В настоящей работе на основе глубоководных океанографических наблюдений и данных о температуре поверхности моря проведено исследование термохалинных и динамических условий Южного Приморья и открытых вод северо-западной части Японского моря весной и летом 2018 г. Выявлены особенности океанологической структуры, сделаны оценки состояния и режима вод. В открытых водах северо-западной части Японского моря наблюдались антициклонические вихри. Показаны главные составляющие циркуляции вод, выделены роли Приморского и Западно-Сахалинского течений. Расширено представление о структуре и природе Приморского течения. Показано, что в вертикальной структуре вод залива Петра Великого (апрель) и западной части Татарского пролива (июнь) существовали придонный и подповерхностный холодные слои. В водах Южного Приморья в мае эти слои не наблюдались. На основе данных о средней температуре подповерхностного слоя 50-200 м, как критерия оценки термического режима вод северо-западной части Японского моря, а также учитывая факт меридионального смещения вихревых структур установлено, что в исследуемый год термический режим моря может быть отнесён к тёплому типу.

На основе анализа изменений в пространственной структуре климатических колебаний в Северном полушарии до и после климатического сдвига 1980-х гг. выявлены две моды взаимодействия между климатическими процессами в северных частях Атлантического и Тихого океанов. Первая («западная») мода, преобладавшая до конца 1980-х гг., отражала влияние климатических процессов, развивавшихся в северной части Тихого океана, на климат Северной Атлантики как результат взаимодействия двух взаимно независимых тихоокеанских дальних связей (тихоокеанско-североамериканской и «тропики - умеренные широты Северного полушария») с западно-атлантической ветвью атмосферных дальних связей. Ярко выраженный сдвиг центров действия североатлантического колебания в восточном направлении с конца 1970-х гг. обусловил установление «восточной» моды взаимодействия между исследуемыми акваториями. При этом климатические изменения, происходившие в североатлантическом бассейне, распространялись в западную половину Северной Пацифики через систему атмосферных дальних связей («атмосферный мост») над Евразией. Установление «восточной моды» взаимодействия, вероятно, стало одной из причин резкого потепления поверхностных вод в западных и центральных районах северной части Тихого океана c конца 1980-х гг., способствовавшему началу «лососёвой эпохи» в его северо-западной части. Наряду с синхронными связями между евразийскими атмосферными модами и аномалиями температуры поверхности северной части Тихого океана, выявлен асинхронный отклик в океане на долготные сдвиги в положении центров действия североатлантического колебания. Атмосферный сигнал, связанный с его южным центром, распространялся на восток вдоль экваториальной зоны и проявился в юго-западном секторе Северной Пацифики через 5-6 лет.

Механизм формирования структуры поверхностных вод Южно-Курильского района (ЮКР) в последние два года претерпел существенные изменения. Так, в августе-ноябре 2017 г. в ЮКР преобладал «холодный» тип гидрологических условий. На большей части рассматриваемой акватории температура воды на поверхности была ниже нормы на 1-2 °C. Напротив, в августе-ноябре 2018 г. в ЮКР преобладал «тёплый» тип гидрологических условий, и температура воды в рассматриваемом районе была выше среднемноголетней на 1-3 °C. Промысел сайры в 2018 г., как и в 2017 г., начался во второй декаде августа на периферийных фронтах вихря среднекурильского антициклонического вихря Аск и продолжался здесь до второй декады сентября. В конце сентября промысловый район образовался в юго-западной части ИЭЗ Российской Федерации и, в отличие от 2017 г., сохранялся до начала третьей декады октября. Такая продолжительность промысла связана с «тёплым» типом гидрологических условий. За пределы ИЭЗ сайра сместилась в конце октября. Промысел сардины и скумбрии начался в середине июля 2018 г. и вёлся на северной периферии вихря южнокурильского антициклонического вихря А’. Однако в конце октября, в отличие от 2017 г., промысел здесь практически прекратился в связи со снижением градиента температуры на периферийных фронтах вихря, обусловленным высокой температурой поверхностных вод течения Ойясио. В конце октября - первой половине ноября 2018 г. лов скумбрии и сардины вёлся на высокоградиентных участках Северного субарктического фронта (ССАФ) на восточной и южной границе ИЭЗ России. В отличие от предыдущего года, скопления сардины и скумбрии значительно дольше оставались в экономической зоне России.

В летние сезоны 2010-2018 гг. проанализированы гидрометеорологические ситуации во время произошедших заморов и при их отсутствии в Белосарайском, Обиточном и Казантипском заливах. Рассмотрены как фоновые среднемесячные значения температуры воздуха и воды, скорости ветра, так и их среднесуточные значения до, во время и после заморного явления. Показано более определённое влияние на развитие заморов фоновых характеристик температуры воды и скорости ветра, непосредственно влияющих на развитие заморов, по сравнению с косвенным влиянием температуры воздуха. В большинстве случаев гидрометеорологическая ситуация, приводившая к замору, развивалась по классическому сценарию с ростом температуры воздуха, воды и ослаблением ветра. В северных заливах - Белосарайском и Обиточном - заморы наблюдались в первую половину летнего сезона, в южном - Казантипском - во вторую. После 2012 г. в Белосарайском заливе, в связи со значительным уменьшением вертикальной термохалинной устойчивости и соответствующим возрастанием однородности вод, существенных заморов не отмечалось при различных температурных и ветровых ситуациях. Спутниковые снимки температуры поверхности моря подтвердили типичный ход развития заморной ситуации с ростом температуры в предзаморный период, сохранением её высоких значений в южных заливах и охлаждением в северных после замора.

Выполнен анализ особенностей межгодовой динамики температуры воды поверхностного слоя центральной части Балтийского моря и Финского залива за последние 70 лет. Суммарный вклад линейного тренда и долгопериодной компоненты в дисперсию исходных данных температуры воды центральной части Балтийского моря составляет 48,4%, а для Финского залива - 67,0%. Эти две компоненты в 1949-2018 гг. определяли продолжительность двух климатических фаз: умеренной (1949-1987 гг.) с теплосодержанием, близким к норме, и теплой (1988-2018 гг.). Средняя скорость повышения температуры в последний 31-летний период в центральной части моря составила 0,42 °C / 10 лет, тогда как в Финском заливе она была в 1,5 раза выше. Начало современного периода потепления водных масс совпало с ослаблением в Северной Атлантике меридионального типа атмосферной циркуляции и усилением переноса воздуха с её акватории в восточном направлении. Показано, что увеличение температуры воды могло быть одной из причин перераспределения промысловых скоплений сельди и шпрота на акватории Балтийского моря, что привело к изменению объёмов их годового вылова в отдельных подрайонах ИКЕС центральной части моря и Финском заливе.

В целях освоения биологических ресурсов шельфовой зоны Охотского моря ставится задача дистанционного изучения региональных особенностей развития ледовых процессов в промысловых районах моря. Одним из основных промысловых районов Охотского моря является Западно-Камчатская подзона - это район северо-восточного сектора акватории к востоку от 153°30’ в. д., ограниченный с юга широтой 54° с. ш. В каждом из районов моря реализуются присущие ему особенности сезонного хода ледовитости, отличные от смежных акваторий, и независимые от общей площади льда. Геофизические процессы влияют на ледяной покров через сложную опосредованную связь, включающую в себя изменения параметров атмосферной циркуляции. Выявлены критические, аномальные состояния ледяного покрова в районах Западно-Камчатской промысловой подзоны и причинно-следственные связи его формирования в период проведения минтаевой путины за период 2006-2017 гг. Представлен механизм влияния термобарических условий, подтверждающий влияние Охотского тропосферного циклона (ОТЦ) и Тихоокеанского тропосферного гребня на формирование аномальных ледовых условий в Охотском море в целом и в отдельных локальных районах его акватории.

Рассмотрены изменения состояния двух популяций минтая Японского моря, нерестящихся у побережий Приморья и Хоккайдо, в течение нескольких последних десятилетий. Межгодовая динамика воспроизводства обеих популяций соответствует зависимости «пополнение-запас», описываемой кривой Рикера, которая определяет максимальное пополнение при некоторой оптимальной величине запаса, равной экологической ёмкости биотопа для данного вида, и ухудшение воспроизводства при запасе ниже или выше этой величины. При этом отмечено, что параметры кривой Рикера неустойчивы во времени и их изменения в последние десятилетия привели к ухудшению воспроизводства обеих популяций и снижению их запасов, с наиболее резким падением запасов в начале 1990-х гг. По данным собственных исследований и литературным данным установлено, что причиной этих изменений в обоих случаях являются климатические изменения в Японском море, связанные с ослаблением зимнего муссона. Однако механизмы влияния климатических изменений на две исследованные популяции минтая различны: воспроизводство хоккайдской популяции ухудшается из-за выноса икры и личинок за пределы Японского моря в условиях усиления Цусимского течения, что в терминах кривой Рикера выражается как снижение популяционной плодовитости, а воспроизводство приморской популяции ухудшается из-за неблагоприятных для минтая перестроек в местной экосистеме, находящейся на южной периферии субарктической зоны, в условиях роста температуры воды, что в терминах кривой Рикера выражается как сокращение экологической ёмкости биотопа для минтая (примерно с 150 тыс. т практически до нуля). Примечательно, что экологическая ёмкость биотопа хоккайдского минтая, находящегося на северной периферии субтропической зоны, не сокращается, а в условиях усиления Цусимского течения даже несколько выросла (до 500 тыс. т). Обсуждаются особенности влияния климатических изменений в сторону потепления на субарктические и субтропические экосистемы.

Работа посвящена изучению межгодовой изменчивости термических фронтальных зон Баренцева моря. Для района 73-78° с. ш. и 15-43° в. д., где наиболее ярко выражены фронтальные зоны, с 1960 г. по 2018 г. рассчитаны индексы протяжённости термических фронтальных зон (количество узлов расчётной сетки со значимым градиентом температуры) и средние значения горизонтальных градиентов температуры в них на горизонте 50 м в августе-сентябре. Термическая фронтальная зона выделялась на участках, где градиент температуры превышал 0,04 °С/км. С начала текущего столетия отмечается уменьшение протяжённости термических фронтальных зон Баренцева моря и ослабление градиентов температуры в них. В 2010 г. индекс протяжённости фронтальных зон и средний градиент температуры достигли своих абсолютных минимумов за весь расчётный период с 1960 г. Для оценки межгодовой изменчивости положения термических фронтальных зон рассчитаны их географические центроиды, взвешенные центры масс для узлов расчётной сетки со значимым градиентом температуры, с использованием величин горизонтальных градиентов температуры воды в качестве весовых коэффициентов. От 1960-х к 2010-м годам произошло смещение среднедекадных центроидов фронтальных зон на 150 км в северо-восточном направлении.

По результатам комплексных экспедиций в осенние сезоны (октябрь-ноябрь) 2015-2018 гг. исследованы межгодовые изменения структуры ихтиоценоза в пелагиали южной части шельфа Марокко в Атлантическом океане в связи с изменениями среды обитания. В качестве реперных биологических видов выбраны массовые пелагические рыбы: европейская и западноафриканская ставриды, европейская сардина, восточная скумбрия, морской лещ, морские бекасы, миктофиды, а также непромысловые виды рыб. Использовались результаты контрольных тралений, в которых какой-либо вид составлял не менее 70% улова. Выполнен анализ видового состава контрольных тралений, данных гидроакустического сопровождения тралений, термохалинных характеристик вод. Сопряжение данных выполнено путем их поэтапного извлечения и преобразования с применением стандартных компьютерных программ обработки разных видов информации (акустической, гидрологической, ихтиологической), а также специально разработанных программ, позволяющих создать единую базу данных. Установлено, что наблюдаемые в последние годы в АРЗ Марокко изменения численности ряда промысловых видов и видов прилова связаны с наличием или отсутствием так называемых «окон заселения», которые проявляются в поле T, S-диаграмм областями различной конфигурации, что свидетельствует об изменениях соотношений водных масс. На основе выявленных связей между изменениями соотношения водных масс и изменениями видового состава контрольных тралений учётных съёмок пополнения сделаны оценки ожидаемых изменений биомассы массовых пелагических рыб в ближайшие годы.

На основании региональных баз данных о термических характеристиках поверхностных вод, включая ледовитость залива Петра Великого, сформированных из открытых источников, проведён анализ их долгопериодных изменений в различных районах Японского моря. Исследована связь наблюдаемых изменений с крупномасштабными процессами, которые характеризуются известными климатическими индексами. Выявлено, что изменения температуры поверхности в Японском море, его северной части и в заливе Петра Великого зимой и летом происходят синхронно. В новом столетии (2001-2017 гг.) темп роста поверхностной температуры замедлился по сравнению с последним 25-летием ХХ столетия. Наиболее влиятельными в этих районах оказались крупномасштабные климатические процессы, которые характеризуются индексом Сибирского антициклона и Западно-Тихоокеанским индексом. Мы также проанализировали устойчивость статистических связей между региональными термическими характеристиками и крупномасштабными климатическими индексами. Особое внимание уделялось изменению характера связей в разные периоды времени. Ярко выраженные перестройки связей, сопровождающиеся сменой знака коэффициента корреляции, соответствовали известным «сдвигам» климатического режима (regime shift) в большинстве рассмотренных случаев. Самые заметные перестройки произошли в 1988-1989 гг.

Проводится анализ межгодовой изменчивости температуры воды на метеостанциях сети Росгидромета в прибрежных районах юго-восточного Сахалина. Определены годы аномальных похолоданий в мае и июне. Для их прогноза применяется метод интервального распознавания. Установлено, что месяцы, предшествующие аномальным, имеют высокие коэффициенты распознавания. Для верификации результатов построены барические карты для месяцев с наибольшими коэффициентами распознавания. Найдена общая закономерность динамики предшествующих барических полей, определяющих аномально холодные термические режимы в прибрежных водах юго-восточного Сахалина. Эти годы отличаются наличием над Охотским морем в зимний сезон тропосферных депрессий или тропосферного циклонического вихря. На примере юго-восточного Сахалина представлен метод прогноза экстремальных похолоданий в эстуарный период горбуши. Аномальные похолодания прибрежных вод юго-восточного Сахалина можно предсказывать с заблаговременностью (от одного до пяти месяцев) по динамике барических полей. Такой подход может быть использован и для других районов обитания горбуши на этапах ее жизненного цикла. Он использует высокие коэффициенты корреляции и проверяется путём построения барических полей.

Представлены сведения о комплексных исследованиях гидролого-гидрохимической структуры Среднего Каспия в июле-августе 2019 года на НПС «Исследователь Каспия». На четырёх квази-широтных разрезах с использованием зондирующего комплекса SBE19 plus Sea Bird, оснащённого серией датчиков и 12 батометрами Нискина, получены данные по растворённому кислороду, сероводороду, основным биогенным элементам (аммонийный, нитритный и нитратный азот, минеральный фосфор) и растворённому органическому углероду. Показано, что картина распределения определяемых элементов и их вертикальная структура соответствуют среднегодовым значениям для летнего сезона. Несмотря на снижение уровня Каспия мощность сероводородного слоя не уменьшилась.