Пространственно-временная изменчивость результирующего длинноволнового излучения на поверхности северо-западной части Тихого океана по данным реанализа ERA5

Г. В. Шевченко1, 2, ✉, Д. М. Ложкин1

1 Сахалинский филиал ФГБНУ «ВНИРО» («СахНИРО»), Южно-Сахалинск, Россия

2 Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск, Россия

✉ e-mail: shevchenko_zhora@mail.ru

Аннотация

Цель. Изучена пространственно-временна́я изменчивость результирующего длинноволнового излучения, отражающего потери тепла океаном, на поверхности северо-западной части Тихого океана и дальневосточных морей на основе данных реанализа ERA5 за 1998–2021 гг.

Методы и результаты. Материалом для данной работы послужили данные реанализа ERA5 по результирующему длинноволновому излучению в области, ограниченной координатами 42°−60° с. ш. и 135°–180° в. д., включающей дальневосточные моря и северо-западную часть Тихого океана. Массив среднемесячных значений с разрешением по пространству четверть градуса анализировался с применением стандартных статистических методов. Были построены средние многолетние распределения длинноволнового излучения для каждого месяца и по сезонам, в каждой пространственной ячейке рассчитаны амплитуды и фазы годовой и полугодовой гармоник, коэффициенты линейного тренда, выполнено разложение по естественным ортогональным функциям. Наибольшие значения длинноволнового излучения наблюдаются зимой, прежде всего в Японском море и в области к востоку от о. Хонсю. Значительных величин достигает поток тепла из океана в атмосферу в этих же областях и осенью, а также в прибрежной полосе вдоль всего материкового берега. Наиболее вероятной причиной таких особенностей распределения длинноволнового излучения является атмосферная циркуляция, а именно характерный для холодного сезона устойчивый ветер северо-западного румба (зимний муссон). В открытом океане потери тепла меньше, особенно летом, чему способствует плотная облачность. Аналогичные результаты получены и методом естественных ортогональных функций: значения пространственного распределения первой моды убывают с запада на восток (по абсолютной величине).

Выводы. Выявлено, что потери тепла в изучаемой акватории происходят главным образом осенью и зимой в западной ее части – в Японском море, к востоку от о. Хонсю и особенно в узкой полосе вдоль всего материкового побережья, но зимой в районах севернее 48° с. ш. (Татарский пролив, Охотское море) они демпфируются ледяным покровом. Однонаправленные тенденции в изменениях длинноволнового излучения выражены сравнительно слабо и различаются на одних и тех же участках акватории в различные сезоны года.

Ключевые слова

длинноволновое излучение, реанализ, северо-западная часть Тихого океана, дальневосточные моря

Благодарности

Работа выполнена в рамках госзадания ФГБНУ «ВНИРО» по теме «Изучение влияния изменчивости климато-океанологических условий на основные объекты российского рыболовства».

Для цитирования

Шевченко Г. В., Ложкин Д. М. Пространственно-временная изменчивость результирующего длинноволнового излучения на поверхности северо-западной части Тихого океана по данным реанализа ERA5 // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 3. С. 359–370. EDN HJUFMZ. doi:10.29039/0233-7584-2023-3-359-370

Shevchenko, G.V. and Lozhkin, D.M., 2023. Spatio-Temporal Variability of the Resulting Long-Wave Radiation on the Surface of the Northwestern Pacific Ocean Based on the ERA5 Reanalysis Data. Physical Oceanography, 30(3), pp. 331-342. doi:10.29039/1573-160X-2023-3-331-342

DOI

10.29039/0233-7584-2023-3-359-370

Список литературы

  1. Цхай Ж. Р., Шевченко Г. В., Ложкин Д. М. Анализ термических условий в северо-западной части Тихого океана по спутниковым данным // Исследование Земли из космоса. 2022. № 1. С. 30‒37. EDN HRSJAX. doi:10.31857/S0205961422010079
  2. Шевченко Г. В., Ложкин Д. М. Сезонные вариации температуры поверхности Охотского моря и прилегающих районов по данным спутниковых наблюдений и реанализа ERA5 // Океанологические исследования. 2022. Т. 50, № 1. С. 25–37. doi:10.29006/1564-2291.JOR-2022.50(1).3
  3. Ложкин Д. М., Шевченко Г. В. Сезонная и межгодовая изменчивость потока солнечной радиации на поверхности Охотского моря и прилегающих акваторий // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19, № 1. С. 253–264. doi:10.21046/2070-7401-2022-19-1-253-264
  4. Siegel D. A., Dickey T. D. Variability of net longwave radiation over the eastern North Pacific Ocean // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1986. Vol. 91, iss. C6. P. 7657‒7666. https://doi.org/10.1029/JC091iC06p07657
  5. ENSO surface longwave radiation forcing over the tropical Pacific / K. G. Pavlakis [et al.] // Atmospheric Chemistry and Physics. 2007. Vol. 7, iss. 8. P. 2013–2026. https://doi.org/10.5194/acp-7-2013-2007
  6. Thandlam V., Rahaman H. Evaluation of surface shortwave and longwave downwelling radiations over the global tropical oceans // SN Applied Sciences. 2019. Vol. 1, iss. 10. 1171. https://doi.org/10.1007/s42452-019-1172-2
  7. Пономарев В. И., Петрова В. А., Дмитриева Е. В. Климатическая изменчивость составляющих теплового баланса поверхности северной части Тихого океана // Известия ТИНРО. 2012. Т. 169. С. 67−76.
  8. Багров Н. А. Аналитическое представление последовательности метеорологических полей посредством естественных ортогональных составляющих // Труды Центрального института прогнозов. 1959. Вып. 74. С. 3–24.
  9. Власова Г. А., Полякова А. М. Энергоактивная зона океана и атмосферы в северо-западной Пацифике // Известия Российского государственного педагогического университета имени А. И. Герцена. 2013. № 163. С. 128‒140.

Скачать статью в PDF-формате