Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №2.

смесей, образованных взаимодействием вод разного генезиса [13, 14]. По мере сноса перемешанных вод в открытое море они постоянно возобновляются, что является причиной формирования в областях перемешивания множества прослоек из промежуточных растворов морских солей, устойчиво наблюдаемых круглогодично [12-15, 17-18]. Из-за особенностей измерения S по электропроводности для сильных степеней разбавлений морских вод пресными, в качестве критерия выделения отдельных областей многослойных структур в ЗС авторами статьи используется параметр /„ - объемная доля содержания пресной воды в смесях морских и материковых (в долях или %) [1, 13]. Значение параметра /„ рассчитывается по уравнению вида [13]: / = 0 1 , (1) w о о ' ѵ ' о0— о0 где St - соленость (% о), или концентрация морских солей-полиэлектролитов в образующихся растворах (промежуточные смеси ЗС); S0 - начальная концентрация солей для морских (^трансформированных) вод, поступающих в ЗС; S'0 - то же для поступающих в ЗС материковых вод, (в ультрапресных водах Кольского п-ова минерализация менее чем 75 мг/л [14]). В [13, 14] показано, что если для некоторого диапазона смесей, ограниченного парами растворов /' : </і - і 2} = const, определять глубину залегания (Я,-) в сечении по оси сноса перемешивающихся вод (вдоль линий тока), то можно получить характеристики границ раздела между слоями ЗС с разными степенями разбавлений морских вод. Полученные для I lw = const глубины Я г функционально связаны с расстоянием L , отсчитываемого от точки начального контакта взаимодействующих вод разного генезиса [14, 15, 17, 18]. Распределение Я г в сечениях по оси сноса смешанных вод (как и при наблюдениях в одной точке) формирует изолинии / , полученные лля смесей с диапазоном: /' = const которым соответствует область их распространения в данной ЗС. Наборы таких сечений через ЗС позволяют на основе детальных данных определять параметры поверхностей внутренних разделов сложной формы, образующихся между разными областями в ламеллах: линейные размеры, длину по сечениям / , площадь и объемы прослоек для отдельных диапазонов и т.п. Очевидно, что полученные этим способом характеристики поверхностей раздела относятся к данной ЗС (для текущих условий ее формирования, см далее). Использование материалов наблюдений или параметров, характеризующих поверхности разделов между прослойками смешивающихся вод для теоретического анализа, требует проведения процедуры масштабирования: приведения данных в координатах безразмерной ЗС, например, путем введения множителей [14]. Такой прием используется ниже, при анализе потоков соли через границы разделов между отдельными структурами ЗС. Схема и модели описания процессов переноса в ЗС На основании натурных данных смешение вод с полной метаморфизацией состава пресного стока [8] в области река-море может рассматриваться как каскадный процесс перемешивания двух многокомпонентных растворов, содержащих соли-полиэлектролиты. В качестве предварительной схемы перемешивания будем применять его трехступенчатое представление, где каждая из ступеней может включать несколько стадий, идентификация которых возможна по ряду особенностей строения и характерному изменению параметров в отдельных подсистемах, устойчиво наблюдаемых в ЗС [13, 14, 18]. 1-я ступень перемешивания (взаимодействия) проходит в приустьевой зоне впадающих в море рек и рассматривается как область начального контакта морских и материковых вод. Это наименее освещенная материалами наблюдений ступень, которая обычно выпадает из области исследований как гидрологии, так и океанологии. Характерный период процессов, протекающих на этой ступени, занимает от нескольких секунд до нескольких минут. Процессы 2-й ступени перемешивания и трансформация структур ЗС проходят в пределах эстуарной зоны. На его начальной стадии наблюдается быстрое расширение объемов прослоек в ламеллах ЗС, при характерном периоде 103—104 с (часы). На этой стадии в смешивающихся растворах поддерживаются значительные вертикальные и горизонтальные градиенты для 39