1. ВВЕДЕНИЕ 3
2. ГЛУБОКАЯ КОНВЕКЦИЯ КАК ФАКТОР ИЗМЕНЧИВОСТИ АМОЦ 4
2.1. ВОДНЫЕ МАССЫ ГРЕНЛАНДСКОГО МОРЯ 7
2.2. ВОДНЫЕ МАССЫ МОРЯ ЛАБРАДОР 8
2.3. ВОДНЫЕ МАССЫ МОРЯ ИРМИНГЕРА 9
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 11
3.1. ОБРАБОТКА ДАННЫХ 11
3.2. OMP АНАЛИЗ 14
4. РЕЗУЛЬТАТЫ 18
4.1. КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДНЫХ МАСС В МОРЯХ ГРЕНЛАНДСКОМ, ЛАБРАДОР И ИРМИНГЕРА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ OMP-АНАЛИЗА 18
4.2. ИНДЕКС КОНВЕКЦИИ 21
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25
Список литературы 27
Глубокая конвекция в Гренландском море и морях Лабрадор и Ирмингера питает нижнюю ветвь меридиональной океанической циркуляции в северной Атлантике, ключевого звена глобальной океанической циркуляции. Интенсивность глубокой конвекции является одним из основных механизмов, определяющих временную изменчивость североатлантической циркуляции на декадных временных масштабах.
Целью работы является выявление межгодовой изменчивости интенсивности глубокой конвекции в морях Гренландском, Лабрадор и Ирмингера с 1950х гг. путем анализа изменчивости концентрации промежуточных и глубинных водных масс.
Задачи:
1. Выделение основных водных масс в бассейнах морей Гренландского, Лабрадор и Ирмингера, а также определение их концентраций с помощью OMP-анализа.
2. Расчет индексов конвекции на основе полученных концентраций водных масс.
3. Анализ временной изменчивости индексов конвекции.
Описанный в работе метод позволил воспроизвести временной ряд максимальной глубины перемешанного слоя в морях Гренландском, Лабрадор и Ирмингера, с достаточной точностью, и позволил продлить временной ряд интенсивности конвекции в прошлое до 1950-ого года.
В результате работы был собран и обработан большой объем натурных данных по температуре, солености и биогенам. Полученные данные вошли в ОМР анализ, который позволил определить процентное содержание водных масс в бассейнах морей Гренландского, Лабрадор и Ирмингера. Временной ряд процентного содержания водных масс стал основой индексов ГК для морей субполярной Атлантики и атлантического бассейна Северного Ледовитого океана. Все смоделированные индексы конвекции были получены с коэффициентом детерминации от 0.5 до 0.8, и достаточно точно воспроизводят динамику среднегодовых значений максимальной глубины верхнего квазиоднородного слоя.
Анализ временной изменчивости процентного содержания водных масс и индексов ГК показал, что интенсивность конвекции в морях Гренландском и Ирмингера в большей степени связана с притоком вод из окружающих бассейнов, чем в море Лабрадор. Периоды слабой ГК в море Лабрадор скорее связаны с относительным потеплением его промежуточных водных масс.
Минимальные значения индекса ГК в Гренландском море наблюдались в середине 90-ых годов, однако начиная с конца 90-ых годов ГК интенсифицировалась вплоть до 2015-ого года. Снижение и увеличение ГК в море Ирмингера накладывается на соответствующее увеличение и снижение ГК в море Лабрадор, что по всей видимости связано с сокращением адвекции лабрадорских водных масс в бассейн моря Ирмингера в годы, которым предшествовала слабая конвекция в море Лабрадор.
Для всех индексов конвекции справедливо, что, по мере удаления от современного времени, точность индексов конвекции снижается. Это связано как с ограниченностью временного ряда построения регрессионной зависимости индекса конвекции по данным о максимальной глубине перемешанного слоя (1993-2016 гг.), так и с уменьшением количества натурных данных о биогенах в более ранние периоды наблюдений (Fedorov, Bashmachnikov, 2020). Тем не менее, сравнение с различными источниками показало, что с 1970 по 2016 гг. изменчивость индексов достаточно хорошо соответствует как имеющимся отрывочным данным по глубине конвекции в отдельные годы, описанным в литературе, так и результатам экспертного анализа изменчивости глубины конвекции по различным характеристикам вод океана.
Публикация выполнена при финансовой поддержке гранта СПбГУ № 93016972.
