Сокращения 4
Введение 5
1 Энергоактивные области Мирового океана 10
1.1 Исследование энергоактивных областей в 20 веке 10
1.2 Энергоактивные области Северной Атлантики 18
1.2.1 Норвежская энергоактивная зона (с января 1957 по декабрь 18
1974 г.)
1.2.2 Ньюфаундлендская энергоактивная зона (с января 1957 по 20
декабрь 1974 г.)
1.2.3 Бермудская энергоактивная зона (с января 1957 по декабрь 21
1974 г.)
2 Материалы и методы 24
2.1 Исходные данные 24
2.2 Статистические методы анализа гидрометеорологической 27
информации
3 Исследование внутригодовой и межгодовой изменчивости 37
суммарной теплоотдачи в центрах ЭАЗО
4 Построение моделей деревьев решений (decision trees) 51
климатических параметров с суммарной теплоотдачей в ЭАЗО
4.1 Модель дерева решений для индекса Гольфстрима с суммарной 51
теплоотдачей в ЭАЗО
4.2 Модель дерева решений для индекса Северо-Атлантического 56
колебания с суммарной теплоотдачей в ЭАЗО
4.3 Модель дерева решений для давления в центре Исландского 61
минимума с суммарной теплоотдачей в ЭАЗО
4.4 Модель дерева решений для индекса АМО с суммарной 66
теплоотдачей в ЭАЗО
4.5 Результаты построения диагностических моделей методом 71
деревьев решений для климатических параметров
Заключение 75
Список использованных источников 78
Впервые идея о существенной пространственной дифференциации теплообмена океана с атмосферой высказывалась в работах профессора Ленинградского Гидрометеорологического Института (ЛГМИ) В.В. Тимонова еще в 60-е годы прошлого столетия. Особо активные области океана, где обмен энергией с атмосферой осуществляется наиболее интенсивно, были названы очагами взаимодействия океана и атмосферы. Области выделялись по картам суммарной теплоотдачи в атмосферу за счет турбулентного потока тепла (P) и затрат тепла на испарение (LE). В Северной Атлантике (СА) выделено 4 очага: Бермудский, Ньюфаундлендский, Западно-Гренландский и Норвежский.
Данная идея довольно быстро получила признание, поскольку энергоактивные зоны Мирового океана (ЭАЗО) рассматриваются как специфические океанологические объекты, которые играют роль механизмов регулирования обмена энергией в системе океан-атмосфера и заслуживают внимательного изучения с точки зрения наиболее эффективных направлений разработки долгосрочных гидрометеорологических прогнозов.
В 70 - 80-е гг. 20 века Г.И. Марчуком была сформулирована концепция энергоактивных зон Мирового океана, которая стала стала методологической основой наблюдательной части программы «Разрезы». По результатам этой программы было получено множество уникальных научных результатов, но в начале 90-х годов в результате развала Советского Союза программа была свернута.
Актуальность исследования.
Значение энергоактивных областей океана для понимания короткопериодных колебаний климата настолько значительно, что их концепция, разработанная в 20 веке, может быть реанимирована с использованием современных технических средств и прежде всего, результатов дистанционного зондирования океана и атмосферы из космоса. В настоящее 5
время существует несколько десятков глобальных архивов, которые содержат компоненты теплового баланса океана за длительный период времени в узлах сетки с различным пространственно-временным разрешением. Их использование позволяет сделать то, что было невозможно раньше в рамках программы «Разрезы», а именно, более подробно изучить пространственно¬временную изменчивость ЭАЗО. В настоящей работе будет рассмотрена межгодовая изменчивость трех ЭАЗО в Северной Атлантике: Бермудской, Ньюфаундлендской, и Норвежской и их связь с некоторыми климатическими параметрами - индексом Гольфстрима, Атлантической Мультидекадной осцилляцией, Северо-Атлантическим колебанием и давлением в центре Исландского минимума, которые в значительной степени определяют изменения климата не только в Северной Атлантике, но и в сопредельных районах...
Энергоактивные области рассматриваются как специфические океанологические объекты, которые играют роль механизмов регулирования обмена энергией в системе океан-атмосфера, и поэтому они заслуживают внимательного изучения с точки зрения наиболее эффективных направлений разработки долгосрочных гидрометеорологических прогнозов. В 20 веке исследование энергоактивных зон Мирового океана проводилось по национальной программе «Разрезы», было получено множество уникальных научных результатов, но в начале 90-х годов в результате развала Советского Союза программа была свернута.
В настоящей работе было проведено исследование изменчивости среднегодовой суммарной теплоотдачи в условиях современного климата в трех ЭАЗО Северной Атлантики - Бермудской, Ньюфаундлендской и Норвежской за период с 1980 по 2017 гг. Для оценки влияния ЭАЗО на основные климатические параметры в Северной Атлантике (индекс Гольфстрима, индекс Северо-Атлантического колебания, давление в центре Исландского минимума, индекс Атлантической Мультидекадной Осцилляции) были построены диагностические модели методом деревьев решений и методом включения переменных в модель МЛР. Результаты, полученные при моделировании двумя методами, сравнивались между собой и, на основе этого делался вывод об эффективности методов в целях диагностического моделирования.
В ходе исследования были получены следующие результаты. За исследуемый период среднегодовая суммарная теплоотдача для среднемноголетних условий в центре Бермудской ЭАЗО составила - 358.7 Вт/м2, в Ньюфаундлендской - 250.7 Вт/м2, в Норвежской - 125.4 Вт/м2. Бермудская зона является более интенсивной, поскольку она вытянута вдоль теплого течения Гольфстрим. Ньюфаундлендская зона находится на стыке 75 теплого Гольфстрима и холодного Лабрадорского течения, поэтому уступает в интенсивности Бермудской зоне. Интенсивность Норвежской зоны хоть и уступает другим зонам, но ее климатическое значение для Полярного бассейна и Европейской части России считается исключительно важным. Во всех трех зонах минимум суммарной теплоотдачи отмечаются в июле, а максимум - в декабре...
