного моря — квазиоднородного слоя, в котором температура не зависит от глубины. В зависимости от сезона его толщина может сильно меняться, достигая примерно 19 метров к сентябрю. Остаток солнечной энергии поглощается в так называемом слое сезонного термоклина, где температура резко падает с глубиной до значения 9°С. Эта зона играет важную роль в биологических процессах и вертикальном перемешивании воды. Часть ушедшей в глубину энергии возвращается обратно зимой и влияет на то, насколько холодным будет следующий год.