ВВЕДЕНИЕ 2
ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ МОРЕЙ
АМУНДСЕНА И БЕЛЛИНСГАУЗЕНА 4
1.1. Физико-географическое описание морей Амундсена и Беллинсгаузена и
сценарии изменения климата 4
1.1.1. Физико-географическая характеристика моря Амундсена 5
1.1.2. Характеристика моря Беллинсгаузена 7
1.1.3. Сценарии изменения климатического режима 12
1.2. Обзор существующих исследований по изменчивости климатического
режима данных морей 14
ГЛАВА 2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И МЕТОДЫ ИХ ОБРАБОТКИ 17
2.1. Описание методов исследования, используемых для анализа
изменчивости климатического режима 17
2.2. Обоснование выбора методологии и объяснение применения каждого
метода 20
ГЛАВА 3. КЛИМАТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ МОРЕЙ АМУНДСЕНА И
БЕЛЛИНСГАУЗЕНА: АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ И ПРОГНОЗ26
3.1. Антарктида 26
3.2. Море Амундсена 30
3.2.1. Анализ данных 30
3.2.2. Выделение и анализ трендовой компоненты 33
3.2.3. Гармонический анализ Фурье 33
3.1. Море Беллинсгаузена 39
3.1.1. Анализ данных 39
3.1.2. Выделение и анализ трендовой компоненты 42
3.1.3. Гармонический анализ Фурье 42
3.2. Прогноз 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 52
Неотъемлемой частью изучения климатических процессов является анализ изменчивости климатического режима различных регионов нашей планеты. Особый интерес представляют полярные регионы, такие как моря Амундсена и Беллинсгаузена, которые расположены в западной части Антарктиды. Изменения климата в этих регионах имеют важное значение для глобального климата и экосистемы.
Целью данной дипломной работы является исследование изменчивости климатического режима морей Амундсена и Беллинсгаузена. В работе будут рассмотрены различные аспекты изменчивости климата в этих морях, в частности температура воды и воздуха, ледовый режим и другие параметры.
Основной задачей исследования является анализ долговременных тенденций изменчивости климата в морях Амундсена и Беллинсгаузена. Для достижения этой цели будут использованы данные наблюдений за длительный период времени (с 1980 г. до 2023 г.).
Объектом исследования в дипломной работе акватория морей Беллинсгаузена и Амундсена.
Предмет исследования - изменчивость климатического режима выбранных морей за последние десятилетия и в ближайшем будущем.
Задачи дипломной работы:
1. Создание архива данных по температуре воды и ледовитости морей Амундсена и Беллинсгаузена;
2. Анализ изменчивости климатического режима морей Амундсена и Беллинсгаузена;
3. Выявление межгодовой изменчивости температуры воды и площади распространения морского льда с помощью статистических методов.
Важным аспектом работы является также оценка влияния изменений климата в морях Амундсена и Беллинсгаузена на окружающую среду и экосистему региона. Будут рассмотрены потенциальные последствия изменений климата для льдов, флоры и фауны, а также для питательной базы экосистемы.
Методология исследования основана на статистическом анализе доступных наблюдательных данных из различных источников, включая судовые и сателлитные наблюдения. В работе предполагается использование следующих методов: анализ временных рядов (выделение и анализ трендовой компоненты, гармонический анализ).
Ожидается, что результаты исследования позволят более полно понять механизмы изменчивости климата в морях Амундсена и Беллинсгаузена, а также их влияние на региональный климат. Полученные результаты будут иметь практическую ценность в планировании и прогнозировании климатических изменений в регионе Антарктиды, а также для разработки мер по адаптации к ним.
При анализе и расчете данных выявили, что ПРМЛ Антарктиды с 1980 по 2023 год уменьшилась более, чем на 1 млн. км2. Оценки ТПО и ТВ в обоих морях имеют тенденцию к повышению, а концентрация морского льда в основном испытывает незначительные колебания.
Тренды концентрации морского льда в море Амундсена отсутствуют во всех трёх районах, а в Беллинсгаузена только в одном (втором районе), в то время, когда ТПО и ТВ в обоих морях имеют линейные тренды и значения от 0.043 до 0.105 °C/ год. Это означает, что за десять лет температура может повыситься до 1°C, что достаточно высокий показатель для нашего холодного региона.
Гармонический анализ показал нам, что в большинстве районов обоих морей концентрация льда превышает 1,0. Такой цифры с физической точки не может быть, поэтому о прогнозе морского льда мы не можем говорить. Что касается ТПО и ТВ, их значения имеют тенденцию к возрастанию в ближайшие годы. Скорее всего это связано с процессом глобального потепления планеты.
В заключении дипломной работы на тему «Изменчивость климатического режима морей Беллинсгаузена и Амундсена» можно подчеркнуть следующие ключевые моменты:
1. Изучение изменчивости климатического режима морей Беллинсгаузена и Амундсена позволило выявить тесную взаимосвязь между климатическими процессами в этих регионах и глобальным изменением климата. Анализ долгосрочных данных показал наличие трендов и цикличности в изменениях климатических условий.
2. Влияние глобального потепления на климатический режим морей Беллинсгаузена и Амундсена становится все более очевидным.
Распространение эффекта парникового газа, таяние ледяного покрова, изменения морских течений и другие процессы приводят к существенным изменениям в биоразнообразии и климатических характеристиках региона.
3. Необходимость мониторинга и дальнейших исследований
климатического режима морей Беллинсгаузена и Амундсена выделяется как ключевой аспект для более точного прогнозирования будущих изменений. Развитие климатических моделей, усиление наблюдений и
междисциплинарный подход необходимы для понимания и прогнозирования динамики климата в этих регионах.
4. Заключение работы подчеркивает важность сохранения этих уникальных морских экосистем и принятие эффективных мер по сокращению выбросов парниковых газов, чтобы снизить негативное воздействие изменении климатического режима на моря Беллинсгаузена и Амундсена.
5. Рекомендации работы могут включать в себя дальнейшее исследование конкретных процессов в указанных морях, разработку адаптационных стратегий для морской живой природы, а также популяризацию результатов исследований среди общественности и принимающих решения.
В целом, исследование изменчивости климатического режима морей Беллинсгаузена и Амундсена является важным шагом в понимании и прогнозировании влияния глобального изменения климата на Антарктику и Мировой океан.
1. Scambos, T., Hulbe, C. & Fahnestock, M. (2003). "Climate-induced ice shelf disintegration in the Antarctic Peninsula". In R. Bindschadler & P. Vornberger (eds.), Ice in the Climate System, Berlin: Springer-Verlag, pp. 79-92.
2. Jenkins, A., et al. (2018). "West Antarctic Ice Sheet retreat in the Amundsen Sea driven by decadal oceanic variability". Nature Geoscience, 11(10), 733-738.
3. Scientific Committee on Antarctic Research (2008). "Antarctic Map Folio Series, Folio 3: Bellingshansen Sea". Cambridge: Scott Polar Research Institute.
4. Massom, R. A., et al. (2018). "Extreme anomalous atmospheric circulation in the West Antarctic Peninsula region in austral spring and summer 2001/02, and its profound impact on sea ice and biota". Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 123(5), 2782-2803.
5. Orsi, A. H., & Wiederwohl, C. L. (2009). "A recount of Rothera Point temperatures". Antarctic science, 21(06), 641-643.
6. Brasier, M., et al. (1998). "Distribution and freshwater transport of the antarctic coastal current and its possible influence on krill biomass". Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 45(10-11), 2071-2087.
7. Большая российская энциклопедия 2004-2017 https: //old.bigenc.ru/geography/text/4097612
8. Большая российская энциклопедия 2004-2017 https://old.bigenc.ru/geography/text/4416972
9. Scientific Reports on Climate Change impacts on marine ecosystems https: //www.ipcc.ch/report/ar6/wg 1 /
10. Yu L, Zhong S, Vihma T, Sui C, Sun B (2022b) Linking the Antarctic sea ice extent changes during 1979-2020 to seasonal modes of Antarctic sea ice variability. Environ Res Lett 17:114026
11. В. Н. Малинин, П. А. Вайновский. Межгодовая изменчивость площади морского льда регионов Антарктики // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. т. 17. № 3. с. 187201. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-3-187-201.
12. Robert D. Larter, John B. Anderson, Alastair G.C. Graham, Karsten Gohl, Claus-Dieter Hillenbrand, Martin Jakobsson, Joanne S. Johnson, Gerhard Kuhn, Frank O. Nitsche, James A. Smith, Alexandra E. Witus, Michael J. Bentley, Julian A. Dowdeswell, Werner Ehrmann, Johann P. Klages, Julia Lindow, Colm О Cofaigh, Cornelia Spiegel. Reconstruction of changes in the Amundsen Sea and Bellingshausen Sea sector of the West Antarctic Ice Sheet since the Last Glacial Maximum. Quaternary Science Reviews. Volume 100. 2014. Pages 55-86. ISSN 0277-3791. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277379113004101 (дата обращения 20.03.2024).
13. Малинин В.Н. Уровень океана: настоящее и будущее. - СПб.: РГГМУ, 2012. с 133.
14. Sea Ice Index Daily and Monthly Image Viewer Arctic- and Antarctic-wide changes in sea ice. National Snow and Ice Data Center. URL: https://nsidc.org/data/seaice_index (дата обращения 05.02.2024)
15. Библиотека климатических данных. URL:
https://iridl.ldeo.columbia.edu/index.html (дата обращения 04-10.04.2024)
16. ВМО: показатели изменения климата достигли рекордных уровней в 2023 году. URL: https://wmo.int/ru/news/media-centre/vmo-pokazateli-izmeneniya- klimata-dostigli-rekordnykh-urovney-v-2023-godu (дата обращения 01.05.2024)