Zasolenie

Zasolenie wody morskiej, podawane w skali praktycznej, bezwymiarowej [PSU], obliczane jest za pomocą modelu ekosystemu Morza Bałtyckiego 3D CEMBS. W serwisie SO SatBałtyk rozkłady zasolenia na powierzchni oraz na różnych głębokościach podawane są w postaci map o rozdzielczości poziomej 1 km.

Metodyka wyznaczania zasolenia

Zasolenie jest obliczane z wykorzystaniem prognostycznego modelu ekohydrodynamicznego 3D CEMBS. Jako warunki brzegowe na powierzchni morza wykorzystywane są dane atmosferyczne z prognostycznego modelu UM (ICM Uniwersytetu Warszawskiego). Model posiada otwartą granicę z Morzem Północnym w celu lepszego odwzorowania zmian związanych z wlewami wód z tego regionu. Model 3D CEMBS jest wyposażony w moduł dopływów rzecznych, który dostarcza informacji na temat ilości słodkiej wody dostarczanej z 72 rzek oraz ilości substancji biogenicznych przez nią niesionych. W celu zapewnienia jak najdokładniejszego odwzorowania mieszania w pionie zastosowano parametryzację KPP. Model posiada moduł asymilacji danych satelitarnych, pochodzących z czujnika MODIS umieszczonego na satelicie Aqua (EOS PM). Wyniki modelowe mają rozdzielczość poziomą ok. 2 km. W pionie model jest podzielony na 21 warstw. Pierwsze cztery warstwy mają grubość 5 metrów. Grubość pozostałych warstw rośnie wraz z głębokością. Wyniki dostarczane do systemu SO SatBałtyk zostały interpolowane na siatkę o rozdzielczości 1 km. Więcej informacji można znaleźć w artykule: Activation of the operational ecohydrodynamic model (3D CEMBS) – the hydrodynamic part (Dzierzbicka-Głowacka et. al. 2013).

Walidacja (ocena dokładności)

Dokładność wyników modelowych została oszacowana poprzez ich porównanie z dostępnymi wynikami in-situ z boi pomiarowych oraz z rejsów R/V Oceania (Rys. obok). Błąd statystyczny zasolenia powierzchniowej warstwy morza obliczony z modelu 3D CEMBS wynosi około 0.26 PSU, natomiast błąd systematyczny w zależności od wybranej stacji pomiarowej waha się od -0,32 PSU do 0.33 PSU. W przypadku profili po całej głębokości porównanych z wartościami zmierzonymi w czasie rejsów R/V Oceania (tabela obok) błędy te sięgały wartości odpowiednio 0.95 PSU i 0.99 PSU. Współczynnik korelacji wahał się dla poszczególnych rejsów od 0.86 do 0.96. Więcej informacji można znaleźć w wymienionym w poprzednim akapicie artykule.

Interesujące zjawiska dotyczące zasolenia

Wlewy wody o bardzo dużym zasoleniu pochodzącej z Morza Północnego.

Normalnym stanem Bałtyku jest stagnacja wód. Dopływ wód z Morza Północnego jest nierównomierny a znaczące wlewy mają charakter epizodyczny i gwałtowny. Wymiana wód pomiędzy Bałtykiem i Morzem Północnym w skali dni i tygodni jest głównie barotropowa, powodowana poprzez różnicę poziomów morza. Wiatry zachodnie podnoszą poziom morza w Kattegacie i obniżają w zachodnim Bałtyku powodując wlewania się wody do Bałtyku. Krótkookresowe charakterystyki wymiany wód są bardzo zmienne zarówno pod względem zasolenia jak i objętości transportowanej wody. Wlewy są uzależnione od pola wiatru, ciśnienia nad Atlantykiem Północnym i ilością wody w Bałtyku. Wody pochodzenia wlewowego podtrzymują stratyfikację w pionie i zasolenie malejące od Cieśnin Duńskich w głąb Bałtyku. Wody pochodzenia oceanicznego najbardziej widoczne są w głębokich partiach zachodniego i południowego Bałtyku, gdzie znajdują odbicie nawet niewielkie wlewy. Im dalej od Cieśnin Duńskich tym oddziaływanie wlewów jest słabsze a do centralnych obszarów Bałtyku docierają tylko wlewy duże. Z reguły duże wlewy pojawiają się średnio co 4-5 lat i rozprzestrzeniają się w Bałtyku w warstwie poniżej halokliny. Wlewy średnie występują kilka razy częściej a w okresie jesienno-zimowym, są ważne, gdyż ich woda jest z reguły lepiej natleniona od wody bałtyckiej i na tyle gęsta, aby docierać poniżej halokliny do Bałtyku Właściwego, gdzie likwiduje deficyt tlenowy.