Тема: Межгодовая изменчивость океанической адвекции тепла в моря субполярного круговорота Атлантического океана и Северо-Европейского бассейна

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности
Океаническая адвекция тепла во многом определяет изменчивость климатической системы Северной Атлантики и морей Северо-Европейского бассейна. В частности, адвекция океанического тепла вносит значительный вклад в изменчивость теплосодержания верхнего слоя океана и оказывают влияние на температуру воздуха вышеупомянутых и прилегающих к ним регионов, а также влияют на интенсивность глубокой конвекции в морях Лабрадор, Ирмингера, Норвежском и Гренландском. Интенсивность конвекции определяет интенсивность возвратного глубинного потока Атлантической меридиональной океанической циркуляции (АМОЦ) и влияет на интенсивность АМОЦ.
АМОЦ, в свою очередь, характеризует интенсивность меридионального переноса океанического тепла в Атлантике и во многом ответственна за формирование климатической изменчивости субполярных и полярных широт Северного полушария. В предыдущих исследованиях были выделены периоды ослабления и усиления АМОЦ. С 1960-е по 1980-е гг. происходило ослабление АМОЦ [1, 2, 3, 4]. Во второй половине 1990-х гг. началось усиление АМОЦ [5, 6], которое достигло максимума в середине 2000-х гг. при с локальным снижении в середине 1990-х гг. [2]. С середины 2000-х гг. началось снижение интенсивности АМОЦ, которое захватывает и 2010-х гг. [2, 4]. Интенсивность АМОЦ связана в том числе с изменением интенсивности глубокой конвекции в морях Лабрадор и Ирмингера [7]. Если раньше объем глубинных вод, которые образовались в море Лабрадор [8], являлся наиболее значимым для изменения интенсивность АМОЦ, то к середине 2010-х гг. площадь глубокой конвекции восточной части Субполярного круговорота (в море Ирмингера и в области южнее мыса Фарвель) превысила площадь области глубокой конвекции моря Лабрадор, а объемы глубинных вод стали сопоставимы [9, 10]. В свою очередь, глубокая конвекция в субполярных областях Атлантики (в морях Лабрадор и Ирмингера) обусловлена холодными зимами и наличием выраженной циклонической циркуляции в этих акваториях [8, 11]. В море Ирмингера не всегда повышенная потеря тепла океана в атмосферу приводила к усилению глубокой конвекции [12], а интенсивная конвекция могла происходить и при умеренной потере тепла океаном [13]. В Норвежском море, наоборот, глубокая конвекция, которая эпизодически наблюдалась в центральной части Лофотенского бассейна, определялась, прежде всего, интенсивностью теплоотдачи океана в атмосферу [14].
Характер атмосферной циркуляции оказывает влияние не только на локальный теплообмен, но и на изменчивость интенсивности переноса океанических вод, тем самым косвенно изменяя температуру поверхности моря [15]. Например, индекс Североатлантического колебания (САК) оказывает влияние как на скорость океанических течений, так и на перенос ими тепла...
Купить

Основные выводы:
• Межгодовая изменчивость океанических потоков тепла в моря субполярного круговорота (Лабрадор и Ирмингера) происходит в противофазе изменчивости океанических потоков тепла в моря Северо-Европейского бассейна, что выражается в высокой отрицательной связи (-0.60 и -0.50).
• Океанические потоки тепла на всех трех разрезах связаны, в первую очередь, с расходом через разрезы (корреляции 0.69-0.83).
• Атмосферное воздействие, связанное с индексом САК, оказывает влияние на температуру воды на разрезах в морях субполярного круговорота, но в тоже время не имеет высокой связи с температурой на разрезе на входе в Норвежское море.
• Расход на разрезе Свиной определяется градиентом уровня моря, который формируется, прежде всего, экмановским нагоном. Корреляция изменчивости градиента уровня моря, вызванного совместной изменчивостью величины нагона и локального ротора поля ветра, значимо коррелирует с расходом (0.57) и с океаническим потоком тепла (0.50).
• В период роста средней температуры Норвежского течения (с 1995 по 2005 гг.) важную роль в формировании межгодовой изменчивости уровня моря через Норвежское течение может также играть межгодовая изменчивость стерического градиента уровня моря.
• Выявленная аномалия поля атмосферного давления в центральной части Норвежского моря, приводящая к росту расхода на разрезе Свиной, оказывает влияние и на расход восточной ветви Норвежского течения вдоль всего Скандинавского полуострова, но не на дальнейшую адвекцию тепла на север вдоль Западно-Шпицбергенского течения.

Данная работа была выполнена в рамках финансовой поддержки двух грантов:
• Грант Санкт-Петербургского государственного университета № 94033410, проект «Атлантические ворота в Арктику: океаническая циркуляция как фактор долгосрочной изменчивости климата Арктики и состояния полярных экосистем».
• Проект Министерства науки и высшего образования РФ No 13.2251.21.0006 (идентификатор RF-225121X0006, соглашение No 075-10-2021-104 в информационной системе “Электронный бюджет” РФ) «Арктический регион в климатической системе Земли и его трансформация при глобальном потеплении». 
Купить