Низкочастотная изменчивость расхода Гольфстрима: описание и механизмы

Г.Ф. Джиганшин, А.Б. Полонский

Морской гидрофизический институт НАН Украины, Украина

Аннотация

На основе современной базы океанографических и гидрометеорологических данных рассчитаны характеристики изменчивости расходов Гольфстрима в 1950 – 2004 гг. Оценена роль низкочастотных колебаний завихренности поля ветра и турбулентных потоков тепла в Северной Атлантике в формировании этой изменчивости. Получен значимый (на 5%-ном доверительном уровне) положительный линейный тренд среднемесячных расходов Гольфстрима, что проявляется в увеличении расхода Гольфстрима за указанный период на 13 Св. На основании полученных оценок делается вывод о том, что межгодовые изменения расхода Гольфстрима примерно на 25 % обусловлены низкочастотными колебаниями завихренности поля ветра в Субтропической Атлантике. Причем расходы Гольфстрима запаздывают относительно ветровых колебаний приблизительно на 2 года. Важную роль в изменении расхода Гольфстрима играет отклик системы западных пограничных течений на квазипериодическое воздействие турбулентных потоков тепла на поверхности океана, связанное с Североатлантическим колебанием. Интенсификация турбулентных потоков тепла в Северном Субполярном циклоническом круговороте и их ослабление в северной части Субтропического антициклонического круговорота сопровождаются интенсификацией Гольфстрима, наблюдаемой через 3 – 5 лет. Аномалии турбулентных потоков тепла противоположного знака сопровождаются ослаблением Гольфстрима также через 3 – 5 лет. Отмечается потенциально важная роль Тихоокеанской декадной осцилляции в поддержании декадной изменчивости интенсивности Гольфстрима. Воздействие этой осцилляции на расходы Гольфстрима осуществляется как посредством изменения поля ветра в разные фазы осцилляции, так и вследствие ее влияния на теплообмен океана с атмосферой.

Для цитирования

Джиганшин Г.Ф., Полонский А.Б. Низкочастотная изменчивость расхода Гольфстрима: описание и механизмы // Морской гидрофизический журнал. 2009. № 3. С. 30-49. EDN VKGJET.

Dzhiganshin, G.F. and Polonsky, A.B., 2009. Low-frequency variations of the Gulf-Stream transport: description and mechanisms. Physical Oceanography, 19(3), pp. 151–169. doi:10.1007/s11110-009-9047-5

Список литературы

  1. Полонский А.Б., Башарин Д.В., Воскресенская Е.Н., Ворли С. Североатлантическое колебание: описание, механизмы и влияние на климат Евразии // Морской гидрофизический журнал. – 2004. – № 2. – С.42 – 59.
  2. Карнаухов А.В., Карнаухов В.Н. Новая модель оледенений в Северном полушарии. – Пущино: Институт биофизики клетки РАН. – http://poteplenie.ru/doc/karn-golfst0.htm.
  3. Карнаухов А.В. Динамика оледенений в Северном полушарии как автоколебательный релаксационный процесс // Биофизика. – 1994. – 39, №6. – С.1094 – 1098.
  4. Bryden H.L., Longworth H.R., Cunningham S.A. Slowing of the Atlantic meridional overturing circulation at 25° N // Nature. – 2005. – 438. – P.655 – 657.
  5. Programme of NOAA Research: The GULFSTREAM-IV. – www.publicaffairs.noaa.gov/grounders/pdf/gulfstream.pdf.
  6. Curry R.G., McCartney M.S. Ocean Gyre Circulation changes associated with the North Atlantic Oscilation // J. Phys. Oceanogr. – 2001. – 31. – P.3374 – 3400.
  7. Артамонов Ю.В., Воскресенская Е.Н. , Джиганшин Г.Ф. и др. Низкочастотная изменчивость гидрометеорологических и гидрофизических характеристик Тропической и Субтропической Атлантики в связи с глобальными вариациями типа Эль-Ниньо – Южные Осцилляции / Под ред. А.Б.Полонского, А.А.Сизова // Депон. рукопись N4560 В-91. – М.: ВИНИТИ, 1991. – 247 с.
  8. Джиганшин Г.Ф., Полонский А.Б. Межгодовая и десятилетняя изменчивость теплозапаса верхнего 200-метрового слоя в Тропической Атлантике в 1950 – 1992 гг. // Изв.РАН. Физика атмосферы и океана. – 2001. – 37, № 2. – С. 497 – 505.
  9. Полонский А.Б., Семилетова Е.П., Джиганшин Г.Ф. Роль океана в поддержании Североатлантического колебания // Морской гидрофизический журнал. – 2002. – № 5. – C. 47 – 55.
  10. Джиганшин Г.Ф., Полонский А.Б. Североатлантическое колебание и изменчивость характеристик деятельного слоя океана // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. – 2003. – 39, № 4. – C. 354 –364.
  11. Mantua J.N., Hare S.R., Zhang Y. et al. A Pacific interdecadal climate oscillation with impacts on salmon production // Bull. Amer. Meteor. Soc. – 1997. – 78, – P. 1069 – 1080.
  12. Nakamura H., Lin G., Yamagata T. Decadal climate variability in the North Pacific during recent decades // Ibid. – 1997. – 78. – P. 2215 – 2225.
  13. Trenberth K.E., Hurrell J.W. Decadal atmosphere-ocean variations in the Pacific // Clim. Dyn. – 1994. – 9. – P. 303 – 319.
  14. Yukimoto S., Endoh M., Kitamura Y. et al. Interannual and interdecadal variabilities in the Pacific in an MRI coupled GCM // Ibid. – 1996. – 12 . – P. 667 – 683.
  15. Deser C. Evidence for a wind-driven intensification of the Kuroshio Current Extention from the 1970s to the1980s // The ROSSBY-100 Symposium, 8 – 12 June. – Stockholm, Sweden. – 1998. – 1. – P. 87 – 89.
  16. Boyer T.P., Antonov J.I., Garcia D.R. et al. World Ocean Database 2005 // NOAA Atlas NESDIS 60, U.S. Governement / Ed. S. Levitus. – http://www.awi-bremerhaven.de/GEO/ODV.
  17. О введении Шкалы практической солености, 1978 и нового международного уравнения состояния морской воды // Океанология. – 1982. – 22, вып. 2. – С.337 – 343.
  18. Стоммел Г. Гольфстрим. Физическое и динамическое описание. – М.: Изд-во иностр. лит.,1963. – 263 с.
  19. Джиганшин Г.Ф., Полонский А.Б., Крашенинникова С.Б. Влияние межгодовой изменчивости поля ветра в субтропическом круговороте на расходы Гольфстрима // Системы контроля окружающей среды. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2006. – С.296 – 299.
  20. Enfield D., Mestas-Nunez A.M. Multiscale variability in global SST and their relationships with tropospheric climate patterns // J. Clim. –1999. – 12, № 9. – P.2719 – 2733.

Скачать статью в PDF-формате