Экспедиция на НИС «Академик М.А. Лаврентьев» (рейс № 69)

Год
2015
Транспорт
НИС «Академик М.А. Лаврентьев»
Тип экспедиции
Экспедиции ТОИ ДВО РАН
Вид экспедиции
Морская экспедиция
Начальник экспедиции
к.г.н. Каплуненко Дмитрий Дмитриевич
Район исследований

Район Цусимской и Японской котловин Японского моря.

Научный состав

В соответствии с программой работ и количеством этапов экспедиции в каждом этапе участвовало различное количество научных сотрудников, как с корейской, так и с российской стороны. Распределение научного состава по этапам было следующим.

1 этап 4-8 апреля (5 суток)

Общая численность научного состава экспедиции 18 человек (в том числе ТОИ ДВО РАН - 7 чел.; сотрудники корейских университетов – 11 чел.).

2 этап 11-25 апреля (15 суток)

Общая численность научного состава экспедиции 29 человек (в том числе ТОИ ДВО РАН - 17 чел.; ИО РАН – 1 чел.; сотрудники корейских университетов – 11 чел.), входящих в 2 отряда:

  • гидрологический - 9 чел. (нач. отряда Баннов В.А.);
  • гидрохимический - 20 чел. (нач. отряда Сагалаев С.Г.);

3 этап 29 апреля-6 мая (8 суток)

Общая численность научного состава экспедиции 29 человек (в том числе ТОИ ДВО РАН - 18 чел.; сотрудники корейских университетов – 11 чел.) входящих в 2 отряда:

  • гидрологический - 9 чел. (нач. отряда Баннов В.А.);
  • гидрохимический - 20 чел. (нач. отряда Сагалаев С.Г.);

4 этап 30-31 мая (2 суток)

Общая численность научного состава экспедиции 12 человек (в том числе ТОИ ДВО РАН - 10 чел.; сотрудники корейских университетов – 2 чел.)

Цели и задачи экспедиции

Экспедиция организована Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Тихоокеанским океанологическим институтом им. В.И.Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук для выполнения комплексных гидрологических и биогеохимических исследований в Японском море.
Целью экспедиции являлось исследование основных механизмов формирования структуры полей физических и биогеохимических характеристик вод Японского моря и их изменчивости в связи с изменением климата и антропогенным воздействием. Задача экспедиции - комплексная океанографическая съемка района Цусимской и Японской котловин Японского моря и присклоновой области северо-западной части моря в начале весеннего периода, подъем и постановка автономных заякоренных станций.

Выполненные работы и исследования

Судно приступило к выполнению экспедиционной программы (1й этап) после окончания таможенно-пограничного оформления на рейде порта Владивосток, 4 апреля 2015 г., в 17.00 по местному времени. На следующее утро, 5 апреля, в 8:30 по судовому времени в координатах 40o20.03 с.ш., 131o34.97 в.д. была выполнена тестовая станция для проверки научного оборудования. Испытания показали неисправность соединительного кабеля между пробоотборным устройством SBE-32, высокоточным термометром SBE-35 и зондом. Учитывая отсутствие замены данному кабелю, было принято решение выполнять дальнейшие работы без использования термометра SBE35. По окончании испытаний судно прямым курсом направилось в порт Донхе для принятия на борт корейских участников экспедиции и их оборудования. Судно прибыло на рейд порта Донхе к 10 часам судового времени 6 апреля, а ошвартовалось у причала в 11 часов судового времени.

По окончании погрузки корейских участников экспедиции, в 19.00 судового времени судно отошло от причала и взяло курс на Владивосток для выполнения второго этапа работ после таможенной очистки корейского оборудования. На пути следования, после подготовки оборудования, была выполнена вторая тестовая станция до глубины в 2000 м для проверки оборудования, поступившего на борт. Выполнение работ было начато в 16.30 по судовому времени в координатах 40o43.08 с.ш., 131o04.39 в.д. Работы были завершены в 18:15 по судовому времени. Во Владивосток судно прибыло к 9.00 судового времени и встало на рейд в ожидании таможенных процедур. По окончании таможенного оформления судно ошвартовалось у ведомственного причала УНИФ в 16.00 судового времени.

С 9-го по 10-е апреля выполнялось таможенное оформление временного ввоза оборудования корейского оборудования. Также, 10-го апреля, были приняты на борт корейские участники рейса, прилетевшие после прибытия во Владивосток судна.

Второй этап экспедиции, проводившийся в ИЭЗ РФ, был начат 11-го апреля в режиме каботажного плавания в соответствии с действующим законодательством. В 10.30 по судовому времени судно отошло от причала и взяло курс на обозначенный в плане-программе район работ. Работы по программе экспедиции второго этапа были начаты менее чем через восемь часов после выхода из порта в точке, обозначенной в приложении как st01 (M18) в 18.10 по судовому времени, в координатах 42o19.98 с.ш., 132o20.01 в.д. По окончании выполнения данной станции судно продолжило выполнение работ по меридиональному разрезу еще пяти станций с дистанцией в 10 миль между точками на склоне и 30 миль при максимальных глубинах (st02(M17), st03(M16), st04(M15), st05(M14) и st06(M13)).

По окончании работ на станции St06 (M13) 13-го апреля, в 2:45 судового времени, судно выполнило переход в район возвышенности Ямато с целью поднятия автономных буйковых станций (АБС), установленных в рейсе №66 НИС «Академик М.А. Лаврентьев» в апреле 2014 г.

Судно приступило к работам по поднятию станции Y1 13-го апреля, в 9:25 судового времени в координатах 42o12.64 с.ш., 133o45.96 в.д. В 11:25 все приборы были подняты на борт.

После поднятия станции Y1, с учетом погодных условий и готовности судна было принято решение продолжить поднятие станций, с переходом к точке постановки АБС Y3.

Судно прибыло к точке постановки АБС Y3 13 апреля в 13:05 по судовому времени и приступило к поднятию АБС в координатах 42o12.64 с.ш., 133o45.96 в.д. АБС была успешно поднята, все оборудование было на борту в 17:05 судового времени.

По окончании подъема АБС Y3 судно перешло в точку выполнения станции st07, в координатах 40o41.55 с.ш., 133o35.09 в.д., к выполнению которой приступили в 18:20 по судовому времени, 13-го апреля. Далее был выполнен разрез вдоль линии постановки станций Y3-Y1-Aqualog (st07, st08, st09, st10, st11, st12) с целью впоследствии получить возможность построить геострофические течения вдоль линии измерений и сравнить результаты, полученные в результате постановки АБС и при выполнении судовых измерений.

Станции st07, st08, st09 выполнялись с вечера до утра, после чего был сделан перерыв в течение светового дня 14-апреля, который был использован для поиска прибора Aqualog в районе его установки.

Судно приступило к поиску прибора Аквалог в 09:37 в точке с координатами 40°06.02 с.ш. 133°49.94 в.д.. В дальнейшем, в течение дня, при помощи различного тралового оборудования и с отдачей сигналов для размыкателя выполнялся поиск прибора в районе. К 21:47 по судовому времени судно закончило попытки поиска и поднятия прибора Аквалог в связи с исчерпанностью возможностей к его поиску и подъему.

По окончании траления судно выполнило станции st10, st11, st12 для завершения разреза через линию постановки АБС, после чего взяло курс на точку выполнения станции st13 (134-5), крайнюю южную точку (в этом рейсе) меридионального разреза по 134°в.д. Судно приступило к работам в точке st13 15 апреля 2015 г., в 9:35 по судовому времени в координатах 41o00.03 с.ш., 133o59.92 в.д. при ухудшающейся погоде. Завершив работу в точке в 13:05 по судовому времени судно направилось в следующую точку на разрезе, однако из-за погодных условий было принято решение отменить станцию и штормовать по разрезу курсом на север со скоростью до 3 узлов в ожидании улучшения погоды с последующим возобновлением работ.

Однако, до утра 16 апреля погода не улучшилась, а принятый прогноз погоды был ухудшающимся. Поэтому, совместным решением начальника экспедиции и капитана корабля было принято решение следовать в бухту Соколовская (район поселка Преображения) до улучшения погодных условий. Таким образом, судно встало на якорь в бухте 16 апреля в 8:35 по судовому времени в координатах 42o53.03 с.ш., 133o52.64 в.д..

В связи с плохими погодными условиями судно простояло в бухте Соколовская 16 и 17 апреля. Учитывая изменения в погоде и имеющуюся зыбь, было принято решение сниматься с якоря 17 апреля в 23:00 судового времени. После выхода из бухты судно направилось в район постановки АБС для предварительного эхолотного промера с целью уточнения глубин постановки.

Эхолотный промер был закончен к 8:00 судового времени 18 апреля, после чего судно приступило к постановке станции P1. Далее, в течение дня, последовательно были выполнены постановки прибора Aqualog и станции P2. По окончании светового дня судно приступило к выполнению станций на разрезе по 134o в.д., выполнив станцию st14 (134-1), st15(134-2) и st16(134-2a). После выполнения данных станций, к 8:00 судового времени 19 апреля судно вернулось в район постановки АБС и приступило к постановке станции P3. По окончании постановок судно перешло на разрез по 134o в.д. и продолжило выполнение гидрологических станций, перейдя к станции st17(134-4) в координатах 41o29.98 с.ш., 133o59.99 в.д. 19 апреля в 19:30 по судовому времени. Далее работы были продолжены с выполнением станции st18(134-3), в направлении на север, с последующим переходом в точку работ на станции st14(134-1), где судно развернулось на ветер и выполнило переход на разрез с северной точкой в 24 милях от бухты Ольга (st19(140, st20(141), st21(142), st22(143), st23(145), st24(146), st25(146)).

При выполнении станции st23(145) при сильном ветре и волнении, около поднятия Богорова, при поднятии розетты на глубине 750 м, 21 апреля, в 19:40 по судовому времени, в координатах 42o45.92 с.ш., 136o12.28 в.д. была потеряна связь между палубным модулем и розеттой, что не позволило получить пробы воды на горизонтах выше 750 м. После извлечения из воды розетты было выяснено, что в результате плохих погодных условий и частых рывков на тросе образовалась колышка, а кабельные жилы были порваны. Поэтому, после извлечения розетты было принято решение работы до утра прекратить, а в светлое время суток исправить повреждения и продолжить работы в следующей точке по разрезу.

Ремонт оборудования был завершен к 12 часам судового времени 22 апреля, после чего судно приступило к работам в районе станции st24 (146) (район поднятия Богорова) в координатах 42o35.23 с.ш., 136o20.12 в.д. Затем судно выполнило крайнюю станцию на данном разрезе (st25(149)) в координатах 42o16.71 с.ш., 136o50.62 в.д., приступив к работам в 19:30 по судовому времени. По окончании станции, в 5:00 судового времени 23 апреля судно завершило работы на станции и выполнило переход на северо-восток в район станции st26 (155) координатах 44o18.42 с.ш., 138o04.63 в.д., приступив к работам в 18:05 по судовому времени.

Далее, при выполнении станции st27(153А) в координатах 44o36.36 с.ш., 137o41.31 в.д. в 3:30 судового времени, при поднятии розетты на борт была обнаружена колышка на тросе. Причина возникновения – плохие погодные условия. Для подъема оборудования пришлось воспользоваться краном. В результате работы на станции были закончены в 5:00 по судовому времени, после чего сразу же научный состав приступил к восстановлению работоспособности оборудования.

Восстановительные работы были завершены в 8:20 по судовому времени 24 апреля, после чего судно приступило к выполнению станции st28(151) в координатах 44o53.18 с.ш., 137o08.61 в.д. Работы на станции были завершены в 10:30 по судовому времени, после чего судно взяло курс на Владивосток.

Судно прибыло на рейд 25 апреля в 9:00 по судовому времени, швартовка у причала №44 была завершена в 15:00 судового времени. На этом второй этап экспедиции был завершен.

Третий этап экспедиции, выполняемый в режиме заграничного плавания, был начат 29 апреля в 22:00 судового времени, после таможенного оформления судна. После выхода судна за пределы ИЭЗ РФ судно приступило к работам по меридиональному разрезу по 132o20.00 в.д. С 30 апреля по 2 мая судном были выполнены работы на станциях st29(M12), st30(M11), st31(M10), st32(M9), st33(M8), st34(M7). Следует отметить, что после выхода из ИЭЗ РФ регистрация данных наблюдений зонда осуществлялась уже на компьютер корейской стороны. При этом, после окончания рейса российской стороне были переданы данные по станциям st29(M12), st30(M11), st31(M10), st32(M9). Остальные предполагается получить после контроля данных корейской стороной по ИЭЗ Республики Корея.

При выполнении станции st35(М6), 2-го мая, была получена информация о проблемах с постановкой АБС P3 (сигнал GPS указывал на наличие маяка на поверхности). В результате было принято решение о сокращении работ в ИЭЗ Республики Корея – станция М5 была пропущена и выполнена только st36(M4) в координатах 37o00.04 с.ш., 131o00.00 в.д. После выполнения данной станции судно направилось в порт Донхэ для разгрузки аппаратуры и высадки корейских участников, а также совещания по вопросу действий с АБС P3.

После перехода от последней выполненной станции судно пришвартовалось в порту в 8:30 по судовому времени 3-го мая 2015 г. Была проведена выгрузка оборудования корейских участников экспедиции и обсуждение ситуации с АБС P3. В итоге обсуждения было принято решение выполнить переход в точку постановки АБС P3 и принять решение о подъеме или снятии некоторых элементов станции на месте постановки. На борту остался один корейский участник, Hwang (Хван) Sangchul (Санчул), СНУ, специалист по установке АБС.

По окончании погрузо-разгрузочных операций, в 20:00 судового времени судно вышло из порта и взяло обратный курс на точку постановки АБС P3. Судно прибыло в район постановки станции в 6:00 по судовому времени. Работы по поиску станции были начаты в 8:00 судового времени, с улучшением погодных условий и увеличением видимости. После прохода в точке, максимально близкой к отметке о последнем сигнале маяка АБС Р3 визуально маяка, плавающего на буе, обнаружено не было.

После совещания между капитаном, начальником экспедиции и корейским специалистом по постановке АБС было принято решение искать месторасположение станции на основе данных о расстоянии до размыкателя. Судно последовательно прошло через точку, указанную как место всплытия маяка и выполнило пеленгацию месторасположения акустического размыкателя станции Р3. В итоге, после визуального контакта со станцией, было установлено, что реальное место постановки станции расположено на расстоянии около одной морской мили от позиции, указываемой маяком. При этом, место постановки находится в 500 метрах от точки сброса мертвого якоря, т.е. ожидаемого места постановки.

К моменту выхода на точку визуального контакта (12:40 судового времени) установилась погода, позволяющая спустить шлюпку на воду. В итоге было принято решение в данный момент поднятие станции не выполнять, ограничившись снятием маяка вместе с платформой его плавучести и притоплением оставшихся сфер плавучести.

В 13:10 судового времени был выполнен спуск шлюпки и расцепление платформы с маяком от остальной части АБС Р3. К плавающим на поверхности сферам плавучести был прицеплен груз весом около 10 килограмм для убирания их с поверхности. После привязки груза визуальный контакт с АБС Р3 был потерян.

По окончании работ в точке постановки АБС Р3 был выполнен переход в точку постановки АБС Р2 и выполнена проверка правильности постановки. В 14:35 по судовому времени была выполнена подача сигнала на «просыпание» размыкателя АБС Р2 и получен ответ о его нахождении на глубине в 1850 м. Данное условие удовлетворяло расчетным данным по постановке данной станции. Правильность постановки станций на более мелких глубинах (АБС Aqualog и Р1) не проверялась в связи с меньшей вероятностью сноса станций относительно исходных координат.

По окончании проверки судно перешло в точку выполнения станции st15(134-2) и выполнило в данной точке повторное зондирование в связи с прерыванием предыдущего, выполнявшегося 18 апреля. По окончании работ на станции судно взяло курс на Владивосток и прибыло на якорную стоянку для таможенного досмотра к 9:00 судового времени 6-го мая. По окончания досмотра судно пришвартовалось у причала №44в УНИФ ДВО РАН в 14:00 судового времени. На этом третий этап экспедиции был завершен.

Последний, четвертый этап экспедиции, был организован и проведен с 30 по 31 мая 2015 г. и выполнялся, как и второй этап, в режиме каботажного плавания. Необходимость рейса была связана с переустановкой АБС Р3, глубина установки которой не соответствовала расчетной. В связи с этим на третьем этапе экспедиции, при выходе из порта Донхэ, корейской стороной были предоставлены необходимые расходные материалы в виде плавучего якоря весом в 1200 кг. Позднее, 20-го мая, во Владивосток был выслан самолетом и растаможен в течение 9-ти дней комплект тросов необходимой длины для постановки АБС. 29-го мая данный комплект был погружен на судно.

Судно вошло в район работ в 3:55 судового времени 30-го мая. На момент прихода условия были таковы (видимость не более 25 метров), что возможности к немедленному поиску станции не было. Поэтому было принято решение выполнить зондирование в точке на безопасном расстоянии от постановки АБС Р3 (примерно 2,2 морских мили на глубине порядка 3220 м, согласно показаний эхолота, станция st38). После выполнения станции, на основании показаний альтиметра и зонда была установлена реальная глубина места, и, согласно имеющихся показаний эхолота было рассчитано реальное значение скорости звука (интегральное значение, определенное как 1477 м/сек для данного места), которое было необходимо было использовать для расчета глубины постановки станции. С учетом данного значения в показания эхолота была введена поправка, которая позволила рассчитать реальную глубину места постановки.

После выполнения станции st38 судно приступило к поискам станции P3. Также, как и в конце третьего этапа экспедиции, применялась триангуляция по показаниям размыкателя для поиска точки с наименьшим расстоянием до станции.

С учетом глубины места постановки и расстояния до размыкателя (3134 м) было принято решение отдать команду на всплытие в 11:55 по судовому времени. В результате сферы плавучести АБС Р3 вспыли слева по борту примерно в 50 м от судна. После этого была спущена на воду шлюпка, которая завела трос АБС на П-раму судна, после чего был начат подъем станции на борт. Подъем станции был окончен в 14:10 судового времени.

По окончании подъема были проведены подготовительные работы для установки станции, включающие снятие кормовой площадки со слипа, перевешивание блоков и подготовку тросов и якорей. По окончании подготовительных работ была выбрана точка, удовлетворяющая условиям постановки, с учетом пересчета реальной глубины места и судно вышло в точку в 3-х милях от точки постановки в 17:05 по судовому времени. При этом, в отличии от предыдущего раза, судно заходило на точку не вдоль склона с понижением глубин, а на склон с места, где глубина максимальна. Таким образом, вероятность смещения станции на более мелкую глубину уменьшалась. В итоге установка станции была завершена в 19:15 по судовому времени в координатах 42o23.63 с.ш., 133o51.50 в.д.

После постановки судно оставалось в районе постановке еще около двух часов, выполняя подготовительные работы к зондированию, а также ожидая возможных сигналов с маяка АБС Р3. По окончании двух часов было выяснено, что сигналов с маяка не поступает, что означало, что все узлы АБС находятся в подводном положении, а задача по перестановке выполнена.

По окончании работ по постановке АБС P3 судно приступило к выполнению разреза через точки постановки буйковых станций. Были выполнены станции st39, st40, st41, st42, st43 и st44. Работы по выполнению разреза были закончены в 6:05 по судовому времени 31 мая. По завершении работ судно взяло курс на Владивосток. Судно ошвартовалось у причала №44-в в 16:00 судового времени.

В результате проведенной экспедиции рейсовое задание было выполнено полностью.

Финансирование

Работы выполнялись в рамках международной программы «Исследование окраинных морей Азии КРИМС/ПАЙСИС (CREAMS/PICES)» Северотихоокеанской организации по морским наукам (PICES), госзадания ТОИ ДВО РАН на 2015 г., а также договора о сотрудничестве между ТОИ ДВО РАН и Сеульским национальным университетом (СНУ), Республика Корея.

Предварительные научные результаты
  1. Получен массив гидрологических, химических и биологических данных для комплексной характеристики водных масс и первичных звеньев экосистем северо-западной и юго-западной части Японского моря в период начала весеннего цветения хлорофилла-а и выноса холодных вод из залива Петра Великого.
  2. Выполнена комплексная съемка характеристик поверхностного слоя вод моря по маршруту движения судна, включавшая непрерывные измерения температуры, солености, содержания растворенного кислорода, парциального давления углекислого газа.
  3. Получены данные о физических и химических характеристиках глубинных и придонных вод Японского моря для продолжения мониторинга межгодовой изменчивости.
  4. Установленны буйковые станции на банке Ямато с целью изучения циркуляции водных масс и разномасштабной изменчивости, которую можно будет выявить за время проведения эксперимента (в течение ближайшего года).