aariПроблемы Арктики и АнтарктикиArctic and Antarctic Research0555-26482618-6713Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт10.30758/0555-2648-2024-70-1-33-45aari-591Research ArticleМЕТЕОРОЛОГИЯ И КЛИМАТОЛОГИЯMETEOROLOGY AND CLIMATOLOGYМониторинг изменений климата в морской АрктикеMonitoring climate change in the marine Arctichttps://orcid.org/0000-0001-5630-647XАлексеевГ. В.AlekseevG. V.

Санкт-Петербург

Geinrich V. Alekseev

St. Petersburg

alexgv@aari.ruhttps://orcid.org/0009-0001-8770-2894ХарланенковаН. Е.KharlanenkovaN. E.

Санкт-Петербург

Natalia E. Kharlanenkova

St. Petersburg

ИвановН. Е.IvanovN. E.

Санкт-Петербург

Nikolai E. Ivanov

St. Petersburg

https://orcid.org/0000-0002-9566-4402ГлокН. И.GlokN. I.

Санкт-Петербург

Natalia I. Glok

St. Petersburg

ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институтРоссияState Scientific Center of the Russian Federation Arctic and Antarctic Research InstituteRussian Federation2024300320247013345Copyright © Алексеев Г.В., Харланенкова Н.Е., Иванов Н.Е., Глок Н.И., 20242024Алексеев Г.В., Харланенкова Н.Е., Иванов Н.Е., Глок Н.И.Alekseev G.V., Kharlanenkova N.E., Ivanov N.E., Glok N.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.aaresearch.science/jour/article/view/591

Получены репрезентативные показатели климатических изменений температурного и ледового режима морской Арктики и влияющих на них факторов в современный период. Использована среднемесячная приповерхностная температура воздуха на гидрометеорологических станциях в этой области, а также данные реанализов. Для характеристики предыстории температурного режима использованы ряды наблюдений с 1901 г. Изменения ледового режима оцениваются по значениям ледовитости на сайте ААНИИ, а влияние температуры океана — по среднемесячным значениями температуры поверхности океана из реанализа HadISST и температуры воды в слое 50–200 м на разрезе по Кольскому меридиану. Связь параметров температурного режима и влияющих факторов характеризуется коэффициентами корреляции и корреляционными графами. Показана определяющая роль в развитии потепления в Арктике тепла и влаги с атмосферными и океанскими переносами из прилегающих и низких широт и возможность перспективной оценки климатических изменений.

Changes in the temperature regime of the marine Arctic and the influencing factors are considered based on the current knowledge of the causes of climate change and the use of new data sources. In the Arctic, the warming is developing due to such factors as the increase in the transfer of heat and moisture from the low latitudes. This, in turn, drives the feedbacks in the Arctic climate system, increasing the flow of long-wave radiation to the surface due to rising atmospheric water vapor concentrations and slowing down the growth of the sea ice thickness in winter. The increase in the atmospheric heat transfer to the Arctic is associated with changes in atmospheric circulation, in particular, under the influence of ocean surface temperature anomalies, especially in the low latitudes since the bulk of the heat influx from the from solar radiation and anthropogenic forcing is accumulated here. Analyzing the causes of warming in the Arctic in the 1930s and 40s led researchers to the conclusion that the water influx from the North Atlantic is a factor to consider. Therefore, the influx of warm and salty water is also an important influence on the formation of the climate of the marine Arctic today, which should be taken into account when monitoring the temperature and ice regime of this area. Based on the analysis of the characteristics of climate variability in the marine Arctic and its causes, the article examines representative indicators of climate change in the temperature and ice regime of the marine Arctic and the factors influencing them in the present  period.

индикаторыклиматмониторингморская Арктикаморской ледтемпература воздухаmarine Arcticclimatemonitoringair temperaturesea iceindicatorsСтатья подготовлена на основе результатов проекта НИТР 3.2 (мониторинг температурного и ледового режима морской Арктики) и при поддержке РНФ проект 23-47-10003 (оценки влияния атмосферной циркуляции на усиление изменчивости и трендов температуры).The article was prepared based on the results of the NITR 3.2 project (monitoring the temperature and ice regime of the marine Arctic) and with the support of the Russian Science Foundation project 23-47-10003 (assessing the influence of atmospheric circulation on increasing temperature variability and trends).ReferencesStocker T., Qin D., Plattner G.K., Tignor M., Allen S.K., Boschung J., Nauels A., Xia Y., Bex V., Midgley P.M. (eds.) IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC. Cambridge: Cambridge University Press; 2013. 1535 p.Stocker T., Qin D., Plattner G.K., Tignor M., Allen S.K., Boschung J., Nauels A., Xia Y., Bex V., Midgley P.M. (eds.) IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC. Cambridge: Cambridge University Press; 2013. 1535 p.Alekseev G.V., Kuzmina S.I., Bobylev L.P., Urazgildeeva A.V., Gnatiuk N. Impact of atmospheric heat and moisture transport on the Arctic warming. Int J Climatol. 2019;39(8):3582–35925. https://doi.org/10.1002/joc.6040Alekseev G.V., Kuzmina S.I., Bobylev L.P., Urazgildeeva A.V., Gnatiuk N. Impact of atmospheric heat and moisture transport on the Arctic warming. Int J Climatol. 2019;39(8):3582–35925. https://doi.org/10.1002/joc.6040Семенов В.А. Колебания современного климата, вызванные обратными связями в системе атмосфера — полярные льды — океан. Фундаментальная и прикладная климатология. 2015;1:232–248.Semenov V.A. Fluctuations in modern climate caused by feedbacks in the atmosphere — polar ice — ocean system. Fundamental and applied climatology. 2015;1:232–248. (In Russ.)Иванов В.В. Современные изменения гидрометеорологических условий в Северном Ледовитом океане, связанные с сокращением морского ледяного покрова. Гидрометеорология и экология. 2021;64:407–434. https://doi.org/10.33933/2713-3001-2021-64-407-434Ivanov V.V. Contemporary changes in hydrometeorological conditions in the Arctic Ocean associated with a decrease in sea ice cover. Hydrometeorology and ecology. 2021;64:407–434. (In Russ.). https://doi.org/10.33933/2713-3001-2021-64-407-434Winton M. Amplified Arctic climate change: What does surface albedo feedback have to do with it? Geophys. Res. Lett. 2006;33:L03701. https://doi.org/10.1029/2005GL025244Winton M. Amplified Arctic climate change: What does surface albedo feedback have to do with it? Geophys. Res. Lett. 2006;33:L03701. https://doi.org/10.1029/2005GL025244Cao Y., Liang S., Chen X., He, T., Wang, D., Cheng, X. Enhanced wintertime greenhouse effect reinforcing Arctic amplification and initial sea-ice melting. Scientific Reports. 2017;7(8462). https://doi.org/10.1038/s41598-017-08545-2Cao Y., Liang S., Chen X., He, T., Wang, D., Cheng, X. Enhanced wintertime greenhouse effect reinforcing Arctic amplification and initial sea-ice melting. Scientific Reports. 2017;7(8462). https://doi.org/10.1038/s41598-017-08545-2Николаев Ю.В. Крупномасштабное взаимодействие океана и атмосферы и формирование аномалий погоды. Л.: Гидрометеоиздат; 1981. 51 c.Николаев Ю.В. Крупномасштабное взаимодействие океана и атмосферы и формирование аномалий погоды. Л.: Гидрометеоиздат; 1981. 51 c.Kushnir Y. Interdecadal variations in North Atlantic sea surface temperature and associated atmospheric conditions. Climate. 1994;7(1):141–157. https://doi.org/10.1175/1520-0442(1994)007<0141:IVINAS>2.0.CO;2Kushnir Y. Interdecadal variations in North Atlantic sea surface temperature and associated atmospheric conditions. Climate. 1994;7(1):141–157. https://doi.org/10.1175/1520-0442(1994)007<0141:IVINAS>2.0.CO;2Robertson A.W., Mechoso C.R., Kim Y.-J. The influence of Atlantic sea surface temperature anomalies on the North Atlantic Oscillation. Climate. 2000;13(1):122–138. https://doi.org/10.1175/1520-0442(2000)013<0122:TIOASS>2.0.CO;2Robertson A.W., Mechoso C.R., Kim Y.-J. The influence of Atlantic sea surface temperature anomalies on the North Atlantic Oscillation. Climate. 2000;13(1):122–138. https://doi.org/10.1175/1520-0442(2000)013<0122:TIOASS>2.0.CO;2Shin S.I., Sardeshmukh P.D. Critical influence of the pattern of Tropical Ocean warming on remote climate trends. Climate Dynamics. 2010;36(7):1577–1591. https://doi.org/10.1007/s00382-009-0732-3Shin S.I., Sardeshmukh P.D. Critical influence of the pattern of Tropical Ocean warming on remote climate trends. Climate Dynamics. 2010;36(7):1577–1591. https://doi.org/10.1007/s00382-009-0732-3Alekseev 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. J. Mar. Sci. Eng. 2021;9(10):1145. https://doi.org/10.3390/jmse9101145Alekseev 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. J. Mar. Sci. Eng. 2021;9(10):1145. https://doi.org/10.3390/jmse9101145Hoerling M.P., Hurrell J. W., Xu T. Tropical origins for recent North Atlantic climate change. Science. 2001;292(5514):90–92. https://doi.org/10.1126/science.1058582Hoerling M.P., Hurrell J. W., Xu T. Tropical origins for recent North Atlantic climate change. Science. 2001;292(5514):90–92. https://doi.org/10.1126/science.1058582Алексеев Г.В., Кузмина С.И., Глок Н.И., Вязилова А.Е., Иванов Н.Е., Смирнов А.В. Влияние Атлантики на потепление и сокращение морского ледяного покрова в Арктике. Лед и Снег. 2017;57(3):381–390. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2017-3-381-390Alekseev G.V., Kuzmina S.I., Glok N.I., Viazilova A.E., Ivanov N.E., Smirnov A.V. The Atlantic’s influence on warming and shrinking sea ice in the Arctic. Ice and Snow. 2017;57(3):381–390. (In Russ.). https://doi.org/10.15356/2076-6734-2017-3-381-390Årthun M., Eldevik T. On anomalous ocean heat transport toward the Arctic and associated climate predictability. Climate. 2016;29(2):689–704. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-15-0448.1Årthun M., Eldevik T. On anomalous ocean heat transport toward the Arctic and associated climate predictability. Climate. 2016;29(2):689–704. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-15-0448.1Семенов В. А. Влияние океанического притока в Баренцево море на изменчивость климата в Арктике. Доклады РАН. 2008;418(1):106–109.Semenov V. A. The influence of ocean inflow into the Barents Sea on climate variability in the Arctic. Reports of the Russian Academy of Sciences. 2008;418(1):106–109. (In Russ.)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;3(35):73–83. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2019-3-73-83Alekseev G.V., Viazilova A.E., Glok N.I., Ivanov N.E., Kharlanenkova N.E. The influence of water temperature anomalies in low latitudes of the ocean on climate fluctuations in the Arctic and their predictability. Arctic: ecology and economics. 2019;3(35):73–83. (In Russ.). https://doi.org/10.25283/2223-4594-2019-3-73-83Schlesinger M.E., Ramankutty N. An oscillation in the global climate system of period 65–70 years. Nature. 1994;367(6465):723–726. https://doi.org/10.1038/367723a0Schlesinger M.E., Ramankutty N. An oscillation in the global climate system of period 65–70 years. Nature. 1994;367(6465):723–726. https://doi.org/10.1038/367723a0Панин Г.Н., Дианский Н.А., Соломонова И.В., Гусев А.В., Выручалкина Т.Ю. Оценка климатических изменений в Арктике в XXI столетии на основе комбинированного прогностического сценария. Арктика: экология и экономика. 2017;2(26):35–52. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2017-2-35-52Panin G.N., Dianskii N.A., Solomonova I.V., Gusev A.V., Vyruchalkina T.Iu. Assessment of climate change in the Arctic in the 21st century based on a combined forecast scenario. Arctic: ecology and economics. 2017;2(26):35–52. (In Russ.). https://doi.org/10.25283/2223-4594-2017-2-35-52Prokhorova U., Alekseev G., Vyazilova A. Regional and remote influence on the sea ice in the Kara Sea. J. Mar. Sci. Eng. 2023;11(2):254. https://doi.org/10.3390/jmse11020254Prokhorova U., Alekseev G., Vyazilova A. Regional and remote influence on the sea ice in the Kara Sea. J. Mar. Sci. Eng. 2023;11(2):254. https://doi.org/10.3390/jmse11020254Тимофеева А.Б., Шаратунова М.В., Прохорова У.В. Оценка многолетней изменчивости толщины припая в морях Российской Арктики по данным полярных станций. Проблемы Арктики и Антарктики. 2023;69(3):310–330. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2023-69-3-310-330Timofeeva A.B., Sharatunova M.V., Prokhorova U.V. Estimation of fast ice thickness multiyear variability in the Russian Arctic seas according to polar stations data. Arctic and Antarctic Research. 2023;69(3):310–330. (In Russ.). https://doi.org/10.30758/0555-2648-2023-69-3-310-330Алексеев Г.В. Арктическое измерение глобального потепления. Лед и Снег. 2014;54(2):53– 68. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2014-2-53-68Alekseev G.V. Arctic dimension of global warming. Ice and Snow. 2014;54(2):53–68. (In Russ.). https://doi.org/10.15356/2076-6734-2014-2-53-68Алексеев Г.В., Харланенкова Н.Е., Вязилова А.Е. Арктическое усиление: роль междуширотного обмена в атмосфере. Фундаментальная и прикладная климатология. 2023;9(1):13–32. https://doi.org/10.21513/2410–8758–2023–1–13–32Alekseev G.V., Kharlanenkova N.E., Viazilova A.E. Arctic intensification: the role of interlatitudinal exchange in the atmosphere. Fundamental and Applied Climatology. 2023;9(1):13–32. (In Russ.). https://doi.org/10.21513/2410–8758–2023–1–13–32

The authors declare that there are no conflicts of interest present.