Сезонная изменчивость завихренности касательного напряжения трения ветра и поверхностных течений в Северной Атлантике

А.Б. Полонский✉, И.Г. Шокурова, П.А. Сухонос

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: apolonsky5@mail.ru

Аннотация

Работа посвящена анализу сезонной изменчивости пространственного распределения и величины завихренности касательного напряжения трения ветра и поверхностных течений в Северной Атлантике по данным реанализа ORA-S3 за 1959 – 2011 гг. Получено, что усиление (ослабление) циклонической завихренности касательного напряжения трения ветра и течений в субполярной зоне происходит в январе (июле), в тропической зоне — в августе – сентябре (январе). Усиление (ослабление) антициклонической завихренности касательного напряжения трения ветра и течений в субтропической зоне происходит в январе и июне – июле (мае и сентябре – октябре). Корреляция между внутригодовыми изменениями значений завихренности касательного напряжения трения ветра и завихренности поверхностных течений, осредненных по области Северного субтропического антициклонического круговорота, составляет 0,86, а по области Северного субполярного циклонического круговорота – 0,98. Подтверждены выполненные в 1983 г. С. Хеллерманом и М. Розенштейном оценки касательного напряжения трения ветра и его завихренности, которые в ряде более поздних работ характеризовались как завышенные.

Ключевые слова

завихренность касательного напряжения трения ветра, завихренность поверхностных течений, сезонная изменчивость, Северная Атлантика

Для цитирования

Полонский А.Б., Шокурова И.Г., Сухонос П.А. Сезонная изменчивость завихренности касательного напряжения трения ветра и поверхностных течений в Северной Атлантике // Морской гидрофизический журнал. 2015. № 2. С. 43-56. EDN VDVDDD. doi:10.22449/0233-7584-2015-2-43-56

Polonskii, A.B., Shokurova, I.G. and Sukhonos, P.A., 2015. Seasonal Variability of Wind Stress Curl and Vorticity of Surface Currents in the North Atlantic. Physical Oceanography, (2), pp. 39-50. doi:10.22449/1573-160X-2015-2-39-50

DOI

10.22449/0233-7584-2015-2-43-56

Список литературы

  1. Tomczak M., Godfrey J.S. Regional oceanography: an introduction. – Delhi: Daya Books, 2003. – 390 p.
  2. Stommel H.M. The Gulf Stream: a physical and dynamical description. – Berkeley and Los Angeles, California: Univ. California Press, 1958. – 230 p.
  3. Hellerman S., Rosenstein M. Normal monthly wind stress over the World ocean with error estimates // J. Phys. Oceanogr. – 1983. – 13, № 7. – P. 1093 – 1104.
  4. Harrison D.E. On climatological monthly mean wind stress and wind stress curl fields over the World ocean // J. Clim. – 1989. – 2, № 1. – P. 57 – 70.
  5. Trenberth K.E., Olson J.G., Large W.G. A global ocean wind stress climatology based on ECMWF analyses // Climate and Global Dynamics Division, National Center for Atmospheric Research, 1989. – 93 p. – doi: 10.5065/D6ST7MR9.
  6. Trenberth K.E., Large W.G., Olson J.G. The mean annual cycle in global ocean wind stress // J. Phys. Oceanogr. – 1990. –20, № 11. – Р. 1742 – 1760.
  7. Mayer D.A., Weisberg R.H. A description of COADS surface meteorological fields and the implied Sverdrup transports for the Atlantic Ocean from 30-degrees-S to 60-degrees-N // Ibid. – 1993. – 23, № 10. – Р. 2201 – 2221.
  8. Jonsson S. Seasonal and interannual variability of wind stress curl over the Nordic Seas // J. Geophys. Res. – 1991. – 96, № C2. – P. 2649 – 2659.
  9. Bakun A., Nelson C.S. The seasonal cycle of wind-stress curl in subtropical eastern boundary current regions // J. Phys. Oceanogr. – 1991. – 21, № 12. – P. 1815 – 1834.
  10. Henin C., Hisard P. The North Equatorial Countercurrent observed during the Programme Francais Ocean Climat dans l'Atlantique Equatorial Experiment in the Atlantic Ocean, July 1982 to August 1984 // J. Geophys. Res.: Oceans (1978 – 2012). – 1987. – 92, № C4. – P. 3751 – 3758.
  11. Sverdrup H.U. Wind-driven currents in a baroclinic ocean; with application to the equatorial currents of the eastern Pacific // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 1947. – 33, № 11. – P. 318 – 326.
  12. _Balmaseda M.A., Vidard A., Anderson D.L.T. _The ECMWF Ocean Analysis System: ORA-S3 // Mon. Wea. Rev. – 2008. – 136, № 8. – P. 3018 – 3034. – doi: 10.1175/2008MWR2433.1.
  13. Uppala S.M., Kallberg P.W., Simmons A.J. et al. The ERA-40 reanalysis // Quart. J. Roy. Meteor. Soc. – 2005. – 131B, № 612. – P. 2961 – 3012. – doi: 10.1256/qj.04.176.
  14. Полонский А.Б., Шокурова И.Г., Сухонос П.А. Изменчивость завихренности напряжения трения ветра над Северной Атлантикой // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2013. – Вып. 27. – С. 200 – 205.
  15. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Полонский А.Б. Крупномасштабная структура и изменчивость океанографических полей северной части Тропической Атлантики // Гидрофизика Тропической Атлантики / Под ред. В.Н. Еремеева. – Киев: Наукова думка, 1993. – С. 7 – 34.
  16. Garzoli S.L., Katz E.J. The forced annual reversal of the Atlantic North Equatorial Countercurrent // J. Phys. Oceanogr. – 1983. – 13, № 11. – P. 2082 – 2090.
  17. Stramma L., Isemer H.J. Seasonal variability of meridional temperature fluxes in the eastern North Atlantic Ocean // J. Mar. Res. – 1988. – 46, № 2. – P. 281 – 299.
  18. Richardson P.L., McKee T.K. Average seasonal variation of the Atlantic equatorial currents from historical ship drifts // J. Phys. Oceanogr. – 1984. – 14, № 7. – P. 1226 – 1238.
  19. Саркисян A.С. Сорок лет открытию роли совместного эффекта бароклинности и рельефа дна в моделировании климатических характеристик океана // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. – 2006. – 42, № 5. – С. 582 – 603.
  20. Stramma L., Siedler G. Seasonal changes in the North Atlantic subtropical gyre // J. Geophys. Res. – 1988. – 93, № C7. – Р. 8111 – 8118.
  21. Iselin C. Preliminary report on long-period variations in the transport of the Gulf Stream System // Pap. Phys. Oceanogr. meteorol. – 1940. – 8, № 1. – 40 p.
  22. Jia Y. Formation of an Azores Current due to the Mediterranean overflow in a modeling study of the North Atlantic // J. Phys. Oceanogr. – 2000. – 30, № 9. – P. 2342 – 2358.
  23. Ozgokmen T.M., Chassignet E.P., Rooth C.G.H. On the connection between the Mediterranean outflow and the Azores Current // Ibid. – 2001. – 31, № 2. – P. 461 – 480.
  24. Spall M.A. Buoyancy-forced circulations around islands and ridges // J. Mar. Res. – 2000. – 58, № 6. – P. 957 – 982.
  25. Klein B., Siedler G. On the origin of the Azores Current // J. Geophys. Res.: Oceans (1978 – 2012). – 1989. – 94, № C5. – P. 6159 – 6168.
  26. Niiler P.P., Maximenko N.A., McWilliams J.C. Dynamically balanced absolute sea level of the global ocean derived from near-surface velocity observations // Geophys. Res. Lett. – 2003. – 30, № 22. – doi: 10.1029/2003GL018628.
  27. Wang C. Variability of the Caribbean low-level jet and its relations to climate // Clim. Dyn. – 2007. – 29, № 4. – P. 411 – 422.
  28. Fuglister F.C. Annual variations in current speeds in the Gulf Stream system // J. Mar. Res. – 1951. – 10, № 1. – Р. 119 – 127.
  29. Суховей В.Ф. Изменчивость гидрологических условий Атлантического океана. – Киев: Наукова думка, 1977. – 215 с.
  30. Lee T.N., Johns W.E., Zantopp R.J. et al. Moored observations of western boundary current variability and thermohaline circulation at 26.5 in the subtropical North Atlantic // J. Phys. Oceanogr. – 1996. – 26, № 6. – P. 962 – 983.

Скачать статью в PDF-формате