ТЕМПЕРАТУРА ПОВЕРХНОСТИ И УРОВЕНЬ ОКЕАНА В НИЗКИХ ШИРОТАХ И СЕВЕРНЫЙ МОРСКОЙ ПУТЬ

  • Г. В. Алексеев ФГБУ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт»
  • С. А. Солдатенко ФГБУ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт»
  • Н. И. Глок ФГБУ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт»
DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2025.53(2).6
Ключевые слова: океан, ТПО, уровень, Арктика, СМП, температура воздуха, морской лед

Аннотация

В статье представлены оценки связи между аномалиями температуры поверхности и уровня океана в низких широтах и температурой воздуха и площадью морского льда на акватории арктических морей, по которым проходит Северный морской путь. Исходными данными послужили архивы станционных метеорологических данных, атмосферные и океанические реанализы, многолетние ряды данных об уровне моря, сведения о площади арктических морских льдов. Использованы методы многомерного корреляционного и регрессионного анализа. Корреляция аномалий температуры поверхности океана и температуры воздуха в Арктике указала на области в океане с максимальными коэффициентами корреляции между ними. Выделились области в тропиках Северной Атлантики и в районе Индо-Тихоокеанской положительной аномалии температуры поверхности океана. В этих областях также расположены источники данных об уровне океана – Ки-Уэст в тропиках Северной Атлантики и Манила в тропиках западной части Тихого океана, ряды данных в которых наиболее тесно связаны с аномалиями сезонной температуры воздуха в Арктике и при запаздывании последних до 5 лет. Температура поверхности океана в тропиках Северной Атлантики и уровень п. Манила оказались эффективными предикторами для сезонных аномалий температуры воздуха и площади морского льда на акватории морей Северного морского пути. Прогнозные расчеты площади льда по опытной регрессионной модели с заблаговременностью в 4 года показали оправдываемость 91 % и эффективность 30 % (на исходной выборке).

Литература


  1. Алексеев Г. В., Вязилова А. Е., Глок Н. И., Иванов Н. Е., Харланенкова Н. Е. Влияние аномалий температуры воды в низких широтах океана на колебания климата Арктики и их предсказуемость // Арктика. Экология и экономика. 2019. Т. 3. № 35. С. 73–83. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2019-3-73-83.

  2. Алексеев Г. В., Кузьмина С. И., Уразгильдеева А. В., Бобылев Л. П. Влияние атмосферных переносов тепла и влаги на усиление потепления в Арктике в зимний период // Фундаментальная и прикладная климатология. 2016. Т. 1. С. 43–63. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2016-1-43-63.

  3. Малинин В. Н., Смирнов М. А. Изменчивость уровня в тропической зоне Тихого океана и Эль-Ниньо – Южное колебание // Гидрометеорология и экология. 2022. Т. 68. С. 463–477. https://doi.org/10.33933/2713-3001-2022-68-463-477.

  4. Мохов И. И., Смирнов Д. А. Исследование взаимного влияния процессов Эль-Ниньо – Южное колебание и Северо-Атлантического и Арктического колебаний // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2006. Т. 42. № 5. С. 650–667.

  5. Нестеров Е. С. Изменчивость характеристик атмосферы и океана в атлантико-европейском регионе в годы событий Эль-Ниньо и Ла-Нинья // Метеорология и гидрология. 2000. Т. 8. С. 74–83.

  6. Нестеров Е. С. Североатлантическое колебание: атмосфера и океан. Москва, 2013. 144 с.

  7. Семенов В. А., Шелехова Е. А., Мохов И. И., Зуев В. В., Колтерманн К. П. Влияние атлантического долгопериодного колебания на формирование аномальных климатических режимов в регионах северной Евразии по модельным расчетам // Доклады Академии Наук. 2014. Т. 459. № 6. С. 742–745.

  8. Alekseev G. V., Glok N. I., Vyazilova A. E., Kharlanenkova N. E., Kulakov M. Y. Influence of SST in low latitudes on the Arctic warming and sea ice // Journal of Marine Science and Engineering. 2021. Vol. 9. No. 1145. https://doi.org/10.3390/jmse9101145.

  9. Alekseev G. V., Glok N. I., Vyazilova A. E., Kharlanenkova N. E. Climate change in the Arctic : causes and mechanisms // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 606. https://doi.org/10.1088/1755-1315/606/1/012002.

  10. Årthun M., Eldevik T. On anomalous ocean heat transport toward the Arctic and associated climate predictability Journal of Climate. 2016. Vol. 29. No. 2. P. 689–704. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-15-0448.1.

  11. Deckker P. The Indo-Pacific Warm Pool: critical to world oceanography and world climate // Geoscience Letters. 2016. Vol. 3. No. 20. https://doi.org/10.1186/s40562-016-0054-3.

  12. 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., Berg L., Bidlot J., Bormann N., Delsol C., Dragani R., Fuentes M., Geer A. J., … Vitart F. The ERA-Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2011. Vol. 137. No. 656. P. 553–597.

  13. Ding Q., Wallace J. M., Battisti D. S., Steig E. J., Gallant A. J. E., Kim H. J., Geng L. Tropical forcing of the recent rapid Arctic warming in northeastern Canada and Greenland // Nature. 2014. Vol. 509. P. 209–212. https://doi.org/10.1038/nature13260.

  14. Enfield D. B., Mestas A. M., Mayer D. A., Cid-Serrano L. How ubiquitous is the dipole relationship in tropical Atlantic sea surface temperatures // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1999. Vol. 104. P. 7841–7848.

  15. Goss M., Feldstein S. B., Lee S. Stationary wave interference and its relation to tropical convection and Arctic warming // Journal of Climate. 2016. Vol. 29. No. 4. P. 1369–1389. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-15-0267.1.

  16. Gulev S. K., Latif M., Keenlyside N., Park W., Koltermann K. P. North Atlantic Ocean control on surface heat flux on multidecadal timescales // Nature. 2013. Vol. 499. No. 7459. P. 464–467. https://doi.org/10.1038/nature12268.

  17. Hoerling M. P., Hurrell J. W., Xu T. Tropical Origins for Recent North Atlantic Climate Change // Science. 2001. Vol. 292. No. 5514. P. 90–92.

  18. Hou Y., Johnson N. C., Chang C.-H., Sun W., Man K., Miao Y., Li X. Cold Springs Over Mid-Latitude North America Induced by Tropical Atlantic Warming // Geophysical Research Letters. 2023. Vol. 50. No. 16. e2023GL104180.

  19. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Climate Change 2021 – The Physical Science Basis: Working Group I Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press, 2023. 2391 pp.

  20. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., Collins W., Deaven D., Gandin L., Iredell M., Saha S., White G., Woollen J., Zhu Y., Chelliah M., Ebisuzaki W., Higgins W., Janowiak J., Mo K. C., Ropelewski C., Wang J., Leetmaa A., Reynolds R., Jenne R., Joseph D. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project // Bulletin of the American Meteorological Society. 1996. Vol. 77. No. 3. P. 437–471. https://doi.org/10.1175/1520-0477(1996)077<0437:TNYRP>2.0.CO;2.

  21. Meehl G. A., Chung C. T. Y., Arblaster J. M., Holland M. M., Bitz C. M. Tropical decadal variability and the rate of Arctic sea ice decrease // Geophysical Research Letters. 2018. Vol. 45. No. 20. P. 11,311–326,333.

  22. Polonsky A. The ocean’s role in climate change. Cambridge, UK: Cambridge Scholars Publishing, 2019. 294 p.

  23. Prokhorova U., Alekseev G., Vyazilova A. Regional and remote influence on the sea ice in the Kara Sea // J. Mar. Sci. Eng. 2023. Vol. 11. No. 2. P. 254. https://doi.org/10.3390/jmse11020254.

  24. Ruprich-Robert Y., Moreno-Chamarro E., Levine X., Bellucci A., Cassou C., Castruccio F., Davini P., Eade R., Gastineau G., Hermanson L., Hodson D., Lohmann K., Lopez-Parages J., Monerie P.-A., Nicolì D., Qasmi S., Roberts C. D., Sanchez-Gomez E., Danabasoglu G., … Tourigny E. Impacts of Atlantic multidecadal variability on the tropical Pacific: a multi-model study // Npj. Climate and Atmospheric Science. 2021. Vol. 4. No. 33. https://doi.org/10.1038/s41612-021-00188-5.

  25. Schmitt R. W. The ocean’s role in climate // Oceanography. 2018. Vol. 31. No. 2. P. 32–40.

  26. Wettstein J. J., Deser C. Internal variability in projections of twenty-first-century Arctic sea ice loss: Role of the large-scale atmospheric circulation // Journal of Climate. 2014. Vol. 27. No. 2. P. 527–550. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-12-00839.1.

  27. Williams R. G., Ceppi P., Roussenov V., Katavouta A., Meijers A. J. S. The role of the Southern Ocean in the global climate response to carbon emissions // Philosophical Transactions. Series A, Mathematical, Physical, and Engineering Sciences. 2023. Vol. 381. No. 2249.

  28. Ye K., Wu R., Liu Y. Interdecadal change of Eurasian snow, surface temperature, and atmospheric circulation in the late 1980s // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2015. Vol. 120. No. 7. P. 2738–2753.

  29. Yoo C., Feldstein S., Lee S. The impact of the Madden-Julian Oscillation trend on the Arctic amplification of surface air temperature during the 1979-2008 boreal winter // Geophysical Research Letters. 2011. Vol. 38. No. 24.

  30. Yoo C., Lee S., Feldstein S. B. Arctic response to an MJO-like tropical heating in an idealized GCM // Journal of the Atmospheric Sciences. 2012. Vol. 69. No. 8. P. 2379–2393. https://doi.org/10.1175/JAS-D-11-0261.1.

  31. Yu L., Zhong S., Vihma T., Ding S., Sui C., Sun B. The IPWP as a capacitor for autumn sea ice loss in Northeastern Canada // Npj. Climate and Atmospheric Science. 2024. Vol. 7. No. 259. https://doi.org/10.1038/s41612-024-00798-9.

Опубликован
2025-06-30
Выпуск
Том 53 № 2 (2025): Океанологические исследования
Раздел
Физика океана и атмосферы

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)