Тенденции межгодовой изменчивости поля солености верхнего 1000-метрового слоя северо-восточной части Тихого океана в условиях современного глобального потепления

И. Д. Ростов✉, Е. В. Дмитриева

Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток, Россия

✉ e-mail: rostov@poi.dvo.ru

Аннотация

Цель. Определить тенденции и региональные особенности межгодовых изменений солености и солесодержания в верхнем 1000-метровом слое внетропической зоны северо-восточной части Тихого океана и дать анализ их возможных причинно-следственных связей с крупномасштабными и региональными процессами в океане и атмосфере за два последних десятилетия современного периода глобального потепления.

Методы и результаты. Использовались данные климатических массивов NOAA, включающие систему усвоения океанографических наблюдений GODAS в узлах регулярной сетки, данные по количеству атмосферных осадков и ряды климатических индексов. Были взяты среднемесячные данные реанализа ERA5 по осадкам и испарению с подстилающей поверхности. Применялись методы кластерного, корреляционного, регрессионного анализа и аппарата эмпирических ортогональных функций. В результате исследований определены региональные пространственно-временные особенности изменений солености и солесодержания в толще вод верхних 1000 м исследуемого региона в условиях современной фазы потепления, сопровождающегося интенсификацией глобального гидрологического цикла. Дана оценка количественных характеристик отмеченных тенденций и их статистической значимости.

Выводы. Пространственное распределение трендов значений разности испарение-осадки (E-P) демонстрирует преобладающий характер испарения на большей части акватории, что отличается от глобальных тенденций гидрологического цикла в средних и высоких широтах Северного полушария, особенно за предшествующий период. В целом по региону наблюдался статистически значимый положительный тренд солесодержания в верхней 1000-метровой толще вод северного района, а в других районах и в среднем по акватории в этом слое наблюдались небольшие статистически не значимые отрицательные тренды. Корреляционные связи изменений среднегодовых значений солености и солесодержания с различными крупномасштабными, региональными процессами и климатическими переменными наиболее выражены через следующие параметры: климатические индексы NPGO, IPO, PDO, AD, первую моду ЭОФ колебаний значений PC1 разности испарение-осадки (E-P) и вторую моду ЭОФ аномалии геопотенциала изобарической поверхности AT500.

Ключевые слова

северо-восточная часть Тихого океана, внетропическая зона, климатические изменения, гидрологический цикл, соленость, солесодержание, тренды, региональные особенности, климатические индексы, корреляционные связи

Благодарности

Работа выполнена по теме государственного задания ТОИ ДВО РАН № 121021700346-7 «Исследование основных процессов, определяющих состояние и изменчивость океанологических характеристик окраинных морей Азии и прилегающих районов Тихого и Индийского океанов». Авторы благодарят разработчиков за возможность использовать климатические данные, размещенные на сайтах NOAA.

Для цитирования

Ростов И. Д., Дмитриева Е. В. Тенденции межгодовой изменчивости поля солености верхнего 1000-метрового слоя северо-восточной части Тихого океана в условиях современного глобального потепления // Морской гидрофизический журнал. 2024. Т. 40, № 3. С. 386–401. EDN PAVWNH.

Rostov, I.D. and Dmitrieva, E.V., 2024. Trends in the Interannual Variability of Salinity Field in the Upper 1000-Meter Layer of the Northeastern Pacific Ocean under Conditions of Modern Global Warming. Physical Oceanography, 31(3), pp. 350-363.

Список литературы

  1. The Ocean and the Global Water Cycle / G. Lagerloef [et al.] // Oceanography. 2010. Vol. 23, iss. 4. P. 82–93. https://doi.org/10.5670/oceanog.2010.07
  2. Maintenance and Broadening of the Ocean's Salinity Distribution by the Water Cycle / J. D. Zika [et al.] // Journal of Climate. 2015. Vol. 28, iss. 24. P. 9550–9560. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-15-0273.1
  3. Intensification of the global water cycle and evidence from ocean salinity: a synthesis review / L. Yu [et al.] // Annals of the New York Academy of Sciences. 2020. Vol. 1472, iss. 1. P. 76–94. https://doi.org/10.1111/nyas.14354
  4. Enhanced hydrological cycle increases ocean heat uptake and moderates transient climate change / M. Liu [et al.] // Nature Climate Change. 2021. Vol. 11, iss. 10. P. 848–853. https://doi.org/10.1038/s41558-021-01152-0
  5. Climatological seasonal variation of the upper ocean salinity / Y. Liu [et al.] // International Journal of Climatology. 2022. Vol. 42, iss. 6. P. 3477–3498. https://doi.org/10.1002/joc.7428
  6. Durack P. J., Wijffels S. E. Fifty-year trends in global ocean salinities and their relationship to broad-scale warming // Journal of Climate. 2010. Vol. 23, iss. 16. P. 4342–4362. https://doi.org/10.1175/2010JCLI3377.1
  7. Helm K. P., Bindoff N. L., Church J. A. Changes in the global hydrological-cycle inferred from ocean salinity // Geophysical Research Letters. 2010. Vol. 37, iss. 18. L18701. https://doi.org/10.1029/2010GL044222
  8. Yu L. A global relationship between the ocean water cycle and near-surface salinity // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2011. Vol. 116, iss. C10. C10025. https://doi.org/10.1029/2010JC006937
  9. Examining the salinity change in the upper Pacific Ocean during the Argo period / G. Li [et al.] // Climate Dynamics. 2019. Vol. 53, iss. 9–10. P. 6055–6074. https://doi.org/10.1007/s00382-019-04912-z
  10. Salinity changes in the World Ocean since 1950 in relation to changing surface freshwater fluxes / N. Skliris [et al.] // Climate Dynamics. 2014. Vol. 43, iss. 3–4. P. 709–736. https://doi.org/10.1007/s00382-014-2131-7
  11. Durack P. J. Ocean Salinity and the Global Water Cycle // Oceanography. 2015. Vol. 28, iss. 1. P. 20–31. https://doi.org/10.5670/oceanog.2015.03
  12. Improved Estimates of Changes in Upper Ocean Salinity and the Hydrological cycle / L. Cheng [et al.] // Journal of Climate. 2020. Vol. 33, iss. 23. P. 10357–10381. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-20-0366.1
  13. Observed freshening and warming of the western Pacific Warm Pool / S. Cravatte [et al.] // Climate Dynamics. 2009. Vol. 33, iss. 4. P. 565–589. https://doi.org/10.1007/s00382-009-0526-7
  14. A new record of Atlantic sea surface salinity from 1896 to 2013 reveals the signatures of climate variability and long-term trends / A. R. Friedman [et al.] // Geophysical Research Letters. 2017. Vol. 44, iss. 4. P. 1866–1876. https://doi.org/10.1002/2017GL072582
  15. Shi H., Du L. The unexpected salinity trend shifts in upper Tropical Pacific Ocean under the global hydrological cycle framework // EGU General Assembly 2021. Gottingen, 2021. EGU21-14698. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu21-14698
  16. Ростов И. Д., Дмитриева Е. В. Региональные особенности межгодовых изменений температуры воды в субарктической зоне Тихого океана // Метеорология и гидрология. 2021. № 2. С. 67–79. EDN JGICET.
  17. Changes in Earth’s Energy Budget during and after the ”Pause” in Global Warming: An Observational Perspective / N. G. Loeb [et al.] // Climate. 2018. Vol. 6, iss. 3. 62. https://doi.org/10.3390/cli6030062
  18. Causes and Impacts of the 2014 Warm Anomaly in the NE Pacific / N. A. Bond [et al.] // Geophysical Research Letters. 2015. Vol. 42, iss. 9. P. 3414–3420. https://doi.org/10.1002/2015GL063306
  19. Physical drivers of the summer 2019 North Pacific marine heatwave / D. J. Amaya [et al.] // Nature Communications. 2020. Vol. 11. 1903. https://doi.org/10.1038/s41467-020-15820-w
  20. Ростов И. Д., Дмитриева Е. В. Межгодовые изменения солености верхнего 1000-метрового слоя внетропической зоны северо-западной части Тихого океана в условиях интенсификации глобального гидрологического цикла // Морской гидрофизический журнал. 2024. Т. 40, № 2. С. 215–230. EDN TEOSTA.
  21. Corbett C. M., Subrahmanyam B., Giese B. S. A comparison of sea surface salinity in the equatorial Pacific Ocean during the 1997–1998, 2012–2013, and 2014–2015 ENSO events // Climate Dynamics. 2017. Vol. 49, iss. 9–10. P. 3513–3526. https://doi.org/10.1007/s00382-017-3527-y
  22. Favorite F., Dodimead A. J., Nasu K. Oceanography of the Subarctic Pacific region, 1960–71. Vancouver, Canada, 1976. 187 p. (International North Pacific Fisheries Commission Bulletin ; no. 33). URL: https://waves-vagues.dfo-mpo.gc.ca/library-bibliotheque/17465.pdf (date of access: 20.05.2024).
  23. Interdecadal variability of the Western Subarctic Gyre in the North Pacific Ocean / H. Kuroda [et al.] // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 2021. Vol. 169. 103461. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2020.103461
  24. Ростов И. Д., Дмитриева Е. В., Рудых Н. И. Тенденции и региональные особенности изменчивости термических условий северо-восточной части Тихого океана севернее 30° с. ш. в последние четыре десятилетия // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 4. С. 448–466. EDN SLYDJV.

Файлы

Полный текст

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.