Изменчивость десятилетних горизонтальных термохалинных градиентов на поверхности Баренцева моря в летние сезоны 1993–2022 годов

А. А. Коник1, ✉, О. А. Атаджанова1, 2

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

2 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: konikrshu@gmail.com

Аннотация

Цель. Проведен сравнительный анализ десятилетних горизонтальных градиентов термохалинных полей в Баренцевом море в летние периоды 1993–2022 гг., полученных по результатам реанализа и спутниковых измерений, с целью выбора наиболее предпочтительного массива данных для исследований поверхностных проявлений фронтальных зон.

Методы и результаты. За летние периоды 1993–2022 гг. на основе среднемесячных данных о температуре GHRSST OSTIA, MODIS/Aqua и VIIRS/Suomi NPP и среднемесячных данных о температуре и солености CMEMS GLORYS12V1, MERCATOR PSY4QV3R1 были рассчитаны поля десятилетних и фоновых термохалинных градиентов на поверхности Баренцева моря. Представлены количественные оценки градиентов температуры и солености за отдельные десятилетия для разных массивов данных, выполнен сравнительный анализ этих оценок и описаны физикогеографические характеристики фронтальных зон. Максимальные термохалинные градиенты на поверхности регистрируются в июле. По данным из всех источников значение фонового горизонтального термического градиента за три десятилетия увеличивается. В летний период на поверхности Баренцева моря во всех массивах данных прослеживается положение Полярной фронтальной зоны. По данным CMEMS GLORYS12V1 и MERCATOR PSY4QV3R1 в поле солености наблюдаются Прибрежная и Арктическая фронтальные зоны.

Выводы. Разница между рассчитанными оценками горизонтального градиента температуры может составлять более 0,01 °С/км, что сопоставимо с величиной среднего климатического градиента в Баренцевом море. Наиболее близки к этой оценке значения термического градиента, полученные по данным CMEMS GLORYS12V1 и MERCATOR PSY4QV3R1, что позволяет отнести указанные океанологические базы к массиву данных, наиболее предпочтительному для анализа поверхностных проявлений фронтальных зон в Баренцевом море.

Ключевые слова

фронтальные зоны, градиент температуры, спутниковые данные, реанализ, Баренцево море, температура поверхности моря

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания № FMWE-20240028 (ИО РАН) и № FNNN-2024-0017 (МГИ РАН).

Для цитирования

Коник А. А., Атаджанова О. А. Изменчивость десятилетних горизонтальных термохалинных градиентов на поверхности Баренцева моря в летние сезоны 1993–2022 годов // Морской гидрофизический журнал. 2024. Т. 40, № 1. С. 51–64. EDN BSCNRJ.

Konik, A.A. and Atadzhanova, O.A., 2024. Variability of Decadal Horizontal Thermohaline Gradients on the Surface of the Barents Sea during Summer Season in 1993–2022. Physical Oceanography, 31(1), pp. 46-58.

Список литературы

  1. Ice-Edge Eddies in the Fram Strait Marginal Ice Zone / O. M. Johannessen [et al.] // Science. 1987. Vol. 236, iss. 4800. P. 427–429. doi:10.1126/science.236.4800.427
  2. Air–sea interaction over ocean fronts and eddies / R. J. Small [et al.] // Dynamics of Atmospheres and Oceans. 2008. Vol. 45, iss. 3–4. P. 274–319. doi:10.1016/j.dynatmoce.2008.01.001
  3. Boeckel B., Baumann K.-H. Vertical and lateral variations in coccolithophore community structure across the subtropical frontal zone in the South Atlantic Ocean // Marine Micropaleontology. 2008. Vol. 67, iss. 3–4. P. 255–273. doi:10.1016/j.marmicro.2008.01.014
  4. Physical structure of the Barents Sea Polar Front near Storbanken in August 2007 / S. Våge [et al.] // Journal of Marine Systems. 2014. Vol. 130. P. 256–262. doi:10.1016/j.jmarsys.2011.11.019
  5. Oziel L., Sirven J., Gascard J.-C. The Barents Sea frontal zones and water masses variability (1980–2011) // Ocean Science. 2016. Vol. 12, iss. 1. P. 169–184. doi:10.5194/os-12-169-2016
  6. Субмезомасштабные вихревые структуры и фронтальная динамика в Баренцевом море / О. А. Атаджанова [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2018. № 3. С. 237–246. EDN VLPZEM. doi:10.22449/0233-7584-2018-3-237-246
  7. Артамонов Ю. В., Скрипалева Е. А., Федирко А. В. Сезонная изменчивость температурных фронтов на поверхности Баренцева моря // Метеорология и гидрология. 2019. № 1. С. 78–90. EDN MJZHAL.
  8. Ivshin V. A., Trofimov A. G., Titov O. V. Barents Sea thermal frontal zones in 1960–2017: variability, weakening, shifting // ICES Journal of Marine Science. 2019. Vol. 76, suppl. 1. P. i3– i9. doi:10.1093/icesjms/fsz159
  9. Идентификация положения фронтальных зон на поверхности Баренцева моря по данным контактного и дистанционного мониторинга / Д. В. Моисеев [и др.] // Арктика: экология и экономика. 2019. № 2. С. 48–63. EDN JHJGVM. doi:10.25283/2223-4594-2019-2-48-63
  10. Коник А. А., Зимин А. В., Козлов И. Е. Пространственно-временная изменчивость характеристик полярной фронтальной зоны в Баренцевом море в первые два десятилетия XXI века // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2021. Т. 14, № 4. С. 39–51. EDN GSFBHS. doi:10.7868/S2073667321040043
  11. Коник А. А., Зимин А. В. Пространственно-временная изменчивость характеристик Арктической фронтальной зоны в Баренцевом и Карском морях в летний период в первые два десятилетия XXI века // Морской гидрофизический журнал. 2022. Т. 38, № 6. С. 679– 693. EDN BSJBNO. doi:10.22449/0233-7584-2022-6-679-693
  12. A new climate era in the sub-Arctic: Accelerating climate changes and multiple impacts / T. V. Callaghan [et al.] // Geophysical Research Letters. 2010. Vol. 37, iss. 14. L14705. doi:10.1029/2009gl042064
  13. Future Arctic climate changes: Adaptation and mitigation time scales / J. E. Overland [et al.] // Earth’s Future. 2014. Vol. 2, iss. 2. P. 68–74. doi:10.1002/2013ef000162
  14. Yamanouchi T., Takata K. Rapid change of the Arctic Climate system and its global influences – Overview of GRENE Arctic Climate change research project (2011–2016) // Polar Science. 2020. Vol. 25. 100548. doi:10.1016/j.polar.2020.100548
  15. Liu Y., Minnett P. J. Sampling errors in satellite-derived infrared sea-surface temperatures. Part I: Global and regional MODIS fields // Remote Sensing of Environment. 2016. Vol. 177. P. 48–64. doi:10.1016/j.rse.2016.02.026
  16. OSTIA: An operational, high resolution, real time, global sea surface temperature analysis system / J. D. Stark [et al.] // OCEANS 2007 – Europe. Aberdeen, UK : IEEE, 2007. P. 1–4. doi:10.1109/oceanse.2007.4302251
  17. Poli P., Healy S. B., Dee D. P. Assimilation of Global Positioning System radio occultation data in the ECMWF ERA-Interim reanalysis // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2010. Vol. 136, iss. 653. P. 1972–1990. doi:10.1002/qj.722
  18. Explicit representation and parametrised impacts of under ice shelf seas in the z∗ coordinate ocean model NEMO 3.6 / P. Mathiot [et al.] // Geoscientific Model Development. 2017. Vol. 10, iss. 7. P. 2849–2874. doi:10.5194/gmd-10-2849-2017
  19. Чвилев С. В. Фронтальные зоны Баренцева моря // Метеорология и гидрология. 1991. № 11. С. 103–110.
  20. Трофимов А. Г., Карсаков А. Л., Ившин В. А. Изменения климата в Баренцевом море на протяжении последнего полувека // Труды ВНИРО. 2018. Т. 173. С. 79–91. EDN YXTARF.
  21. Пнюшков А. В. Исследование изменчивости структуры циркуляции вод Баренцева моря // Проблемы Арктики и Антарктики. 2008. № 1(78). С. 27–37. URL: http://old.aari.ru/misc/publicat/paa/PAA-78/PAA78-03%20(27-37).pdf (дата обращения: 02.08.2023).
  22. Жичкин А. П. Климатические колебания ледовых условий в разных районах Баренцева моря // Метеорология и гидрология. 2012. № 9. С. 69–78. EDN PDTVID.
  23. Изменение гидрологических условий в Баренцевом море как индикатор климатических трендов в евразийской Арктике в XXI веке / В. В. Иванов [и др.] // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2022. № 1. С. 13–25. EDN TKYDXO.

Скачать статью в PDF-формате