Модификация опресненных вод на шельфе моря Лаптевых: связь изотопных параметров и солености

Работа посвящена проблеме оценки вклада вод речного стока в морские воды Арктического шельфа, где на фоне опреснения интенсивно протекают процессы замерзания и таяния опресненных вод. Предложена модель смешения-модификации вод, которая учитывает формирование морского льда из опресненных вод на шельфе. Модель применена для интерпретации данных, полученных по материалам 63 и 69 рейсов НИС «Академик Мстислав Келдыш» (2015 и 2017 гг.). Для вод шельфа моря Лаптевых в районе исследований установлено два источника водных масс — атлантических вод и вод реки Лены. Однако воды в данной зоне шельфа модифицированы, т.е. имеют более высокую соленость, чем ту, которая соответствует смешению двух установленных компонентов. Присутствие модифицированных вод, поступающих с шельфа моря Лаптевых, прослеживается в зоне континентального склона. Опреснение в зоне континентального склона достигает 15–27% и затрагивает глубины не более 20 м, на глубинах более 50 м оно практически исчезает. Для расчета доли речного стока в модифицированных водах предложена модель смешения-модификации. Полученные данные были использованы для расчета доли речных вод по предложенной модели и по общепринятой модели трехкомпонентного смешения, опубликованной в работе Ostlund, Hut (1984). Сравнение результатов, полученных для шельфа моря Лаптевых при расчетах по обеим моделям, показало, что применение модели трехкомпонентного смешения к модифицированным водам приводит к завышению оценок вклада речных вод, которое может достигать 20%. Предложен критерий, по которому каждый образец опресненных вод может быть отнесен к области применения либо модели смешения-модификации, либо модели трехкомпонентного смешения. При таком комплексном подходе расчеты будут освобождены от получения нереальных и отрицательных величин долей компонентов смеси, а также от завышенных оценок вклада речного компонента.