ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАБЛЮДЕНИЙ АРГО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕЖГОДОВОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ТЕПЛООБМЕНА ПОЛЯРНЫХ МОРЕЙ С АТМОСФЕРОЙ, АТЛАНТИЧЕСКИМ И СЕВЕРНЫМ ЛЕДОВИТЫМ ОКЕАНАМИ И ИНТЕНСИВНОСТИ ЛЕДООБРАЗОВАНИЯ

  • К. В. Лебедев Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • А. П. Попов Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • Б. Н. Филюшкин Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2024.52(4).8
Ключевые слова: Полярные моря, моделирование, течения, теплоперенос, изменчивость, измерения Арго, морской лед

Аннотация

По данным измерений поплавков Argo за период с 2005 по 2014 гг. с помощью Арго-модели были рассчитаны и исследованы среднегодовые величины полей температуры, солености, плотности и скорости течений Полярных морей (Норвежского и Гренландского). На этой основе выполнены расчеты обменов теплом для района Полярных морей с атмосферой и окружающими акваториями через замыкающие разрезы со стороны проливов Фрама, Датского, Атлантического океана и Баренцева моря. Были получены и исследованы оценки колебаний величин обменов для климатических, среднегодовых и сезонных масштабов. Показано, что средний за период расчетов баланс тепла в исследуемой области хорошо совпадает с осредненными за аналогичный период времени потоками тепла из океана в атмосферу, рассчитанными по данным реанализа ECMWF ERA-Interim. Обсуждается методика оценки изменчивости средней интенсивности образования и таяния льда.

Литература


  1. Багатинский В. А., Дианский Н. А. Изменчивость термохалинной циркуляции Северной Атлантики в различные фазы Атлантической мультидекадной осцилляции по данным океанских объективных анализов и реанализов // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2021. Т. 57. № 2. С. 231–244.

  2. Демин Ю. Л., Иванов Ю. А., Лебедев К. В., Усыченко И. Г. Расчет поля течений по модели диагноза и адаптации для района «Мегаполигона» // Океанология. 1990. Т. 30. № 4. С. 554–561.

  3. Дианский Н. А., Багатинский В. А. Термохалинная структура вод Северной Атлантики в различные фазы Атлантической мультидекадной осцилляции // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2019. Т. 55. № 6. С. 157–170.

  4. Иванов Ю. А., Лебедев К. В. Моделирование реакции Северной Атлантики на нестационарное воздействие ветра // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1996. Т. 32. № 5. С. 672–679.

  5. Иванов Ю. А., Лебедев К. В., Саркисян А. С. Обобщенный метод гидродинамической адаптации (ОМЕГА) // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1997. Т. 33. № 6. С. 812–818.

  6. Курносова М. О., Лебедев К. В. Исследование изменчивости переносов в системе Куросио на 35° с. ш., 147° в. д. по данным поплавков Argo и спутниковой альтиметрии // Докл. АН. 2014. Т. 458. № 2. С. 225–228.

  7. Лебедев К. В. Среднегодовой климат океана. 2. Интегральные характеристики климата Мирового океана (переносы массы, тепла, солей) // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1999. Т. 35. № 1. С. 96–106.

  8. Лебедев К. В. Арго-Модель Исследования Глобального Океана (АМИГО) // Океанология. 2016. Т. 56. № 2. С. 186–196.

  9. Лебедев К. В. Арго-Модель Исследования Глобального Океана: синтез наблюдений и численного моделирования // Океанологические исследования. 2017. Т. 45. № 1. C. 53–69. https://doi.org/10.29006/1564-2291.JOR-2017.45(1).6.

  10. Лебедев К. В., Филюшкин Б. Н., Кожелупова Н. Г. Водообмен Полярных морей с Атлантическим и Северным Ледовитым океанами на основе наблюдений Арго // Океанологические исследования. 2019. Т. 47. № 2. C. 183–197. https://doi.org/10.29006/1564-2291.JOR-2019.47(2).11.

  11. Лебедев К. В., Филюшкин Б. Н., Щепёткин А. Ф. Модельное исследование межгодовой изменчивости водообмена Полярных морей с Атлантическим и Северным Ледовитым океанами // Океанологические исследования. 2020. Т. 48. № 2. C. 34–50. https://doi.org/10.29006/1564-2291.JOR-2020.48(2).3.

  12. Мошонкин С. Н., Багно А. В., Гусев А. В., Филюшкин Б. Н., Залесный В. Б. Физические особенности формирования обмена водами Атлантического и Северного Ледовитого океанов // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2017. Т. 53. № 2. С. 242–253.

  13. Филюшкин Б. Н., Мошонкин С. Н., Мысленков С. А., Залесный В. Б., Кожелупова Н. Г. Моделирование многолетней и сезонной изменчивости расхода вод придонного течения в Датском проливе // Океанология. 2013. Т. 53. № 6. С. 725–736.

  14. Antonov J. I., Seidov D., Boyer T. P., Locarnini R. A., Mishonov A. V., Garcia H. E., Baranova O. K., Zweng M. M., Johnson D. R. World Ocean Atlas 2009, Vol. 2: Salinity // S. Levitus (Ed.), NOAA Atlas NESDIS 69, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. 2010. 184 p.

  15. Arctic-Subarctic Ocean Fluxes: Defining the Role of the Northern Seas in Climate // Dickson R. R., Meincke J., Rhines P. (eds). Springer. Springer International Publishing, Amsterdam. 2008. 736 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6774-7.

  16. Argo. Argo float data and metadata from Global Data Assembly Center (Argo GDAC) // SEANOE. 2000. https://doi.org/10.17882/42182.

  17. Dee D. P., Uppala S. M., Simmons A. J., Berrisford P., Poli P., Kobayashi S., Andrae U., Balmaseda M. A., Balsamo G., Bauer P., Bechtold P., Beljaars A. C. M., van de Berg L., Bidlot J., Bormann N., Delsol C., Dragani R., Fuentes M., Geer A. J., Haimberger L., Healy S. B., Hersbach H., Hólm E. V., Isaksen L., Kållberg P., Köhler M., Matricardi M., McNally A. P., Monge-Sanz B. M., Morcrette J.-J., Park B.-K., Peubey C., de Rosnay P., Tavolato C., Thépaut J.-N., Vitart F. The ERA-Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system // Quart. J. R. Meteorol. Soc. 2011. Vol. 137. P. 553–597.

  18. Demin Yu. L., Ibraev R. A. A numerical method of calculation of currents and sea surface topography in multiply connected domains of the ocean // Sov. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 1989. Vol. 4. No. 3. P. 211–225.

  19. Diansky N. A., Bagatinskaya V. V., Gusev A. V., Morozov E. G. Geostrophic and Wind-Driven Components of the Antarctic Circumpolar Current // Antarctic Peninsula Region of the Southern Ocean. Advances in Polar Ecology, Vol. 6. Springer, Cham. 2021. P. 3–20. https://doi.org/10.1007/978-3-030-78927-5_1.

  20. Ducet N., Le Traon P. Y., Reverdin G. Global high-resolution mapping of ocean circulation from TOPEX/Poseidon and ERS-1 and -2 // J. Geophys. Res. 2000. Vol. 105. No. C8. P. 19477–19498.

  21. Filyushkin B. N., Sokolovskiy M. A., Lebedev K. V. Evolution of an intrathermocline lens over the Lofoten Basin // The Ocean in Motion: Circulation, Waves, Polar Oceanography. Springer Oceanography. Springer International Publishing, Amsterdam. 2018. P. 333–347. https://doi.org/10.1007/978-3-319-71934-4_21.

  22. Girton J. B., Sandford T. B. Descent and modification of the overflow plume in the Denmark Strait // J. Phys. Oceonogr. 2003. Vol. 33. No. 7. P. 1351–1364.

  23. Hansen B., Østerhus S. Faroe Bank Channel overflow 1995–2005 // Progress in Oceanography. 2007. Vol. 75. No. 4. P. 817–856.

  24. Hansen B., Østerhus S., Turrell W. R., Jonsson S., Valdimarsson H., Hatun H., Olsen S. M. The inflow of Atlantic water, heat and salt to the Nordic Seas across the Greenland-Scotland Ridge // Arctic-Subarctic Ocean Fluxes: Defining the Role of the Northern Seas in Climate. Springer. Springer International Publishing, Amsterdam. 2008. P. 15–43. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6774-7_2.

  25. Isachsen P. E., Nøst O. A. The air-sea transformation and residual overturning circulation within the Nordic Seas // J. Mar. Res. 2012. Vol. 70. No. 1. P. 31–68. https://doi.org/10.1357/002224012800502372.

  26. Kohl A., Kase R. H., Stammer D. Causes of changes in the Denmark Strait Overflow // J. Phys. Oceonogr. 2007. Vol. 37. No. 6. P. 1678–1696. https://doi.org/10.1175/JPO3080.1.

  27. Lebedev K. V. Modeling study of the Antarctic Circumpolar Current variability based on Argo data // The Ocean in Motion: Circulation, Waves, Polar Oceanography. Springer Oceanography. Springer International Publishing, Amsterdam. 2018. P. 487–493. https://doi.org/10.1007/978-3-319-71934-4_30.

  28. Lebedev K. V., DeCarlo S., Hacker P. W., Maximenko N. A., Potemra J. T., Shen Y. Argo Products at the Asia-Pacific Data-Research Center // Eos Trans. AGU. 2010. Vol. 91. No. 26. Ocean Sci. Meet. Suppl., Abstract IT25A-01.

  29. Locarnini R. A., Mishonov A. V., Antonov J. I., Boyer T. P., Garcia H. E., Baranova O. K., Zweng M. M., Johnson D. R. World Ocean Atlas 2009, Vo1. 1: Temperature // S. Levitus (Ed.), NOAA Atlas NESDIS 68, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. 2010. 184 p.

  30. Orvik K. A., Niiler P. Major pathways of Atlantic water in the northern North Atlantic and Nordic Seas toward Arctic // Geophys. Res. Lett. 2002. Vol. 29. No. 19. https://doi.org/10.1029/2002GL015002.

  31. Østerhus S., Turrel W. R., Jonsson S., Hansen B. Measured volume, heat and salt fluxes from Atlantic to the Arctic Mediterranean // Geophys. Res. Lett. 2005. Vol. 32. No. 7. L07603. https://doi.org/10.1029/2004GL022188.

  32. Rhines P., Häkkinen S., Josey S. Is ocean heat transport significant in the climate system? // Arctic-Subarctic Ocean Fluxes: Defining the Role of the Northern Seas in Climate. Springer. Springer International Publishing, Amsterdam. 2008. P. 87–109. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6774-7_5.

  33. Rossby T., Prater M. D., Søiland H. Pathways of inflow and dispersion of warm waters in the Nordic seas // J. Geophys. Res. 2009. Vol. 114. C04011. https://doi.org/10.1029/2008JC005073.

  34. Sarafanov A. On the effect of the North Atlantic oscillation on temperature and salinity of the subpolar North Atlantic intermediate and deep waters // ICES Journal of Marine Science. 2009. Vol. 66. No. 7. P. 1448–1454.

  35. Sarkisyan A. S., Sündermann J. E. Modelling Ocean Climate Variability // Springer. Springer Science+Business Media B.V., Dordrecht. 2009. 374 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9208-4.

  36. Schauer U., Beszczynska-Möller A., Walczowski W., Fahrbach E., Piechura J., Hansen E. Variation of measured heat flow through the Fram Strait between 1997 and 2006 // Arctic-Subarctic Ocean Fluxes: Defining the Role of the Northern Seas in Climate. Springer. Springer International Publishing, Amsterdam. 2008. P. 65–85. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6774-7_4.

  37. Skagseth Ø., Furevik T., Ingvaldsen R., Loeng H., Mork K. A., Orvik K. A., Ozhigin V. Volume and heat transports to the Arctic Ocean via the Norwegian and Barents Seas // Arctic-Subarctic Ocean Fluxes: Defining the Role of the Northern Seas in Climate. Springer. Springer International Publishing, Amsterdam. 2008. P. 45–64. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6774-7_3.

Опубликован
2024-12-29
Выпуск
Том 52 № 4 (2024): Океанологические исследования
Раздел
Физика океана и климат

Передача авторских прав происходит на основании лицензионного договора между Автором и Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН)

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)