Климатические изменения термических условий Карского моря за последние 40 лет
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-2-125-147
Аннотация
По данным срочных наблюдений на гидрометеорологических станциях Росгидромета за 1978–2017 гг., данных оптимальной интерполяции и реанализа NOAA выполнен анализ межгодовой изменчивости поверхностной температуры воды и воздуха в Карском море на современном этапе потепления климата. Методы кластерного, корреляционного анализа и аппарата эмпирических ортогональных функций использованы для определения пространственно-временной структуры поля температуры и районирования акватории по особенностям климатических изменений. Исследованы возможные причинно-следственные связи этих изменений с вариациями составляющих поля ветра, климатическими индексами и сплоченностью льда. В результате удалось уточнить количественную оценку тенденций и выявить региональные особенностей межгодовой изменчивости термических условий Карского моря.
Об авторах
И. Д. Ростов
ФГБУН Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук
Россия
Владивосток
Россия
Владивосток
Е. В. Дмитриева
ФГБУН Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук
Россия
Владивосток
Россия
Владивосток
Н. И. Рудых
ФГБУН Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук
Россия
Владивосток
Россия
Владивосток
А. А. Воронцов
ФГБУН Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации – Мировой центр данных
Россия
Обнинск
Россия
Обнинск
Список литературы
1. IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / eds.: Stocker T. F., Qin D., Plattner G.-K., Tignor M., Allen S. K., Boschung J., Nauels A., Xia Y., Bex V., Midgley P. M. United Kingdom and New York, NY, USA / Cambridge: Cambridge University Press, 2013. 1535 p.
2. Johannessen O.M., Kuzmina S.I., Bobylev L.P., Miles M.W. Surface air temperature variability and trends in the Arctic: new amplification assessment and regionalization // Tellus A. 2016. V. 68. P. 28234.
3. Callaghan T. V., Johansson M., Key J., Prowse T., Ananicheva M., Klepikov A. Feedbacks and interactions: From the Arctic cryosphere to the climate system // Ambio. 2011. V. 40. P. 75–86. doi:10.1007/s13280-011-0215-8.
4. Катцов В.М., Порфирьев Б.Н. Климатические изменения в Арктике: последствия для окружающей среды и экономики // Арктика: экология и экономика. 2012. № 2 (6). С. 66–79.
5. Ковалевский Д.В., Алексеев Г.В., Бобылев Л.П., Данилов А.И. Последствия изменений климата для некоторых видов хозяйственной деятельности в Арктике // Проблемы Арктики и Антарктики. 2012. № 4 (94). С. 90–98.
6. Semiletov I., Pipko I., Gustafsson Ö., Anderson L.G., Sergienko V., Pugach S., Dudarev O., Charkin A., Gukov A., Bröder L., Andersson A., Spivak E., Shakhova N. Acidification of East Siberian Arctic Shelf waters through addition of freshwater and terrestrial carbon // Nature Geoscience. 2016. V. 9. P. 361–365. doi: 10.1038/NGEO2695.
7. Захаров В.Ф. Похолодание Арктики и ледяной покров арктических морей. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 95 с.
8. Polyakov I. V., Alekseev G. V., Bekryaev R. V., Bhatt Uma, Colony R. L. Observationally based assessment of polar amplification of global warming // Geophys. Res. Lett. 2002. V. 29 (18). P. 1878. doi: 10.1029/2001GL011111.
9. Фролов И.Е., Гудкович З.М., Карклин В.П., Ковалев Е.Г., Смоляницкий В.М. Климатические изменения ледовых условий в арктических морях Евразийского шельфа // Проблемы Арктики и Антарктики. 2007. № 75. С. 149–160.
10. Шерстюков Б.Г. Региональные и сезонные закономерности изменений современного климата. Обнинск: ГУ «ВНИИГМИМЦД», 2008. 247 с.
11. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации / Науч. рук. В.М. Катцов, С.М. Семенов. М.: Росгидромет, 2014. 1005 с.
12. Алексеев Г.В. Проявление и усиление глобального потепления в Арктике // Фундаментальная и прикладная климатология. 2015. № 1. C. 11–26.
13. Ростов И.Д., Дмитриева Е.В., Воронцов А.А. Тенденции климатических изменений термических условий моря Лаптевых за последние 37 лет // Вестник ДВО РАН. 2019. № 1. С. 97–107.
14. Ростов И.Д., Дмитриева Е.В., Воронцов А.А. Тенденции климатических изменений термических условий в прибрежных акваториях западной части Берингова моря и прилегающих районах за последние десятилетия // Известия ТИНРО. 2018. Т. 193. C. 167–182. doi: 10.26428/1606-9919-2018-193-167-182.
15. Шалина Е.В., Бобылев Л.П. Изменение ледовых условий в Арктике согласно спутниковым наблюдениям // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 28–41.
16. Думанская И.О. Ледовые условия морей европейской части России. Обнинск: ИГ-СОЦИН, 2014. 608 с.
17. Matishov G.G., Dzhenyuk S.L., Moiseev D.V., Zhichkin A.P. Pronounced anomalies of air, water, ice conditions in the Barents and Kara Seas, and the Sea of Azov // Oceanologia. 2014. V. 56 (3). P. 445–460.
18. Бородачев В.Е., Бородачев И.В. Ледовитость Карского моря в вариациях климата Арктики // Проблемы Арктики и Антарктики. 2015. № 2 (104). С. 57–67.
19. Карклин В.П., Юлин А.В., Шаратунова М.В., Мочнова Л.П. Климатическая изменчивость ледяных массивов Карского моря // Проблемы Арктики и Антарктики. 2017. № 4 (114). С. 37–47.
20. Думанская И.О. Ледовые условия морей азиатской части России. Обнинск: ИГ-СОЦИН, 2017. 640 с.
21. Карклин В.П., Ковалев Е.Г. Влияние солнечной активности на формирование крупных аномалий ледовитости арктических морей // Тр. ААНИИ. 1994. Т. 432. С. 28–35.
22. Гудкович З.М., Карклин В.П., Фролов И.Е. Внутривековые изменения климата, площади ледяного покрова Евразийский арктических морей и их возможные причины // Метеорология и гидрология. 2005. № 6. C. 5–14.
23. Абдусаматов Х.И. Солнце диктует климат. СПб.: Логос, 2009. 198 с.
24. Гудкович З.М., Карклин В.П., Смоляницкий В.М., Фролов И.Е. О характере и причинах изменений климата Земли // Проблемы Арктики и Антарктики. 2009. № 1 (81). С. 15–23.
25. Сорохтин О.Г. Парниковый эффект: миф и реальность // Вестник РАЕН. 2002. Т. 1. № 1. С. 8–21.
26. Бирман Б.А., Бережная Т.В., Голубев А.Д. Основные погодно-климатические особенности Северного полушария Земли. 2018 год. Аналитический обзор. М.: ФГБУ «Гидрометцентр России», 2019. 79 с.
27. Алексеев Г.В., Радионов В.Ф., Александров Е.И., Иванов Н.Е., Харланенкова Н.Е. Изменения климата Арктики при глобальном потеплении // Проблемы Арктики и Антарктики. 2015. № 1 (103). С. 33–41.
28. Ашик И.М., Тимохов Л.А. Ожидаемые изменения гидрологических условий в арктических морях и их последствия // Cб. тезисов Всероссийской конф. с международным участием: Состояние арктических морей и территорий в условиях изменения климата / Сост. С.В. Рябченко, Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова. Архангельск: ИД САФУ, 2014. C. 25–26.
29. Логинов В.Ф., Микуцкий В.С. Изменения климата: тренды, циклы, паузы. Минск: Беларуская навука, 2017. 179 с.
30. Пономарев В.И., Дмитриева Е.В, Шкорба С.П., Карнаухов А.А. Изменение планетарного климатического режима на рубеже XX–XXI веков // Вестник МГТУ. 2018. Т. 21. № 1. С. 160–169. doi: 10.21443/1560-9278-2018-21-1-160-169.
31. Фролов И.Е., Гудкович З.М., Карклин В.П., Смоляницкий В.М. Изменения климата Арктики и Антарктики — результат действия естественных причин // Проблемы Арктики и Антарктики. 2010. № 2 (85). С. 52–61.
32. Алексеев Г.В., Кузмина С.И., Уразгильдеева А.В., Бобылев Л.П. Влияние атмосферных переносов тепла и влаги на потепление в Арктике в зимний период // Фундаментальная и прикладная климатология. 2016. Т. 1. С. 43–46. doi: 10.21513/2410-8758-2016-1-43-63.
33. Попова В.В. Современные изменения климата на севере Евразии как проявление вариаций крупномасштабной атмосферной циркуляции // Фундаментальная и прикладная климатология. 2018. Т. 1. С. 84–111. doi: 10.21513/2410-8758-2018-1-84-1.11.
34. Graversen R.G., Mauritsen T., Tjernstrom M., Kallen E., Svensson G. Vertical structure of recent Arctic warming // Nature. 2008. V. 451. P. 53–54. doi:10.1038/nature06502.
35. Curry J.A., Schramm J.H., Ebert E.E. Sea ice albedo feedback mechanism // Journ. Clim. 1995. V. 8. P. 240–247.
36. Perovich D. K., Light B., Eicken H., Jones K.F., Runciman K., Nghiem S.V. Increasing solar heating of the Arctic Ocean and adjacent seas, 1979–2005: Attribution and role in the ice-albedo feedback // Geophys. Res. Lett. 2007. Vol. 34. L19505. doi:10.1029/2007GL031480.
37. Semiletov I., Dudarev O., Luchin V., Charkin A., Shin K.-H., Tanaka N. The East Siberian Sea as a transition zone between Pacific-derived waters and Arctic shelf waters // Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32. L10614. doi:10.1029/2005GL022490.
38. Магрицкий Д.В. Тепловой сток рек в моря российской Арктики и его изменения // Вестн. МГУ. Cер. 5. География. 2009. № 5. С. 69–77.
39. Luchin V., Paneled G. Thermal regimes in the Chukchi sea from 1941–2008 // Deep-Sea Research II. 2014. V. 109. C. 14–26.
40. Аксенов П.В., Иванов В.В. «Атлантификация» как вероятная причина сокращения площади морского льда в бассейне Нансена в зимний сезон // Проблемы Арктики и Антарктики. 2018. Т. 64 (1). С. 42–54. doi: 10.30758/0555-2648-2018-64-1-42-54.
41. Белязо В.А. Планетарные циклы в колебаниях атмосферной циркуляции и их проявление в некоторых процессах Арктики // Тр. ААНИИ. 1999. Т. 441. С. 46–51.
42. Фролов И.Е., Гудкович З.М., Карклин В.П., Смоляницкий В.М. 60-летняя цикличность в изменениях климата полярных регионов // Материалы гляциологических исследований. 2008. Т. 105. С. 158–165.
43. Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР. М.: Изд. МГУ, 1982. 192 с.
44. Изменчивость природных условий в шельфовой зоне Баренцева и Карского морей / Федер. служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды / Под. ред. А.И. Данилова, Е.У. Миронова, В.А. Спичкина. СПб.: ААНИИ, 2004. 430 с.
45. Reynolds R.W., Rayner N.A., Smith T.M., Stokes D.C, Wang W. An improved in situ and satellite SST analysis for climate // Journal of Climate. 2002. V. 15. Iss. 13. P. 1609–1625. doi: 10.1175/1520-0442(2002)015<1609:AIISAS>2.0.CO;2.
46. Kalnay E., Kanamishi M., Kistler R., Collins W., Deaven D., Gardin L., Iredell M., Saha S., White G., Woolen J., Zhu Y., Chellian M., Ebisuzaki W., Higgins W., Janowiak J., Mo K.C., Ropelewski C., Wang G., Leetmaa A., Reynolds R., Jenne R., Joseph D. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project // Bulletin of the American Meteorological Society. 1996. V. 77. № 3. P. 437–472.
47. Rayner N.A., Parker D.E., Horton E.B., Folland C.K., Alexander L.V., Rowell D.P., Kent E.C., Kaplan A. Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century // Journal of Geophysical Research. 2003. V. 108. № D14. P. 4407. doi: 10.1029/2002JD002670.
48. Ding С., He Х. K-means clustering via principal component analysis // Proc. 21st Intern. conf. on machine learning. Canada, Banff: ACM Press, 2004. P. 225–232. doi: 10.1145/1015330.1015408.
49. Enfield D.B., Mestas-Nunez A.M., Trimble P.J. The Atlantic Multidecadal Oscillation and its relationship to rainfall and river flows in the continental U.S. // Geophysical Research Letters. 2001. V. 28. № 10. P. 2077–2080.
50. Ivanov V., Alexeev V., Koldunov N.V., Repina I.A., Sandoe A.B., Smedsrud L.H., Smirnov A. Arctic Ocean Heat Impact on Regional Ice Decay: A Suggested Positive Feedback // J. Phys. Oceanogr. 2016. V. 46. P. 1437–1456. doi: 10.1175/JPO-D-15-0144.1.
51. Жичкин А.П. Динамика межгодовых и сезонных аномалий ледовитости Баренцева и Карского морей // Вестник Кольского научного центра РАН. Естественные и технические науки. 2015. № 1 (20). С. 55–64.
52. Плотников В.В. Пространственно-временная изменчивость ледяного покрова залива Петра Великого // Вестник ДВО РАН. 2013. № 6. С. 42–49.
Рецензия
При поддержке: Исследование выполнено в рамках темы государственного задания ТОИ ДВО РАН по программе «Фундаментальные проблемы изучения и освоения дальневосточных морей России и Восточного сектора Арктики». Авторы благодарят разработчиков за возможность использовать данные, размещенные на сайтах https://www.esrl.noaa.gov/psd/, http://www.aari.ru/main.php и https://www.metoffice.gov.uk/hadobs/. Авторы признательны рецензентам за конструктивные комментарии.
Для цитирования:
Ростов И.Д., Дмитриева Е.В., Рудых Н.И., Воронцов А.А. Климатические изменения термических условий Карского моря за последние 40 лет. Проблемы Арктики и Антарктики. 2019;65(2):125-147. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-2-125-147
For citation:
Rostov I.D., Dmitrieva E.V., Rudykh N.I., Vorontsov A.A. Climatic changes of thermal condition in the Kara sea at last 40 years. Arctic and Antarctic Research. 2019;65(2):125-147. (In Russ.) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-2-125-147
Просмотров: 4247
Послать статью по эл. почте 
