Введение 4
Глава 1. Теоретическое положение, географическое описание 6
1.1 Основные сведения о Гольфстриме 6
1.2. История научного исследования Гольфстрима 8
1.3. Составные части Гольфстрима 11
Глава 2. Формирование базы данных и климатическая обработка данных ... 12
2.1 Формирование базы данных 12
2.2. Восстановление пропусков и приведение рядов к многолетнему
периоду 15
2.2.1 Теоритические положения 15
2.2.2. Восстановление пропусков и удлинение рядов 19
2.3. Оценка однородности данных температуры поверхности океана 21
2.3.1. Теоритические положения 21
2.3.2. Анализ однородности данных ТПО 27
2.4. Оценка стационарности данных температуры поверхности океана 27
2.4.1. Теоритические положения 27
2.4.2. Оценка нестационарности данных ТПО 29
Глава 3. Анализ температуры поверхности океана при выходе Гольфстрима
из Мексиканского залива 31
3.1. Теоретические положения 31
3.2. Моделирование и анализ результатов 36
Глава 4. Анализ температуры поверхности океана в центральной части
Гольфстрима 47
4.1 Моделирования временных рядов ТПО 47
4.2 Анализ результатов 50
Глава 5. Анализ температуры поверхности океана в европейской части
Гольфстрима 56
5.1. Общая характеристика района 56
5.2 Западный подрайон влияния таяния льдов 58
5.3 Восточный подрайон совместного влияния Гольфстрима и таяния
льдов 64
Выводы 72
Список литературы 73
Под изменением климата понимают периодическое изменение климата Земли, вызванное изменениями в атмосфере, а также взаимодействием между атмосферой и различными другими геологическими, химическими, биологическими и географическими факторами в климатической системе Земли. Это глобальная проблема человечества. Помимо того, что климатические изменения происходят за счет естественных причин, дополнительной проблемой современности является и антропогенное влияние.
Особое значение для формирования и изменения климата имеет взаимодействие между океаном и атмосферой, которое проявляется в обмене теплом, влагой и количеством движения. Океан и атмосфера находятся в непрерывном взаимодействии.
Мировой океан имеет огромное значение для нагрева планеты. Участки суши и атмосфера поглощают лишь некоторое количество солнечного света, в то время как океан поглощает большую часть солнечного излучения. В тропических широтах вокруг экватора океан похож на массивную, сохраняющую тепло солнечную панель. Атмосфера также играет не менее важную роль в этом процессе, помогая сохранять тепло.
За пределами экваториальной зоны погодные условия в основном определяются океаническими течениями. Течения - движения водных масс в морях и океанах, по которым они распространяются обширной полосой, охватывая различные глубины. Они создаются в основном за счёт поверхностных ветров, частично градиентами температуры и солёности, вращением Земли (сила Кориолиса), приливами.
Океанические течения имеют прямое воздействие на нашу жизнь. Они определяют погоду, климат. Морские течения и ветровая система переносят тепло от экватора к полюсам и действуют как огромный двигатель для глобального климата...
В результате выполненной работы по оценке климатических изменений температуры Гольфстрима были сделаны следующие выводы:
1. Предварительный анализ динамики ТПО в европейской части Гольфстрима показал, что она очень неоднородна, и чтобы выяснить причины этой неоднородности необходимо было рассмотреть всю область течения от Мексиканского залива.
2. Для этой цели сформирована база данных среднемесячных ТПО в 60 точках Атлантики, Северного и Норвежского морей в узлах регулярной сетки размером 5°х5° за период с 1930 по 2018 гг. с оценкой ее однородности, стационарности и восстановлением пропусков наблюдений.
3. Выполнена классификация выбранной акватории Атлантики по динамике многолетних колебаний ТПО и выделено 3 квазиоднородных района, соответствующие западной, центральной и восточной (европейской) частям Г ольфстрима.
4. В западном районе от выхода Гольфстрима из Мексиканского залива до поворота его от американского континента в океан имеет место ступенчатый рост температуры в 1977 г. в среднем на 0,7°С, связанный с повышением ТПО в заливе, который севернее не проявляется и тепло видимо уходит южнее в Канарское течение.
5. В центральном районе Гольфстрима при пересечении им Атлантики ступенчатый рост температуры также примерно на 0,7°С имеет в конце 1960х годов и связан с другой причиной: смещением северной границы течения в высокие широты.
6. В европейском части Гольфстрима происходит взаимодействие двух противоположенных процессов: охлаждение ТПО за счет таяния ледников Гренландии и морских льдов Северного ледовитого океана в среднем на 0,5°С с 1980 г., которое идет с севера, и смещение северной границы Гольфстрима, которое идет с юга. В результате по динамике ТПО выделяются 3 разные области: западная область стабилизации падения ТПО после таяния льдов в 1990х -2000х годах, основная область подъема ТПО в начале 2000х практически до стабилизации 1970х и северо¬восточная область у берегов Норвегии, где никаких изменений ТПО за многолетний период не установлено.
7. Задача дальнейших исследований состоит в оценке динамики ТПО в остальные зимние месяцы и более детальной классификации многолетней динамики ТПО всей северной части Атлантики для разработки эффективных индексов совместной циркуляции атмосферы и океана и долгосрочного прогноза ТПО этой части Атлантики, определяющей климат Европы.
1. S. Manabe Climate calculations with a combined ocean-atmosphere model / S. Manabe & K. Bryan // Journal of the Atmospheric Sciences.- 1969.- Vol. 26 (4).- 786-789.
2. Ulamski S. The Gulf Stream/ Tiny plankton, giant bluefin, and the amazing story of the powerful river in the Atlantic/ Ulamski S.-Chapel Hill,NC: The University of North Carolina Press, 2008.- P.212
3. Henry Stommel. The Gulf Stream/ A physical and Dynamical Description/ Henry Stommel.- Chapel Hill,NC: The University of North Carolina Press, 1958.- P.230
4. Лобанов В.А., Смирнов И.А., Шадурский А.Е. Практикум по климатологии. Часть 2. Учебное пособие. - СПб.: изд. РГГМУ, 2012.
5. NASA Scientific Visualization Studio [Электронный ресурс] - Режим доступа: URL: https://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=3532 (24.10.2018)
6. M. Biasutti. Projected Changes in the physical climate of the coast and Caribbean./ M. Biasutti, A. H. Sobel, S. J. Camargo, T. T. Creyts// Climatic Change.- 2012.- Vol.112.- 819-845.- ISSN: 1573-1450
7. Glen G. Gawarkiewicz. Direct interaction between the Gulf Stream and the shelfbreak south of New England./ Glen G. Gawarkiewicz, Robert E. Todd, Albert J. Plueddemann, Magdalena Andres & James P. Manning// Scientific Report.- 2012.- 553.- ISSN: 2045-2322
8. Amond H. Taylor. A simple model of interannual displacements of the Gulf Stream./ Amond H. Taylor, A. Gangopadhyay// Journal of geophysical research.- 2011.- Vol.106.- 13849-13860.
9. Карлин Л.Н., Малинин В. Н., Гордеева С. М. Изменчивость гидрофизических характеристик в Гольфстриме // Океанология - 2013. - Т. 53, №4, - С. 454-462
10. Jeremie Mouginot. Fourty-six years of Greenland ice sheet mass balance from 1972 to 2018./ Jeremie Mouginot, Eric Rignot, Anders A. Bjork, Brice
Noel, Bernd Scheuchl, & Michael Wood// PNAS.- 2019.- Vol.119.- 9239-9244
11. Michael Bevis. Accelerating changes in ice mass within Greenland, and the ice sheet’s sensitivity to atmospheric forcing./Michael Bevis, Christopher Harig, Shfaqat A. Khan & Abel Brown// PNAS.- 2019.- Vol.116.- 1934-1939
12. Science Alert [Электронный ресурс].- Режим доступа: URL: https://www.sciencealert.com/greenland-s-accelerating-ice-loss-is-worrisome- to-scientists (15.05.2018)
13. Ala Khazendar. Interruption of two decades of Jakobshavn Isbrae acceleration and thinning as regional ocean cools./ Ala Khazendar, Ian. G. Fenty & Josh Willis// Nature Geoscience.- 2019.- 12.- 277-283