Морской гидрофизический журнал. 2022; 38: 276-290
Процессы, определяющие синхронную междесятилетнюю изменчивость поверхностной температуры Баренцева и Черного морей
https://doi.org/10.22449/1573-160X-2022-3-257-270Аннотация
Цель. Рассмотрено фазовое соответствие междесятилетней изменчивости индексов Североатлантического колебания и Атлантической мультидекадной осцилляции и их влияние на механизм синхронного формирования аномалии поверхностной температуры в Баренцевом и Черном морях.
Методы и результаты. Значения аномалии поверхностной температуры Баренцева и Черного морей выбирались из массивов данных о морском льде и температуре морской поверхности Центра прогнозирования и исследования климата им. Хэдли (Hadley Centre for Climate Prediction and Research). Для оценки циркуляции атмосферы в Атлантико-Европейском секторе использовались индексы Североатлантического колебания, Атлантической мультидекадной осцилляции и положение высотной фронтальной зоны. Анализ корреляции между положением высотной фронтальной зоны и значениями индекса Североатлантического колебания проводился по сглаженным фильтром скользящего среднего исходным рядам, а пространственное распределение аномалий поверхностной температуры анализировалось по композитным картам. При отрицательных значениях Атлантической мультидекадной осцилляции (1950– 1970 гг.) преобладали процессы, характерные для отрицательных значений индекса Североатлантического колебания, а при положительных значениях индекса Атлантической мультидекадной осцилляции (1970–1990 гг.) преобладали процессы, характерные для положительных значений индекса Североатлантического колебания.
Выводы. Циркуляция атмосферы в Атлантико-Европейском секторе является основным механизмом, регулирующим аномалию поверхностной температуры Северной Атлантики и аномалию поверхностной температуры Баренцева и Черного морей. При положительных значениях индекса Североатлантического колебания температура поверхности Баренцева моря становилась выше, а Черного моря – ниже климатической нормы. При отрицательных значениях индекса Североатлантического колебания температура поверхности Баренцева моря становилась ниже, а Черного моря – выше климатической нормы.
Список литературы
1. Sorteberg A., Kvamstø N. G., Byrkjedal Ø. Wintertime Nordic Seas cyclone variability and its impact on oceanic volume transports into the Nordic Seas // The Nordic Seas: An Integrated Perspective. Washington, D.C. : American Geophysical Union, 2005. P. 137–156. (Geophysical Monograph Series ; vol. 158). doi:10.1029/158GM10
2. Hurrell J. W., Deser C. North Atlantic climate variability: The role of the North Atlantic Oscillation // Journal of Marine Systems. 2009. Vol. 78, iss. 1. P. 28–41. doi:10.1016/j.jmarsys.2008.11.026
3. Нестеров Е. С. Североатлантическое колебание: атмосфера и океан. М. : Триада Лтд, 2013. 144 c.
4. Изменения климата в морской Арктике в начале ХХI века / Г. В. Алексеев [и др.] // Проблемы Арктики и Антарктики. 2010. № 3 (86). С. 22–34.
5. Изменение климата Арктики при глобальном потеплении / Г. В. Алексеев [и др.] // Проблемы Арктики и Антарктики. 2015. № 1 (103). С. 32–41. 288
6. Смирнов А. В., Кораблев А. А., Вязилова А. Е. Сезонная и межгодовая изменчивость термохалинных характеристик вод в районе корабля погоды «Майк» // Проблемы Арктики и Антарктики. 2014. № 2 (100). С. 25–32.
7. Variability of the intermediate Atlantic water of the Arctic Ocean over the Last 100 Years / I. V. Polyakov [et al.] // Journal of Climate. 2004. Vol. 17, iss. 23. P. 4485–4497. doi:10.1175/JCLI-3224.1
8. Северо-Атлантическое колебание – доминирующий фактор изменчивости циркуляционных океанических систем Северной Атлантики / Г. С. Дворянинов [и др.] // Доклады Академии наук. 2016. Т. 466, № 3. С. 345–349. doi:10.7868/S0869565216030208
9. Михайлова Н. В., Баянкина Т. М., Сизов А. А. Два режима взаимодействия атмосферы и океана в атлантическом секторе Арктического бассейна // Океанология. 2021. Т. 61, № 4. С. 509–516. doi:10.31857/S0030157421030096
10. Enfield D. B., Cid-Serrano L. Secular and multidecadal warmings in the North Atlantic and their relationships with major hurricane activity // International Journal of Climatology. 2010. Vol. 30, iss. 2. P. 174–184. doi:10.1002/joc.1881
11. Yashayaev I., Seidov D. The role of the Atlantic water in multidecadal ocean variability in the Nordic and Barents Seas // Progress in Oceanography. 2015. Vol. 132. P. 68–127. doi:10.1016/j.pocean.2014.11.009
12. Семенов В. А., Черенкова Е. А. Оценка влияния атлантической мультидекадной осцилляции на крупномасштабную атмосферную циркуляцию в атлантическом секторе в летний сезон // Доклады Академии наук. 2018. Т. 478, № 6. С. 697–701. doi:10.7868/S0869565218060178
13. Крашенинникова С. Б., Крашенинникова М. А. Причины и особенности долговременной изменчивости ледовитости Баренцева моря // Лед и снег. 2019. Т. 59, № 1. С. 112–122. doi:10.15356/2076-6734-2019-1-112-122
14. Крупномасштабные особенности синхронной изменчивости зимней поверхностной температуры в Баренцевом и Черном морях / А. А. Сизов [и др.] // Доклады Российской Академии наук. Науки о Земле. 2021. Т. 501, № 1. С. 108–112. doi:10.31857/S2686739721110141
15. Decadal and interannual SST variability in the tropical Atlantic Ocean / J. A. Carton [et al.] // Journal of Physical Oceanography. 1996. Vol. 26, iss. 7. P. 1165–1175. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1996)0262.0.CO;2
16. Xie S.-P., Tanimoto Y. A рan-Atlantic decadal climate oscillation // Geophysical Research Letters. 1998. Vol. 25, iss. 12. P. 2185–2188. https://doi.org/10.1029/98GL01525
17. Сизов А. А., Чехлан А. Е. Аномалии гидрометеорологических полей в районе Черного моря, связанные с градиентами температуры поверхности воды в Северной Атлантике // Метеорология и гидрология. 2010. № 7. С. 65–74.
18. Breeden M. L. and McKinley G. A. Climate impacts on multidecadal pCO2 variability in the North Atlantic: 1948–2009 // Biogeosciences. 2016. Vol. 13, iss. 11. P. 3387–3396. doi:10.5194/bg-13-3387-2016
19. Serykh I. V. Influence of the North Atlantic dipole on climate changes over Eurasia // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2016. Vol. 48 : International Conference and Early Career Scientists School on Environmental Observations, Modelling and Information Systems (ENVIROMIS-2016). 012004. doi:10.1088/1755-1315/48/1/012004
20. Золотокрылин А. Н., Михайлов А. Ю., Титкова Т. Б. Влияние притока теплых атлантических вод на аномалии климата в атлантическом секторе Арктики // Лед и снег. 2015. Т. 55, № 3. С. 73–82. doi:10.15356/2076-6734-2015-3-73-82
21. Артамонов Ю. В., Скрипалева Е. А., Федирко А. В. Региональные особенности синоптической изменчивости поля температуры на поверхности Черного моря по спутниковым данным // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 2. С. 202−213. doi:10.22449/0233-7584-2020-2-202-213
22. Семенов Е. К., Соколихина Н. Н., Соколихина Е. В. Синоптические условия формирования и развития новороссийской боры // Метеорология и гидрология. 2013. № 10. С. 16– 28.
23. Семенов Е. К., Соколихина Н. Н., Тудрий К. О. Теплая зима в российской Арктике и аномальные холода в Европе // Метеорология и гидрология. 2013. № 9. С. 43–54.
Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal. 2022; 38: 276-290
Processes Determining Synchronous Interdecadal Variability of Surface Temperature in the Barents and Black Seas
https://doi.org/10.22449/1573-160X-2022-3-257-270Abstract
Purpose. The work is devoted to considering the phase correspondence between the interdecadal variability of the North Atlantic Oscillation and the Atlantic Multidecadal Oscillation indices, and their influence on the mechanism of synchronous formation of the surface temperature anomalies in the Barents and Black seas.
Methods and Results. The surface temperature anomaly values in the Barents and Black seas selected from the Hadley Centre for Climate Prediction and Research arrays, namely from the sea ice and sea surface temperature data set, were used. To assess the atmospheric circulation in the AtlanticEuropean sector, the North Atlantic Oscillation and Atlantic Multidecadal Oscillation indices, as well as the position of the tropospheric frontal zone were applied. The correlation between the position of the tropospheric frontal zone and the values of the North Atlantic Oscillation index was analyzed using the initial series smoothed by a filter of a moving average, and spatial distribution of the surface temperature anomalies – by the composite maps. At the negative values of the Atlantic Multidecadal Oscillation (1950–1970), the processes characteristic of the negative values of the North Atlantic Oscillation index were predominant, whereas at the positive values of the Atlantic Multidecadal Oscillation index (1970–1990), the processes characteristic of the positive values of the North Atlantic Oscillation index prevailed.
Conclusions. The atmospheric circulation in the Atlantic-European sector constitutes the basic mechanism regulating the sea surface temperature anomalies in the North Atlantic, as well as in the Barents and Black seas. At the positive values of the North Atlantic Oscillation index, the sea surface temperature in the Barents Sea became higher, and that of the Black Sea – lower than the climate mean. At the negative values of the North Atlantic Oscillation index, the sea surface temperature in the Barents Sea became lower, and that of the Black Sea – higher relative to the climate mean.
References
1. Sorteberg A., Kvamstø N. G., Byrkjedal Ø. Wintertime Nordic Seas cyclone variability and its impact on oceanic volume transports into the Nordic Seas // The Nordic Seas: An Integrated Perspective. Washington, D.C. : American Geophysical Union, 2005. P. 137–156. (Geophysical Monograph Series ; vol. 158). doi:10.1029/158GM10
2. Hurrell J. W., Deser C. North Atlantic climate variability: The role of the North Atlantic Oscillation // Journal of Marine Systems. 2009. Vol. 78, iss. 1. P. 28–41. doi:10.1016/j.jmarsys.2008.11.026
3. Nesterov E. S. Severoatlanticheskoe kolebanie: atmosfera i okean. M. : Triada Ltd, 2013. 144 c.
4. Izmeneniya klimata v morskoi Arktike v nachale KhKhI veka / G. V. Alekseev [i dr.] // Problemy Arktiki i Antarktiki. 2010. № 3 (86). S. 22–34.
5. Izmenenie klimata Arktiki pri global'nom poteplenii / G. V. Alekseev [i dr.] // Problemy Arktiki i Antarktiki. 2015. № 1 (103). S. 32–41. 288
6. Smirnov A. V., Korablev A. A., Vyazilova A. E. Sezonnaya i mezhgodovaya izmenchivost' termokhalinnykh kharakteristik vod v raione korablya pogody «Maik» // Problemy Arktiki i Antarktiki. 2014. № 2 (100). S. 25–32.
7. Variability of the intermediate Atlantic water of the Arctic Ocean over the Last 100 Years / I. V. Polyakov [et al.] // Journal of Climate. 2004. Vol. 17, iss. 23. P. 4485–4497. doi:10.1175/JCLI-3224.1
8. Severo-Atlanticheskoe kolebanie – dominiruyushchii faktor izmenchivosti tsirkulyatsionnykh okeanicheskikh sistem Severnoi Atlantiki / G. S. Dvoryaninov [i dr.] // Doklady Akademii nauk. 2016. T. 466, № 3. S. 345–349. doi:10.7868/S0869565216030208
9. Mikhailova N. V., Bayankina T. M., Sizov A. A. Dva rezhima vzaimodeistviya atmosfery i okeana v atlanticheskom sektore Arkticheskogo basseina // Okeanologiya. 2021. T. 61, № 4. S. 509–516. doi:10.31857/S0030157421030096
10. Enfield D. B., Cid-Serrano L. Secular and multidecadal warmings in the North Atlantic and their relationships with major hurricane activity // International Journal of Climatology. 2010. Vol. 30, iss. 2. P. 174–184. doi:10.1002/joc.1881
11. Yashayaev I., Seidov D. The role of the Atlantic water in multidecadal ocean variability in the Nordic and Barents Seas // Progress in Oceanography. 2015. Vol. 132. P. 68–127. doi:10.1016/j.pocean.2014.11.009
12. Semenov V. A., Cherenkova E. A. Otsenka vliyaniya atlanticheskoi mul'tidekadnoi ostsillyatsii na krupnomasshtabnuyu atmosfernuyu tsirkulyatsiyu v atlanticheskom sektore v letnii sezon // Doklady Akademii nauk. 2018. T. 478, № 6. S. 697–701. doi:10.7868/S0869565218060178
13. Krasheninnikova S. B., Krasheninnikova M. A. Prichiny i osobennosti dolgovremennoi izmenchivosti ledovitosti Barentseva morya // Led i sneg. 2019. T. 59, № 1. S. 112–122. doi:10.15356/2076-6734-2019-1-112-122
14. Krupnomasshtabnye osobennosti sinkhronnoi izmenchivosti zimnei poverkhnostnoi temperatury v Barentsevom i Chernom moryakh / A. A. Sizov [i dr.] // Doklady Rossiiskoi Akademii nauk. Nauki o Zemle. 2021. T. 501, № 1. S. 108–112. doi:10.31857/S2686739721110141
15. Decadal and interannual SST variability in the tropical Atlantic Ocean / J. A. Carton [et al.] // Journal of Physical Oceanography. 1996. Vol. 26, iss. 7. P. 1165–1175. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1996)0262.0.CO;2
16. Xie S.-P., Tanimoto Y. A ran-Atlantic decadal climate oscillation // Geophysical Research Letters. 1998. Vol. 25, iss. 12. P. 2185–2188. https://doi.org/10.1029/98GL01525
17. Sizov A. A., Chekhlan A. E. Anomalii gidrometeorologicheskikh polei v raione Chernogo morya, svyazannye s gradientami temperatury poverkhnosti vody v Severnoi Atlantike // Meteorologiya i gidrologiya. 2010. № 7. S. 65–74.
18. Breeden M. L. and McKinley G. A. Climate impacts on multidecadal pCO2 variability in the North Atlantic: 1948–2009 // Biogeosciences. 2016. Vol. 13, iss. 11. P. 3387–3396. doi:10.5194/bg-13-3387-2016
19. Serykh I. V. Influence of the North Atlantic dipole on climate changes over Eurasia // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2016. Vol. 48 : International Conference and Early Career Scientists School on Environmental Observations, Modelling and Information Systems (ENVIROMIS-2016). 012004. doi:10.1088/1755-1315/48/1/012004
20. Zolotokrylin A. N., Mikhailov A. Yu., Titkova T. B. Vliyanie pritoka teplykh atlanticheskikh vod na anomalii klimata v atlanticheskom sektore Arktiki // Led i sneg. 2015. T. 55, № 3. S. 73–82. doi:10.15356/2076-6734-2015-3-73-82
21. Artamonov Yu. V., Skripaleva E. A., Fedirko A. V. Regional'nye osobennosti sinopticheskoi izmenchivosti polya temperatury na poverkhnosti Chernogo morya po sputnikovym dannym // Morskoi gidrofizicheskii zhurnal. 2020. T. 36, № 2. S. 202−213. doi:10.22449/0233-7584-2020-2-202-213
22. Semenov E. K., Sokolikhina N. N., Sokolikhina E. V. Sinopticheskie usloviya formirovaniya i razvitiya novorossiiskoi bory // Meteorologiya i gidrologiya. 2013. № 10. S. 16– 28.
23. Semenov E. K., Sokolikhina N. N., Tudrii K. O. Teplaya zima v rossiiskoi Arktike i anomal'nye kholoda v Evrope // Meteorologiya i gidrologiya. 2013. № 9. S. 43–54.
