Количественные оценки изменчивости основных фронтальных зон Баренцева моря в 2007 и 2011 годах по данным температуры поверхности моря.

Наиболее заметным климатическим событием нашего века является сокращение площади ледяного покрова в летний сезон (Kwok et al., 2009). С сентября 2007 года регистрируются рекордные минимумы площади льда, а в 2011 году почти достигают минимума 2007 года. Данные изменения в состоянии поверхности океана с неизбежностью должны сказаться на динамической и термохалинной структуре его вод, а в частности на положении и характеристиках фронтальных зон в арктических морях. Существующие же сейчас представления о положении фронтальных зон сформированы ранее, в более холодные годы. В связи с этим, весьма актуально оценить их новое положение и динамику.
Целью данной работы является изучение внутрисезонной и синоптической изменчивости положения и количественных характеристик основных фронтальных зон Баренцева моря в теплые сезоны 2007 и 2011 годов на основе анализа данных по температуре поверхности моря (ТПМ).
В качестве исходных данных используется температура из модели GHRSST OSTIA Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis с июня по октябрь 2007 и 2011 года.
В работе рассматриваются две основные фронтальные зоны, имеющие различную природу формирования: Прикромочная и Полярная. Прикромочная фронтальная зона находится в северной части моря и проходит с запада (о. Шпицберген) в районе 76° с.ш. на восток (о. Франца Иосифа) до 77° с.ш. Данная зона является стационарной и формируется за счет прикормочной конвекции около прикромочной ледовой зоны. Полярная фронтальная зона проходит в центральной части моря с запада (о.Медвежий) в районе 74° с.ш., постепенно смещаясь на юго-восток в район (о.Новая Земля) 75° с.ш. Данная зона является квазистационарной и формируется за счет крупномасштабной адвекции теплых и соленых вод Атлантики.
Методика выделения фронтальных зон и разделов включает несколько этапов. На первом этапе проводятся три меридиональных разреза в восточной центральной и западной частях моря. Вдоль этих разрезов определяется положение, ширина фронтальных зон и градиент температуры. На втором этапе внутри каждой фронтальной зоны определяется характеристики фронтальных разделов (тип, количество, ширина, градиент). Выделенные максимальные градиенты выбираются за положение основного фронтального раздела внутри фронтальной зоны. На последнем этапе строятся дополнительные разрезы, по которым, используя сведения о максимальном градиенте температуры и положение характерных изотерм, строятся карты моря с линиями фронта.
Проведенная оценка количественных характеристик линий фронта показывает, что ширина Прикромочной фронтальной зоны в 2007 году изменялась от 44 км до 122 км (среднее 83 км), а в 2011 году от 44 км до 139 км (среднее 92 км). В 2007 году отмечается смещение линии Прикромочного фронта от его среднего климатического положения в сторону о.Шпицбергена и о.Земли Франца Иосифа за июль-август на 350 км. В 2011 году данный фронт также смещается на север за июль-август на 260 км. Ширина Полярной фронтальной зоны в 2007 году изменяется от 44 км до 206 км (среднее 129 км), а в 2011 году от 53 км до 167 км (среднее 119 км). В 2007 году линия Полярного фронта незначительно смещается относительно своего среднего климатического положения в сторону о.Новой Земли на 150 км, а в 2011 году – на 100 км. В обоих фронтальных зонах преобладает ступенчатый тип термической структуры. На разрезах Прикромочной фронтальной зоны в 2007 году максимально зафиксировано 5, а в 2011 году 6 фронтальных разделов. На разрезах Полярной фронтальной зоны в 2007 году зафиксировано 7, а в 2011 году 11 фронтальных разделов. Для качественного изучения синоптического периода были построены карты распределения линий фронта по декадам для 2007 и 2011 года.
В результате данной работы зафиксировано, что Прикромочная фронтальная зона хорошо выделяется на акватории моря за счет отмеченных максимальных градиентов (в 2007 году – 0,07°С/км, в 2011 году – 0,05°С/км) и имеет значительную динамику, так как смещается относительно своего среднего климатического положения за сезон 2007 года на 400 км и за сезон 2011 года на 350 км. Полярная фронтальная зона хорошо выделяется на акватории моря за счет максимальных градиентов (в 2007 году – 0,05°С/км, в 2011 году – 0,06°С/км), однако является менее динамичной, так как за теплый сезон 2007 года смещается относительного среднего климатического положения на 150 км, а за теплый сезон 2011 года на 100 км.

Исследование выполнено при финансовой поддержке проекта РФФИ № 15-05-04639.