Река Амур является крупнейшей рекой Дальнего Востока России (годовой объем стока около 400 км3), она оказывает влияние на гидрологические условия не только своего естественного эстуария – Амурского лимана, но и на прилегающие акватории, прежде всего на Сахалинский залив Охотского моря и северную часть Татарского пролива Японского моря. В эстуарии речная вода смешивается с морской и формируется распресненная модифицированная вода, которая прослеживается благодаря низким значениям солености вдоль восточного берега о. Сахалин до его юго-восточной оконечности (м. Анива), а также в северной части Татарского пролива. Также эта вода четко идентифицируется по распределениям температуры поверхности моря (ТПМ) благодаря более высоким значениям этого параметра. Это обстоятельство использовалось в ряде работ для изучения распространения стока реки Амур, в том числе в период проведения морских экспедиций ТОИ ДВО РАН в Амурском лимане и Сахалинском заливе. Основное внимание в предыдущих исследованиях было уделено анализу отдельных ситуаций. Систематизация информации и оценка пространственно-временной изменчивости ТПМ и содержания пигмента в районах, подверженных влиянию модифицированной воды, не проводились. Цель данной работы – описать пространственно-временную изменчивость температурных условий и концентрации хлорофилла а, а также особенностей распространения модифицированной воды стока реки Амур в прилегающих морских акваториях.
Материалом для исследования послужили данные по температуре поверхности моря за 1998–2021 гг., полученные установленной в «СахНИРО» приемной станцией TeraScan со спутников серии NOAA в районе с координатами 139°42´–142°42´ в.д., 47°42´–54°42´ с.ш. Также в работе использована ежесуточная информация о концентрации хлорофилла а 2-го уровня со сканера цвета MODIS искусственного спутника Земли Aqua, предоставленная Ocean Color Processing Group (https://oceancolor.gsfc.nasa.gov) за период с 2003 по 2021 г. Итоговое пространственное разрешение анализируемых параметров составило около 2 км с временной дискретностью в один месяц. Рассматривались ежемесячные сведения о расходе реки Амур в замыкающем створе близкого к устью уровенного поста в с. Богородское за 1998–2020 гг., любезно предоставленные сотрудником ФГБНУ «ВНИРО» С. Л. Гориным. Для анализа использовался метод разложения по естественным ортогональным функциям (ЕОФ), обычно применяющийся при изучении гидрометеорологических полей, и иные стандартные методы статистического анализа.
Регулярные спутниковые наблюдения позволяют уверенно идентифицировать модифицированные амурские воды в пространственно-временном масштабе по данным температуры поверхности моря и концентрации хлорофилла а. В зоне своего стока река Амур оказывает значительное влияние на термические условия и распределение фитопланктона в окружающих морских водах. С июня по сентябрь в Амурском лимане модифицированные амурские воды в наибольшей степени поступают в северо-западную часть, в меньшей – на юго-восточный участок. В Сахалинском заливе более теплая вода распределяется вдоль юго-восточного и восточного побережий, самая холодная отмечается в северо-западной части. Активизация стока р. Амур в южном направлении происходит осенью. В ноябре, когда наблюдается наиболее масштабное проникновение распресненной воды в северную часть Татарского пролива, она уже выхоложена и слабо выделяется на пространственных распределениях ТПМ, но в то же время отчетливо проявляется по концентрации хлорофилла а.
Разложение поля ТПМ по ЕОФ выявило климатический сдвиг, выраженный во временных функциях второй и третьей мод, показывающий изменения термических условий, начиная с 2010 г., а именно, существенное повышение температуры в зоне модифицированных вод, обусловленное увеличением расхода р. Амур. Одним из возможных последствий этого стало уменьшение содержания хлорофилла а в районах распространения амурского стока, что также нашло свое отражение в ходе анализа данных с помощью метода ЕОФ.