Морской гидрофизический журнал. 2024; 40: 426-437
Пространственно-временная изменчивость потока скрытого тепла в северо-западной части Тихого океана по данным реанализа ERA5
Аннотация
Цель. Цель работы – изучить пространственно-временную изменчивость потока скрытого тепла, одной из важных составляющих теплового баланса, в северо-западной части Тихого океана и дальневосточных морях на основе данных реанализа ERA5.
Методы и результаты. Материалом для данной работы послужили данные реанализа ERA5 о потоке скрытого тепла в области, ограниченной координатами 42−60° с. ш. и 135–180° в. д., включающей дальневосточные моря и северо-западную часть Тихого океана. Массив среднемесячных значений с разрешением по пространству 1/4° проанализирован с применением стандартных статистических методов. Построены средние многолетние распределения значений потока скрытого тепла для каждого месяца, в каждой пространственной ячейке рассчитаны амплитуды и фазы годовой и полугодовой гармоник, коэффициенты линейного тренда, выполнено разложение по естественным ортогональным функциям. Размах сезонных вариаций значителен в зоне теплых течений, он резко уменьшается на севере изучаемой части Тихого океана, Охотского и Берингова морей. Межгодовые вариации выражены в квазициклических изменениях огибающей по максимальным значениям с периодом около 6 лет. Однонаправленные тенденции в межгодовых вариациях потока скрытого тепла выражены слабо.
Выводы. В сезонных вариациях потока скрытого тепла доминирует годовая цикличность, которая проявляется более всего на юге северо-западной части Тихого океана (область влияния теплого течения Куросио) у япономорского побережья о. Хонсю, в зоне Цусимского течения. Это обусловлено значительным возрастанием испарения в указанных районах в холодный период года, что связано с более резким температурным контрастом, а также влиянием зимнего муссона с сильными и устойчивыми ветрами северо-западного румба, несущими с континента сухой холодный воздух. В теплый период года на некоторых участках изучаемой акватории значения потока скрытого тепла положительны, что указывает на важную роль конденсации водяного пара в районах с высокой облачностью и в зонах квазистационарных апвеллингов.
Список литературы
1. Пономарев В. И., Петрова В. А., Дмитриева Е. В. Климатическая изменчивость составляющих теплового баланса поверхности северной части Тихого океана // Известия ТИНРО. 2012. Т. 169. С. 67−76. EDN PBUNYL.
2. The impact of satellite winds and latent heat fluxes in a numerical simulation of the tropical Pacific Ocean / L.-H. Ayina [et al.] // Journal of Climate. 2006. Vol. 19, iss. 22. P. 5889‒5902. https://doi.org/10.1175/JCLI3939.1
3. Wang Yu., Wu R. Factors of boreal summer latent heat flux variations over the tropical western North Pacific // Climate Dynamics. 2021. Vol. 57, iss. 9–10. P. 2753‒2765. https://doi.org/10.1007/s00382-021-05835-4
4. Пичугин М.К., Пономарев В.И. Изменчивость потоков явного и скрытого тепла в северо-западной части Японского моря в холодный период года // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2013. № 6. С. 22‒29. EDN THYCSJ.
5. Лаппо С. С., Гулев С. К., Рождественский А. Е. Крупномасштабное тепловое взаимодействие в системе океан ‒ атмосфера и энергоактивные области Мирового океана. Л. : Гидрометеоиздат, 1990. 336 с.
6. Суркова Г. В., Романенко В. А. Сезонные и многолетние изменения турбулентных потоков тепла между морем и атмосферой в западном секторе Российской Арктики // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2021. № 4. С. 74‒82. EDN XXHJUS.
7. Власова Г. А., Полякова А. М. Энергоактивная зона океана и атмосферы в северо-западной Пацифике // Известия Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена. 2013. № 163. С. 128‒140. EDN RTEPKT.
8. Багров Н. А. Аналитическое представление последовательности метеорологических полей посредством естественных ортогональных составляющих // Труды Центрального института прогнозов. 1959. Вып. 74. С. 3–24.
Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal. 2024; 40: 426-437
Spatial and Temporal Variability of a Latent Heat Flux in the Northwest Pacific Ocean Based on the ERA5 Reanalysis Data
Shevchenko G. V., Lozhkin D. M.
Abstract
Purpose. The paper is aimed at studying the spatial and temporal variability of a latent heat flux – one of the important components of heat balance in the northwestern Pacific Ocean and the Far Eastern seas based on the ERA5 reanalysis data.
Methods and Results. The ERA5 reanalysis data on a latent heat flux in the area limited by the coordinates 42−60° N and 135–180° E and including the Far Eastern seas and the northwestern part of the Pacific Ocean constituted the material for the study. The array of monthly averages at a quarter-degree spatial resolution was analyzed using the standard statistical methods. The average long-term distributions of latent heat flux values for each month were constructed; the amplitudes and phases of annual and semi-annual harmonics, and the linear trend coefficients were calculated in each spatial cell, and the decomposition was performed using the empirical orthogonal functions. The range of seasonal variations is significant in the zone of warm currents, and it sharply decreases in the northern part of the area under study in the Pacific Ocean as well as in the Okhotsk and Bering seas. The interannual variations are manifested in the quasi-cyclic changes of the envelope based on the maximum values with a period of about 6 years. The unidirectional trends in the interannual latent heat flux variations are weakly shown.
Conclusions. Among the seasonal variations of a latent heat flux, the annual cyclicity is predominant and the most pronounced in the southern part of the northwestern Pacific Ocean (the area influenced by the warm Kuroshio Current) off the Japan Sea coast of the Honshu Island in the Tsushima Current zone. This is conditioned by a significant evaporation increase in these areas during a cold season that, in its turn, is related to a sharper temperature contrast as well as to the impact of a winter monsoon characterized by the strong and stable northwesterly winds bringing dry, cold air from the continent. In a warm period, in some areas of the studied water area, the latent heat flux values are positive that indicates the important role of water vapor condensation in the areas with high cloudiness and in the zones of quasistationary upwellings.
References
1. Ponomarev V. I., Petrova V. A., Dmitrieva E. V. Klimaticheskaya izmenchivost' sostavlyayushchikh teplovogo balansa poverkhnosti severnoi chasti Tikhogo okeana // Izvestiya TINRO. 2012. T. 169. S. 67−76. EDN PBUNYL.
2. The impact of satellite winds and latent heat fluxes in a numerical simulation of the tropical Pacific Ocean / L.-H. Ayina [et al.] // Journal of Climate. 2006. Vol. 19, iss. 22. P. 5889‒5902. https://doi.org/10.1175/JCLI3939.1
3. Wang Yu., Wu R. Factors of boreal summer latent heat flux variations over the tropical western North Pacific // Climate Dynamics. 2021. Vol. 57, iss. 9–10. P. 2753‒2765. https://doi.org/10.1007/s00382-021-05835-4
4. Pichugin M.K., Ponomarev V.I. Izmenchivost' potokov yavnogo i skrytogo tepla v severo-zapadnoi chasti Yaponskogo morya v kholodnyi period goda // Vestnik Dal'nevostochnogo otdeleniya Rossiiskoi akademii nauk. 2013. № 6. S. 22‒29. EDN THYCSJ.
5. Lappo S. S., Gulev S. K., Rozhdestvenskii A. E. Krupnomasshtabnoe teplovoe vzaimodeistvie v sisteme okean ‒ atmosfera i energoaktivnye oblasti Mirovogo okeana. L. : Gidrometeoizdat, 1990. 336 s.
6. Surkova G. V., Romanenko V. A. Sezonnye i mnogoletnie izmeneniya turbulentnykh potokov tepla mezhdu morem i atmosferoi v zapadnom sektore Rossiiskoi Arktiki // Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5. Geografiya. 2021. № 4. S. 74‒82. EDN XXHJUS.
7. Vlasova G. A., Polyakova A. M. Energoaktivnaya zona okeana i atmosfery v severo-zapadnoi Patsifike // Izvestiya Rossiiskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta im. A. I. Gertsena. 2013. № 163. S. 128‒140. EDN RTEPKT.
8. Bagrov N. A. Analiticheskoe predstavlenie posledovatel'nosti meteorologicheskikh polei posredstvom estestvennykh ortogonal'nykh sostavlyayushchikh // Trudy Tsentral'nogo instituta prognozov. 1959. Vyp. 74. S. 3–24.
События
-
Журнал «Современная наука и инновации» принят в DOAJ >>>
28 июл 2025 | 08:36 -
К платформе Elpub присоединились 4 журнала КФУ >>>
24 июл 2025 | 08:39 -
Журнал «Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)» вошел в Russian Science Citation Index >>>
23 июл 2025 | 08:38 -
Журнал «Літасфера» присоединился к Elpub! >>>
22 июл 2025 | 11:00 -
К платформе Elpub присоединился журнал «Труды НИИСИ» >>>
21 июл 2025 | 10:43