Создание серии мелкомасштабных карт условий обитания серого кита на северо-восточном шельфе о. Сахалин

МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени М.В.ЛОМОНОСОВА

Географический  факультет

Кафедра картографии и геоинформатики

 

Создание серии мелкомасштабных карт условий обитания серого кита на северо-восточном шельфе о. Сахалин

 

Выполнил: студент  III курса

Тимохин И.А.

 

Научные руководитель:

к. г. н., доцент Чистов С.В.

Рецензент: н .с. Аляутдинов А. Р.

 

 

Москва – 2012.

Содержание

 

1. Введение.
2. Глава 1. Физико-географические особенности шельфа северо-восточного побережья острова Сахалин.
3. Глава 2. Разработка аналитических карт условий обитания серого кита у северо-восточных берегов Сахалина.

2.1. Источники для создания карт.

2. Создание батиметрической карты
1. Эксперимент по созданию батиметрической карты в Surfer
2. Создание батиметрической карты  путем визуальной интерполяции
3. Разработка карты распределения амфипод.
4. Глава 3. Разработка комплексной карты особенностей обитания серого кита у северо-восточного побережья острова Сахалин.
5. Заключение.
6. Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В связи с освоением  прибрежных(шельфовых) месторождений нефти и природного газа вдоль северо-восточного побережья острова Сахалин, остро встала проблема сохранения охотско-корейской популяции серого кита.  В прибрежной зоне и прилегающей к ней морской территории, которая служит местом кормежки для китов, осуществляются два крупномасштабных проекта по освоению месторождений - Сахалин-I и Сахалин-II, и эта деятельность вызывает большую обеспокоенность у природоохранного сообщества.

Популяция столкнулась  с  такими угрозами, как:

• уменьшение возможностей воспроизводства и выживания из-за деградации этого важнейшего района обитания в результате прямого физического воздействия, загрязнения китов и их кормовой базы нефтью и нефтепродуктами;
• воздействие шума;
• столкновений с судами.

Основной целью выполняемой  работы является разработка и последующий  анализ серии мелкомасштабных карт на акваторию Охотского моря у  северо-восточного побережья  острова  Сахалин. Разработка карт направлена на выявления  закономерностей распределения ареала серого кита  у северо-восточных берегов Сахалина в зависимости от различных условий.

В задачи курсовой работы входит:

• создание батиметрической карты Пильтунской зоны;
• разработка комплексной карты особенностей обитания серого кита у северо-восточного побережья острова Сахалин;
• разработка карты объема амфипод
• анализ и выявление закономерностей полученных карт.

Курсовая  работа состоит из трех основных глав.

1. Физико-географические особенности шельфа северо-восточного побережья острова Сахалин.

В этой главе рассмотрены различные  показатели и характеристики вод  Охотского моря на шельфе у северо-восточного берега Сахалина(течения, температура, соленость, приливы), геоморфологические особенности дна.

2. Разработка аналитических карт условий обитания серого кита у северо-восточных берегов Сахалина.

Эта глава посвящена разработке и  созданию батиметрической карты на область проведения работ и карты распределения амфипод на 2008 год.

3. Разработка комплексной карты особенностей обитания серого кита у северо-восточного побережья острова Сахалин и ее последующий анализ.

Глава посвящена разработке и созданию комплексной карты и последующему ее анализу с целью выявления  различных закономерностей.

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава.1. Физико-географические особенности  шельфа северо-восточного побережья  острова Сахалин

 

Физико-географическая характеристика района проведения работ.

Охотское  море, одно из окраинных морей Тихого океана, расположено в его северо-

западной  части и отделяется от океана цепью  Курильских островов и полуостровом

Камчатка, которые являются частью единой Курило-Камчатской тектонической дуги.

Площадь водной поверхности моря составляет 1579,9 тыс.км², максимальная глубина 3374 метра, наибольшая протяженность (с юго-запада на северо-восток) - около 2500 км, объем вод 1227,7 тыс.км³.

  Район исследований расположен  на северо-восточном побережье  острова Сахалин. В граничащей  с ним береговой зоне расположен  залив Пильтун, который является наиболее крупной лагуной Сахалина. Севернее залива Пильтун вдоль берега лежит цепь лагун и озер, имеющих, как правило, округлые очертания и сравнительно небольшие размеры.

 

Течения.

В целом структура циркуляции вод  на шельфе северо-восточного побережья  о.

Сахалин характеризуется наличием направленного с севера на юг холодного Восточно-Сахалинского течения, сложной системы вихревых образований, ветровыми (сгонно-нагонными) и приливными течениями. Скорость течения составляет 10-20 см/сек у побережья и 5-10 см/сек при удалении от берега на восток (Рис. 1.1.).

Восточно-Сахалинское  течение отличается

значительной  сезонной изменчивостью. В холодный период это течение охватывает

поверхностный слой глубиной до 100-150 м и прослеживается повсюду вдоль побережья

Сахалина. В теплый период, когда  над акваторией шельфа преобладают  южные и юго-восточные ветры, в  поверхностных слоях возникают  дрейфовые течения северных направлений,

 

Рис. 1.1. Течения северо-восточного шельфа о. Сахалин.

(,, Атлас Сахалинской области’’, 1967 г).

которые в значительной мере блокируют Восточно-Сахалинское течение. В результате направленный к югу поток обнаруживается лишь на горизонтах около 100 м, общий перенос вод на юг заметно ослабляется, а выходы Восточно-Сахалинского течения на поверхность прослеживаются лишь по краю шельфа.

В Восточно-Сахалинском течении можно  выделить три потока: прибрежный,

охватывающий  на севере прибрежную полосу шириной 45 - 65 км и направленный от

берега  на юго-восток и юго-юго-восток; центральный, имеющий преобладающее

направление на юго-юго - запад и охватывающий на севере 45 километровую полосу; восточный, направленный на юго-восток и проходящий в глубоководной части моря (Сахалин Энерджи Инвестмент Компани Лтд., 2000 г.).

Смена типа циркуляции Восточно-Сахалинского течения возможна не только в

межгодовом  плане, но и от сезона к сезону. Многие исследователи отмечают, что Восточно-Сахалинское течение, хорошо развитое в зимне-весенний период, часто становится слабовыраженным в летне-осенний период.

 

  Приливные течения.

Северо-восточное  побережье Сахалина можно разделить  на три участка по характеру приливов: северный, центральный и южный. Для  северного и южного характерны неправильные суточные приливы со средней высотой 2,1 и 0,8 метра соответственно. Для  центрального участка свойственны  суточные приливы с высотой 2,3  метра (Рис.1.2.).

Влияние приливных течений на общую схему  течений исследуемого района весьма велико. Средняя скорость приливного течения здесь имеет порядок 20-30 см/с,

максимальная скорость суточного  прилива достигает 100-110 см/с. В придонном пограничном слое скорость приливного течения уменьшается. Приливные течения обнаруживают характерную для районов с преобладанием суточных приливов картину внутригодовой

 

 

Рис. 1.2. Характер приливов северо-восточного побережья о. Сахалин (,, Атлас Сахалинской области’’, 1967 г).

изменчивости  их величины с двумя максимумами, которые соответствуют зимнему  и летнему солнцестоянию, и двумя минимумами, которые приходятся на дни  весеннего и осеннего равноденствия (Сахалин Энерджи Инвестмент Компани Лтд., 2000 г.).

 

Ветровые (сгонно-нагонные течения).

Ветровые  течения играют особенно важную роль в формировании гидродинамического режима рассматриваемого района в теплый (безледный) период.

Весной  преобладающие северные и северо-западные ветры силой 6-10 м/с

формируют единый поток, направленный вдоль берега на юг и юго-запад со средней

скоростью на поверхности 5-10 см/с.

Летом непериодические течения направлены вдоль берега Восточного Сахалина на

север-северо-восток под действием преобладающих  южных ветров силой 6 - 10 м/с. Средние скорости течения имеет тот же порядок, что и весной. Преобладание ветров южного направления в этот период определяет преимущественно сгонный тип ветровой циркуляции вод с оттоком вод от берега в поверхностном слое и компенсационным притоком к берегу придонных вод.

Осенью  преобладающие северо-западные ветра (6 - 10 м/с) формируют на шельфе

Восточного  Сахалина поле непериодических течений  аналогично весеннему. При этом

преобладающими  становятся нагонные условия, при которых  общий поток в южном

направлении резко возрастает вследствие прибрежной конвергенции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура воды

На  шельфе северо-восточного побережья о. Сахалин температурный режим вод в основном формируется под воздействием процессов теплообмена с приводным слоем атмосферы, радиационного потока тепла и переноса тепла непериодическими и приливными течениями.

В летний период на акватории шельфа средняя многолетняя температура  воды на поверхности моря составляет 8-12°С. Максимальные значения наблюдаются в августе и составляют 10-12°С (Рис.1.3.). На горизонте 20 м значения температуры составляет  – 1-4°С, на горизонте 50 м – 0-1°С. На шельфе северо-восточного Сахалина с ростом глубины наблюдается фазовый сдвиг максимума температуры относительно поверхностного слоя (Красавцев и др., 2000 г.; Рутенко, 2006 г.). Поэтому осенью на глубинах 20, 30 и 50 м температура воды выше, чем летом. Летом и осенью значения температуры возрастают с удалением от берега, что связано с преобладающим в этот период прибрежным подъемом нижележащих и более холодных вод к поверхности моря. С декабря по май температура воды в рассматриваемом районе составляет от –1,0 до –1,8°С.

Необходимо  отметить, что для изучаемого района характерны также существенные кратковременные  непериодические колебания температуры  воды, связанные со сгонно-нагонными  явлениями, флуктуациями течений и  другими факторами. В этих случаях  картина суточного хода температуры  воды в поверхностных слоях может  сильно искажаться. Размах короткопериодной изменчивости температуры воды за счет такого рода динамических факторов может  достигать 10°С, что сопоставимо с величиной сезонных колебаний. В частности, амплитуда суточного цикла изменчивости в поверхностном слое в августе-октябре достигает 2°С (Фадеев В.И., 2011 г .).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.3. Температура воды на поверхности  в августе

(,,Атлас Сахалинской области’’, 1967 г.).

 

Образование льда.

Ледовое покрытие вдоль береговой линии  северо-восточного шельфа обычно формируется к концу ноября и простирается на 16 - 24 км в сторону моря. К февралю замерзает вся прибрежная полоса, и начинают образовываться ледовые торосы. В типичные годы лед сходит к середине мая, а после более суровых зим стоит до конца июня. Ледовый период может длиться до 210 - 220 дней в году. На северо-востоке Сахалинского шельфа для зимы типичны большие концентрации льда, хотя, в целом, его скопления могут быть различными. Толщина льда достигает 1,5 м в обычные зимы. Лед почти везде очень подвижный. Он находится почти в непрерывном движении под действием ветров, течений и приливов. Средняя скорость дрейфа составляет 0,4 м/с, а максимальная зарегистрированная - 1,5 м/с. Движение льдов происходит преимущественно в южном направлении.

 

Соленость воды.

В шельфовой зоне северо-восточного Сахалина в формировании соленостного режима основную роль играют процессы ледостава и ледотаяния, а также речной сток, главным образом, р. Амур. Межгодовая изменчивость этих факторов обусловливает большой диапазон изменчивости солености, сложность и неоднозначность ее горизонтального распределения в многолетнем плане.

В среднем наименьшие значения солености на поверхности в исследуемом районе колеблются от 25 до 27,5 ‰ (Рис.1.4.) и приходятся на весну. Это обусловлено опреснением водами Амура, которые огибают остров с севера и по средствам переноса Западно-Сахалинского течения попадают в район Пильтунского залива.  В июне-августе значение солености составляет в среднем 28,7- 29,9‰. В октябре соленость на поверхности возрастает до 30,0‰

 

 

Рис.1.4. Соленость поверхностных вод  моря на северо-восточном шельфе о. Сахалин 

 

  В июне-сентябре (период нагула китов) соленость сильно стратифицирована в слое от поверхности моря до глубины 30 м, где ее значения увеличиваются до 32,5-32,9‰. Далее ко дну стратификация ослабевает, а значения солености составляют 33,0-33,3‰ (Сахалин Энерджи Инвестмент Компани Лтд., 2000 г.).

 

 

 

 

 

 

 

Геоморфология дна Охотского моря в районе работ. 

Подводную окраину материка можно разделить  на шельф и материковый склон. Шельф делится на четыре участка (Рис.1.5.):

1. Подводный береговой склон. Представляет из себя плоские и волнистые равнины современной абразионно-аккумулятивной отмели. Внешняя граница этого участка проходит по пятидесятой изобате.
2. Второй участок представлен плоскими и волнистыми абразионно-аккумулятивными равнинами древней прибрежной отмели. Этот участок в основном проходит по сотой изобате, а на севере участка достигает глубин 150-180 метров.
3. Третий участок- это наклонные и волнистые шельфовые равнины. Они распространены до глубин, достигающих значений 1500 метров.
4. Четвертый участок представляет из себя плоские и пологонаклонные аккумулятивные равнины заполнения шельфовых впадин и желобов. Внешняя граница этого участка достигает значительных отметок - до 1640 метров.