СОКРАЩЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Физико-географическое описание Норвежского и Баренцева морей 7
1.1 Географическое положение Норвежского моря 7
1.2 Рельеф дна Норвежского моря 10
1.3 Циркуляция вод Норвежского Моря 11
1.4 Течения Норвежского моря 13
1.5 Географическое описание положение Баренцева моря 16
1.6 Гидрологическая характеристика Баренцева моря 19
1.7 Циркуляция Баренцева море 19
1.8 Ледовитость Баренцева моря 22
1.9 Обзор материалов предыдущих исследований горизонтальных потоков массы в Норвежском море 24
2 Материалы и методы исследования 28
2.1 Район исследования 28
2.2 Исходные данные 29
2.3 Расчет потоков тепла 31
2.4 Статистические методы исследования 32
4 Оценка горизонтальных потоков тепла на отдельных разрезах 41
4.1 Среднемноголетнее состояние 41
4.2 Оценка трендов 46
4.3 Интегральные составляющие потока тепла 50
5 Связь интегрального потока тепла с ледовитостью Баренцева моря 56
5.2 Оценка связи интегрального потока тепла с гидрометеорологическими
характеристиками 59
Заключение 66
Список источников 70
ПРИЛОЖЕНИЕ 74
Глобальная климатическая система состоит из пяти взаимосвязанных компонентов: океан, суша, криосфера, биосфера и атмосфера. Связь между этими компонентами довольно сложная. Например, океанические течения способствуют обмену тепла в океане. Особое положение в этой глобальной климатической системе имеет Северно-Европейский бассейн, который включает в себя такие моря как Гренландское, Норвежское и Баренцево. Эти моря, в свою очередь, являются неотъемлемыми и соединяющими элементами между двумя океанами - Атлантическим и Арктическим. Воды западного региона Атлантического океана благоприятно способствуют формированию мягкого климата в Северной Европе, проникая на север. Навстречу движется поток на юг, оставляющий полярные воды [1] и морской лёд по берегам Гренландии.
В Северо-Европейский бассейн течениями из Северной Атлантики и Арктического бассейна Северного Ледовитого океана поступает достаточное количество тепла. В результате чего создаваемые аномалии энергообмена между атмосферой и океаном влияют на перенесение влаги и тепла на территорию Арктики и Европейской части Российской Федерации.
Эти аномалии имеют вид вертикального конвективного турбулентного перемешивания. Тем самым они влияют на развитие в районе СеверноЕвропейского бассейна убывающей ветви термохалинной циркуляции, от которой берет своё начало сток холодных глубинных вод. Изменения циркуляции в океане, переносы тепла с океана в высокие широты, в частности с арктического бассейна и сибирских арктических морей зависят от перемен условий формирования стока. Для точного прогноза неизбежных изменений в СЛО и морском ледяном покрове необходимо четкое понимание устройства создания долгопериодной изменчивости горизонтального и вертикального обмена и потоков в СЕБ.
Целью работы является исследование изменения адвекции тепла в Северо-Европейском бассейне.
Задачи исследования:
- Сравнение двух баз данных реанализа SODA и ECMWF ORAS4, для выявления информации о потоках и о температуре воды с наибольшей репрезентативностью;
- Оценка горизонтальных потоков масс и тепла на отдельных разрезах в Северо-Европейском бассейне Атлантического океана;
- Выявление изменения межгодовой изменчивости горизонтальных потоков;
- Оценка влияния изменчивости потоков тепла на ледовитость в бассейне Баренцева моря;
- выявление причин и следствий изменения потоков тепла в СевероЕвропейском бассейне;
Объектом исследований является Северо-Европейский бассейн.
Предметом является адвективные потоки тепла в Северо-Европейском бассейне.
По результатам проведенной работы можно сделать следующие выводы:
В ходе сравнении двух баз данных SODA и ORAS4 были выявлено, что на разрезе 60° с.ш., несмотря на статистические значимые различия первичных статистических характеристик, базы данных океанского реанализа похожи по изменчивости интегральных потоков массы, в спектральной структуре обоих рядов ярко выражена годовая гармоника, а более длинноволновые составляющие находятся на уровне белого шума.
Интегральные потоки массы на разрезе 70° с.ш., для обоих баз данных имеют принципиальные различия, как по первичной статистике, так и значительно различаются по функции распределения. В спектральной структуре обоих рядов выражены разные длинноволновые составляющие, а годовая изменчивость присутствует только в базе SODA.
Значительные различия в базах данных на разрезе по 70° с.ш. объясняются тем, что он находится в области значительной динамики вод, так как проходит через Лафотенский вихрь. Также разрез не захватывает часть Северо-Атлантического течения, которая является достаточно устойчивой и могла бы показывать устойчивость в оценке равенства средних, дисперсий на разрезе 70° с.ш. по разным базам.
Потоки тепла на равных могут определяться, как среднемноголетними значениями скорости, так и среднемноголетними значениями температуры воды. На разрезе 70° с.ш. выделяются две основные струи потока тепла, имеющие северное направление. Первый тепловой поток, лежащий в окрестности долготы 5° з.д. распространяется до горизонта 0-100 метров. Максимальное значение теплового потока достигает 9.7*105 Вт/м2, на горизонте 0 - 30 метров. Второй поток расположен восточнее 3-4° в.д., слабее, максимум достигает 6.7*105 Вт/м2.
На разрезе 60° с.ш. выделяются три основные струи. Две из них направлены на север и одна направлена на юг. Первая струя, имеющая южное направление, находится в окрестности долгот 3° з.д. 2° в.д., над Фареро- Шетландским каналом. Она распространяется на юг за счет меандрирования Северо - Атлантического течения над Фареро-Шетландским порогом. Распределение потока тепла по горизонту достигает дна с максимальной интенсивностью 4.5*105 Вт/м2. Две другие струи имеют северное направление, одна из которых находится на 6° з.д. Поток располагается до горизонта 110 метров, более мощная струя теплового потока находится на границе исследуемого разреза, на 4° в.д максимальные значения потока прослеживаются в верхних горизонтах и достигают 5.5*105 Вт/м2, на горизонте 0 - 20 метров...
