Долговременная изменчивость уровня и температуры поверхности Черного моря по спутниковым данным: оценка трендов, пространственные поля.

Предметом работы является отработка технологии представления многолетних (20-30 лет) рядов спутниковых данных о пространственно-временной изменчивости уровня и температуры морской поверхности (ТМП) Черного моря, а также их предварительный анализ. Основное внимание уделялось выработке и оптимизации форм отображения долгопериодных данных, позволяющих анализировать как их временную изменчивости, так и пространственные параметры – распределения аномалий уровня моря и ТМП по всей акватории и их межгодовые и межсезонные особенности.
Для анализа межгодовой изменчивости использовались среднегодовые ряды значений параметров и среднегодовые карты их пространственных распределений. В частности, было показано, что абсолютные среднегодовые значения ТМП существенно зависят от выбора субрегиона. Так, например, среднегодовые значения ТМП в глубоководной части оказались примерно на 1/4 °С ниже, чем те же значения по всей акватории, а ТМП в юго-восточной части моря на 2-3 °С выше, чем в его северо-западной части. Т.е. средние абсолютные значения температуры воды, измеренные в различных точках моря, имеют систематический сдвиг, зависящий от мест измерений. Однако, относительная межгодовая изменчивость ТМП в различных субрегионах оказалась практически одинаковой, т.е. использование аномалий ТМП при анализе межгодовых трендов является оправданной. Аналогичные выводы справедливы и для межгодовой изменчивости аномалий уровня моря.
Для анализа внутригодовой и межсезонной изменчивости использовались среднемесячные ряды значений параметров и карты их распределений. Анализ данных выявил их значительные межрегиональные и внутригодовые вариации. На внутригодовых масштабах присутствуют существенные различия в поведении уровня моря и ТМП – как их временной изменчивости внутри каждого года, так и их пространственных распределений. На внутригодовых масштабах положение точек измерений значений ТМП и уровня моря имеет существенное значение из-за значительных субрегиональных различий. Используемый метод комбинированного представления данных позволяет повысить обоснованность выбора тех или иных субрегионов моря при анализе как межгодовой, так и внутригодовой изменчивости для спутниковых данных по Черному морю.
Предварительный анализ трендов изменчивости уровня моря и ТМП показал, что наряду с общим постепенным потеплением Черного моря (приблизительно на 1.5 °С за период 1980-2012 гг.) и повышением его уровня (примерно на 4.5 см в период 1992-2014 гг.), наблюдается ярко выраженная квази-колебательная изменчивость этих же параметров с примерной периодичностью 5-7 лет, причем короткопериодные тренды изменчивости значительно превышают среднее значение долговременного положительного тренда. Представленные феноменологические результаты составляют основу для последующего исследования механизмов изменчивости короткопериодных трендов уровня и температуры Черного моря.
Исследование выполнено в рамках грантов Российского научного фонда (проекты № 14-17-00382 и № 14-50-00095) и средств ИОРАН.