Interannual variability of water masses in the area of bottom water formation in Рrydz Вay

The results of field studies of the processes of Antarctic Bottom Water formation conducted in the period from 2004 to 2016 in the Prydz Bay of the Commonwealth Sea is discussed. During this period the oceanographic observations along the 70° E section, crossing the shelf and the continental slope, were repeated nine times. In this area in the austral summer of 2004 during the AARI expedition on the r/v “Akademik Fedorov” the process of formation of bottom water has been recorded for the first time. A further study of the structure and characteristics of water masses on this section and in the adjacent area confirmed the regularity of these processes during the summer period. At the same time, a significant interannual variability of the structure, characteristics, and mechanisms of distribution of the main water masses in the section shelf, deep and bottom waters — was found. For the first time, detailed information on the bottom topography of the ocean in the vicinity of this section made it possible to show the determining role of bottom topography features in the distribution of newly formed bottom water along the continental slope. The tendency of increasing of the volume of bottom water formed in the Prydz Bay in recent years is revealed, which is associated with the intensification of the basal melting of the ice shelf leading to an increase in the volume of the formation of supercooled Shelf Water, the most important component in the formation of bottom water.

1. Антипов Н.Н., Клепиков А.В. Циклонические круговороты окраинных морей восточной Антарктиды // Арктика и Антарктика. М.: Наука, 2003. Вып. 2 (36). С. 126–148.

2. Антипов Н.Н., Клепиков А.В. Особенности океанографического режима залива Прюдс по данным экспедиций ААНИИ. // Проблемы Арктики и Антарктики. 2007. Вып. 76. С. 36–48.

3. Антипов Н.Н., Клепиков А.В. О взаимодействии вод шельфа и глубокого океана над материковым склоном Антарктиды // Океанография и морской лед: Вклад России в Международный полярный год 2007/08 / Под ред. И.Е. Фролова. М.: Paulsen, 2011. С. 291–305.

4. Григорьев Ю.А. Циркуляция поверхностных вод в заливе Прюдс // Информ. бюл. САЭ. 1968. № 68. С. 44–48.

5. Григорьев Ю.А. Гидрологические исследования в заливе Прюдс // Труды САЭ. 1971. Т. 54. С. 180–199.

6. Головин П.Н., Антипов Н.Н., Клепиков А.В. Сток антарктических шельфовых вод в летний период на шельфе и материковом склоне моря Содружества и их влияние на формирование донных вод Южного океана // Океанология. 2011. Т. 51. № 3. C. 393–408.

7. Головин П.Н., Антипов Н.Н., Клепиков А.В. Исследование устойчивости Антарктического склонового фронта в море Содружества // Метеорология и гидрология. 2013. № 11. С. 64–78.

8. Головин П.Н., Антипов Н.Н., Клепиков А.В. Интрузионное расслоение антарктического склонового фронта // Океанология. 2016. Т. 56. № 4. С. 514–528.

9. Денисов А.С., Мызникова М.Н. Особенности гидрологического режима в заливе Прюдс (февраль 1973 г.) // Труды САЭ. 1978. Т. 68. С. 100–105.

10. Зверев А.А. Аномалии температуры морской воды в заливе Прюдс // Информ. бюл. САЭ. 1959. № 6. С. 30–31.

11. Клепиков А.В., Антипов Н.Н. Особенности формирования и распространения водных масс на шельфе и материковом склоне вокруг Антарктиды // Лед и снег. 2014. № 4 (128). С. 81–94.

12. Саватюгин Л.М., Комова В.В. Гидрологическая характеристика залива Прюдс в феврале 1969 г. // Труды САЭ. 1971. Т. 57. С. 99–104.

13. Baines, P.G., Condie S.A. Observations and modelling of Antarctic downslope flows: a review, in Ocean, ice, and atmosphere: interactions at the Antarctic continental margin // Antarctic Research series. 1998. Vol. 75. P. 29–49.

14. Сarmack E.C. Water characterisics of the Southern Ocean south of the Polar Front // A Voyage of Discovery / Ed. M. Angel. New York: Pergamon Press, 1977. P. 15–42.

15. Carmack E.C., Foster T.D. On the flow of water out of the Weddell Sea // J. Deep-Sea Res. 1975. Vol. 22. № 11. P. 711–724.

16. Foldvik A., Gammelsrod T., Torresen T. Circulation and water masses on the southern Weddell Sea shelf. Oceanology of the Antarctic continental shelf // Antarctic Res. Ser. 1985. Vol. 43. P. 5–20.

17. Gill A.E. Circulation and bottom water production in the Weddell Sea // J. Deep-Sea Res. 1973. Vol. 20. № 2. P. 111–140.

18. Jackett D.R., McDougall T.J. A neutral density variable for the world’s oceans // J. Phys. Oceanogr. 1997. Vol. 27. P. 237–263.

19. Jacobs S.S. On the nature and significance of the Antarctic Slope Front // Marine Chemistry. 1991. Vol. 35. P. 9–24.

20. Jacobs S.S., Amos A.F., Bruchhausen P.M. Ross Sea oceanography and Antarctic Bottom Water formation // J. Deep-Sea Res. 1970. Vol. 17. P. 935–962.

21. Jacobs S.S., Georgi D.T. Observations on the southwest Indian Antarctic Ocean // J. Deep-Sea Res. 1977. Vol. 24. P. 43–84.

22. Leffanue H., Craven M. Circulation and water masses from current meter and T/S measurementsat the Amery Ice Shelf // FRISP Report, 2004. № 15. URL: http://folk.uib.no/ngfls/frisp/Rep15/leffanue.pdf [дата обращения 01.09.2017]

23. McDougall T.J. Neutral surfaces // J. Phys. Oceanogr. 1987. Vol. 17. P. 1950–1964.

24. Ohshima, K. I., Fukamachi Y., Williams G.D., Nihashi S., Roquet F., Kitade Y., Tamura T., Hirano D., Herraiz-Borreguero L., Field I., Hindell M., Aoki S., Wakatsuchi M. Antarctic Bottom Water production by intense sea-ice formation in the Cape Darnley polynya // Nat. Geosci. 2013. Vol. 6. P. 235–240.

25. Orsi A. H., Johnson G. C., Bullister J. L. Circulation, mixing, and production of Antarctic bottom water // Prog. Oceanogr. 1999. Vol. 43. P. 55–109.

26. Whitworth III T., Orsi A.H., Kim S.-J., Nowlin W.D., Locarnini R.A. Water masses and mixing near Antarctic Slope Front // Ocean, Ice and Atmosphere: Interactions at the Antarctic Continental Margin. Antarctic Res. Ser. 1998. Vol. 75. P. 1–27.

27. Williams G.D., Herraiz-Borreguero L., Roquet F., Tamura T., Ohshima K.I., Fukamachi Y., Fraser A.D., Gao L., Chen H., McMahon C.R., Harcourt R., Hindell M. The suppression of Antarctic bottom water formation by melting ice shelves in Prydz Bay // Nat. Commun. 2016. Vol. 7. 12577. DOI: 10.1038/ncomms12577