Введение 5
1 Физико-географическое описание Баренцева моря 7
1.1 Г еографическое положение Баренцева моря 7
1.2 Гидрологическая характеристика 9
1.3 Ледовитость 12
1.4 Климатические условия 13
1.5 Краткая характеристика Гренландского моря 15
1.6 Краткая характеристика Норвежского моря 17
2 Материалы и методы исследования 19
2.1 Исходные данные 19
2.2 Статистические методы исследования 21
2.2.1 Кластерный анализ 21
2.2.1 Выделение и анализ временного тренда 22
2.2.2 Спектральный анализ 22
2.2.3 Вейвлет-анализ 23
3 Районирование Баренцева моря и прилегающей акватории по
изменчивости сплоченности 24
3.1 Районирование региона по временной изменчивости 24
3.2 Анализ временного тренда 29
3.3 Спектральный анализ 32
3.4 Вейвлет-анализ 35
4 Оценка связи временной изменчивости сплоченности с другими
гидрометеорологическими характеристиками 37
Заключение 41
Список использованных источников 43
Приложение А. Код программы обработки данных на языке ФОРТРАН. 45
Приложение Б. Взаимнокорреляционные функции климатических индексов и временных рядов сплоченности разных районов Баренцева моря и прилегающей акватории 47
Приложение В. Вейвлет-анализ временных рядов сплоченности разных районов Баренцева моря и прилегающей акватории 49
Настоящий этап геологической истории Землихарактеризуется выходом из климатического оптимума и движением в новый ледниковый период. Но в современных условияхнаблюдается тренд потепления, продолжительность которого пока слабо поддается прогнозированию. Арктический регион, в частности акватория Северной Атлантики,наибольшим образом подвержен влиянию глобального потепления. Изменение температуры в нем происходит в 3-4 раза быстрее, чем в других частях планеты.
При сохранении положительного тренда роста температуры северного полушария Баренцево море первым из морей российской Арктики станет полностью свободным от льда, что вызовет экономические и экологические изменения в данном регионе. Баренцево море является частью Северного прохода. Эта трасса является наикратчайшим путем из стран Европы и Северной Америки в страны Азиатского региона, индустриально развитых регионов, перевозящих большие объемы грузов, и изменениеледовых условий Баренцева моря,несомненно, скажется на экономическом потенциале этой важной морской магистрали.
Научная новизна работы состоит в использовании новых актуальных информации о сплоченности льдовприатлантического бассейна Арктики.
Цель работы - исследовать пространственно-временную изменчивость сплоченностильда Баренцева моря и взаимодействующей с ним части Северной Атлантики в период с 1981 по 2016 год.
Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:
1. Изучение климатических особенностей исследуемой акватории
(Баренцево, Гренландское и Норвежское моря) по литературным источникам;
2. Разделение исследуемой акватории на районы по признаку
изменчивости сплоченности;
3. Исследование временной изменчивости сплоченности в каждом из районов;
4. Выявление связи сплоченности на исследуемой акватории с другими гидрометеорологическими характеристиками.
Основным объектом исследования является акватория Баренцева моря, включая прилегающие акватории Северной Атлантики - Гренландское и Норвежское моря.
Предмет исследования - пространственная и межгодовая изменчивость сплоченности.
Практическим применением работы является возможность использования результатов для оценки климатического состояния и долгосрочного прогноза ледового состояния в приатлантической зоне Арктики.
В ходе работы было выявлено существование на акватории Баренцева моря и прилегающих районах Северной Атлантики районов с различной изменчивостью сплоченности. В ходе классификации сплоченности были выделены следующие районы: гренландский, атлантический, северный баренцевоморский и центрально-восточный баренцевоморский.
Было выяснено, что географические границы гренландского района практически не зависят от времени года. Атлантический район подвергается сезонной изменчивости и летом занимает меньшую площадь, чем зимой.Кромка льда смещается от лета к зиме от 79°с.ш. до 78°с.ш. у Шпицбергена и от 75°с.ш до 74°с.ш. в Баренцевом море. Границы северного баренцевоморского района зимой проходят южнее и охватывают область шире, чем летом. Баренцевоморский район в летнее время занимает восточную часть акватории Баренцева моря, а летом распространяется на северо-восток до Земли Франца-Иосифа.
Было выяснено, что сплоченность в выявленных районах носит разный характер временной изменчивости. За исследуемый период выявлено быстрое (0,5-0,7%/год) уменьшение сплоченности в северном баренцевоморском районе и рост сплоченности в гренландском районе (0,2%/год). В атлантическом районе летом и зимой в восточном баренцевоморском тенденция изменчивостисплоченности не выявлена. Процесс роста льда в гренландском районе зимой и летом происходит с практически одинаковой скоростью. В северном баренцевоморском районе зимой сплоченность убывает быстрее, чем летом.
Результаты спектрального и вейвлет-анализа показали присутствие колебаний разных периодов в каждом из районов. Почти для всех районов исследуемой акватории были выделены гармоники с 11-летним периодом и короткопериодные (3-4 года) колебания.
Временная изменчивость сплоченности показала достаточно слабую связь с климатическими индексами, примененными в данном исследовании, вне зависимости от заблаговременности их взаимодействия. Значения корреляции больше 0,5 были выявлены на сдвигах в два года в гренландском районе при условии более раннего проявленияСевероатлантического колебания и солнечной постоянной.
