Изменчивость характеристик апвеллинга в юго-восточной части Балтийского моря в первые два десятилетия XXI века

М. В. Капустина✉, А. В. Зимин

Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Москва, Россия

✉ e-mail: kapustina.mariya@ya.ru

Аннотация

Цель. Систематизация региональных особенностей прибрежного апвеллинга в Юго-Восточной Балтике (ЮВБ) за летние сезоны 2000–2019 гг. в условиях меняющегося климата – цель настоящей работы.

Методы и результаты. Представлены результаты идентификации событий апвеллинга в юго-восточной части Балтийского моря как отрицательной аномалии температуры поверхности моря у берега относительно выбранного района открытого моря. Получены оценки влияния локальных и глобальных атмосферных процессов (по данным о характеристиках ветра и индексах SCAND и NAO) на характеристики (повторяемость, продолжительность, площадь) апвеллингов. В среднем на акватории наблюдалось 4 апвеллинга суммарной продолжительностью > 20 дней при средней площади зоны апвеллинга ~ 620 км2. Наибольшая повторяемость апвеллингов в районе исследования отмечается вдоль северной части Куршской косы и западного побережья Калининградского п-ова. Зарегистрировано уменьшение продолжительности апвеллингов примерно на 8 дней в летние сезоны 2010–2019 гг. по сравнению с 2000–2009 гг. при уменьшении повторяемости благоприятных для их развития ветров на 4–5%. Установлена связь между количеством дней с апвеллингом в Юго-Восточной Балтике и индексом SCAND (коэффициент корреляции составил 0,65), что позволяет в дальнейшем вести работу по получению долгосрочных прогнозов вероятности развития прибрежных апвеллингов в ЮВБ.

Выводы. Показано, что устойчивое уменьшение частоты апвеллингов в ЮВБ в последние десятилетия связано с сокращением благоприятных для их развития ветровых условий, в значительной степени определяемых развитием антициклогенеза над Скандинавским п-овом.

Ключевые слова

прибрежный апвеллинг, тип апвеллинга, межгодовая изменчивость, атмосферная циркуляция, Юго-Восточная Балтика

Благодарности

Работа выполнена в рамках темы госзадания ИО РАН FMWE-2021-0012.

Для цитирования

Капустина М. В., Зимин А. В. Изменчивость характеристик апвеллинга в юго-восточной части Балтийского моря в первые два десятилетия XXI века // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 6. С. 797–813. EDN UTYUXF.

Kapustina, M.V., and Zimin, A.V., 2023. Variability of Upwelling Characteristics in the Southeastern Baltic Sea in the First Two Decades of the 21st Century. Physical Oceanography, 30(6), pp. 760-775.

Список литературы

  1. Голенко Н. Н., Голенко М. Н., Щука С. А. Наблюдение и моделирование апвеллинга в Юго-Восточной Балтике // Океанология. 2009. Т. 49, №. 1. С. 20–27. EDN IWDMLO.
  2. Капустина М. В., Зимин А. В. Пространственно-временные характеристики апвеллингов в Юго-Восточной Балтике в 2010–2019 гг. // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2021. Т. 14, № 4. С. 52–63. https://doi.org/10.7868/S2073667321040055
  3. Bednorz E., Półrolniczak M., Czernecki B. Synoptic conditions governing upwelling along the Polish Baltic coast // Oceanologia. 2013. Vol. 55, iss. 4. P. 767–785. https://doi.org/10.5697/oc.55-4.767
  4. Мезомасштабная изменчивость апвеллинга в Юго-Восточной Балтике: ИК-изображения и численное моделирование / В. М. Журбас [и др.] // Океанология. 2004. Т. 44, № 5. С. 660–669. EDN OWLNWR.
  5. Есюкова Е. Е., Чубаренко И. П., Стонт Ж. И. Апвеллинг или дифференциальное выхолаживание? Анализ спутниковых ТПМ-изображений юго-восточной части Балтийского моря // Водные ресурсы. 2017. Т. 44, № 1. С. 28–37. https://doi.org/10.7868/S0321059617010047
  6. Atmospheric forcing of coastal upwelling in the southern Baltic Sea basin / E. Bednorz [et al.] // Atmosphere. 2019. Vol. 10, iss. 6. 327. https://doi.org/10.3390/atmos10060327
  7. The role of upwellings in the coastal ecosystem of the Southeastern Baltic Sea / A. V. Krek [et al.] // Regional Studies in Marine Science. 2021. Vol. 44. 101707. https://doi.org/10.1016/j.rsma.2021.101707
  8. Lehmann A., Myrberg K. Upwelling in the Baltic Sea – A review // Journal of Marine Systems. 2008. Vol. 74, suppl. P. S3–S12. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2008.02.010
  9. Есюкова Е. Е., Стонт Ж. И., Чубаренко И. П. Характерные проявления прибрежного апвеллинга и каскадинга по данным космического зондирования юго-восточной части Балтийского моря // Известия КГТУ. 2014. № 35. С. 21–31. EDN SZGITX.
  10. Hela I. Vertical velocity of the upwelling in the sea // Commentationes PhysicoMathematicae. 1976. Vol. 46, iss. 1. P. 9–24.
  11. Observations of surface drift and effects induced by wind and surface waves in the Baltic Sea for the period 2011–2018 / N. Delpeche-Ellmann [et al.] // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2021. Vol. 249. 107071. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2020.107071
  12. Climate change in the Baltic Sea region: a summary / H. E. M. Meier [et al.] // Earth System Dynamics. 2022. Vol. 13, iss. 1. P. 457–593. https://doi.org/10.5194/esd-13-457-2022
  13. Recent Change – Atmosphere / A. Rutgersson [et al.] // Second assessment of climate change for the Baltic Sea basin / Eds. The BACC II Author Team. Cham : Springer, 2015. P. 69–97. (Regional Climate Studies). https://doi.org/10.1007/978-3-319-16006-1_4
  14. Бычкова И. А., Викторов С. В., Шумахер Д. А. О связи крупномасштабной атмосферной циркуляции и процессов возникновения прибрежного апвеллинга в Балтийском море // Метеорология и гидрология. 1988. № 10. С. 91–98.
  15. Bednorz E., Półrolniczak M., Tomczyk A. M. Regional circulation patterns inducing coastal upwelling in the Baltic Sea // Theoretical and Applied Climatology. 2021. Vol. 144. P. 905– 916. https://doi.org/10.1007/s00704-021-03539-7
  16. Lehmann A., Krauss W., Hinrichsen H.-H. Effects of remote and local atmospheric forcing on circulation and upwelling in the Baltic Sea // Tellus A. 2002. Vol. 54, iss. 3. P. 299–316. https://doi.org/10.1034/j.1600-0870.2002.00289.x
  17. Myrberg K., Andrejev O., Lehmann A. Dynamic features of successive upwelling events in the Baltic Sea – a numerical case study // Oceanologia. 2010. Vol. 52, iss. 1. P. 77–99. http://dx.doi.org/10.5697/oc.52-1.077
  18. Lehmann A., Myrberg K., Höflich K. A statistical approach to coastal upwelling in the Baltic Sea based on the analysis of satellite data for 1990–2009 // Oceanologia. 2012. Vol. 54, iss. 3. P. 369–393. https://doi.org/10.5697/oc.54-3.369
  19. Gidhagen L. Coastal upwelling in the Baltic – a presentation of satellite and in situ measurements of sea surface temperatures indicating coastal upwelling. Sweden : Norrkoping, 1984. P. 1–37. (SMHI Reports Hydrology and Oceanography ; nr. 37).
  20. Remote Sensing of Coastal Upwelling in the South-Eastern Baltic Sea: Statistical Properties and Implications for the Coastal Environment / T. Dabuleviciene [et al.] // Remote Sensing. 2018. Vol. 10, iss. 11. 1752. https://doi.org/10.3390/rs10111752
  21. Lehmann A., Getzlaff K., Harlaß J. Detailed assessment of climate variability in the Baltic Sea area for the period 1958 to 2009 // Climate Research. 2011. Vol. 46, no. 2. P. 185–196. https://doi.org/10.3354/cr00876
  22. Myrberg K., Andrejev O. Main upwelling regions in the Baltic Sea – a statistical analysis based on three-dimensional modelling // Boreal Environment Research. 2003. Vol. 8, no. 2. P. 97–112.
  23. Three Eurasian teleconnection patterns: spatial structures, temporal variability, and associated winter climate anomalies / Y. Liu [et al.] // Climate Dynamics. 2014. Vol. 42. P. 2817–2839. https://doi.org/10.1007/s00382-014-2163-z

Скачать статью в PDF-формате