Изменения облачного покрова над Норвежским течением в период 2000-2017 гг. по данным MODIS

Норвежское течение представлят собой северную оконечность системы теплых течений под общим названием Гольфстрим, обеспечивающих перенос тепла от экваториальной зоны Атлантического океана в направлении к Северному полюсу. Пространственно, Норвежское течение локализовано между о. Гренландией и Северной Европой. Его влияние на Арктику в значительной мере ограничивается островами Новой Земли. Вынос теплой воды в высокие широты продуцирует формирование облачности, особенно часто, в виде туманов. Таким образом, в полярных широтах облачный покров над водной поверхностью является характерным маркером присутствия теплых течений и их мощности. Существующие длительные спутниковые наблюдения Земли могут служить основой для диагностики облачного покрова и соответственно, многолетних тенденций в изменениях режима выноса теплых вод Гольфстрима в район Северной Европы и западной части Арктики. Это представляет особый интерес для понимания климатической изменчивости в этом регионе и связанных с этим многолетних тенденциях в ледовой обстановке Северного морского пути (западный сектор).
Спутниковый продукт NASA Earth Observation (NEO) «Cloud Fraction», формируемый отдельно по данным спутников Aqua и Terra, представляет собой пространственно-временную долю покрытия общей облачностью (шкала: от 0 до 100 процентов) территории в выбранном временном окне. Гелиосинхронные, полярно-орбитальные спутники Terra и Aqua сканируют подстилающую поверхность Земли в различное местное время суток. Спутник Terra обеспечивает информацию о состоянии облачного покрова в утреннее время (10 ч. 30 мин), спутник Aqua на три часа позже, примерно в 13 часов 30 мин. Среднемесячные данные «Cloud Fraction» c пространственным разрешением 0.1 градус доступны на свободной основе в Интернете [http://www.earthobservatory.nasa.gov]. Они представляют собой удобную информацию для диагностики общего облачного покрытия любой части Земли в пределах до 80 градуса широты, начиная с июля 2000 года (спутник Terra) и с июля 2002 года (спутник Aqua) с периодичностью обновления: день, восемь дней или месяц.
В работе рассмотрены абсолютные величины общего облачного покрытия (Cloud Fraction) двух тестовых площадок. Первая - района между о. Гренландией и северным побережьем Европы, примерно между 65 и 80 градусами С.Ш. Вторая – зона, северо-восточнее островов Новой Земли, южнее 80 градуса С.Ш. Исходные месячные данные включали информацию периода 2000-2017 годов для спутника Terra и 2002-2017 годов для спутника Aqua. Временной ряд отсчетов строился в формате средних месячных значений Cloud Fraction внутри «плавающего» годового окна с временным шагом сдвига в месяц.
Анализ имеющихся данных показал, что многолетние временные вариации облачного покрытия имеют тренд на увеличение. В зоне 1 за период с 2000 по 2017 года общий облачный покров увеличился, примерно с 86 до 89 %, по шкале «Cloud Fraction». В зоне 2 наблюдался более значительный рост, с 70 до 80 % по шкале «Cloud Fraction». При этом, динамика облачного покрова района островов Новой Земли (зона 2), в отношении к облачному покрову основной зоны (зона 1) на фоне общего роста имела три выраженных моды. Мода 1 (базовая) - характеризовалась тесной корреляцией между величинами общего облачного покрытия зон 1 и 2 (R2=0.92). Но в отдельные периоды (примерно 3-х летние) регистрировалось отклонение от этой зависимости. Мода 2 (апрель 2004 – март 2007) - понижение величины облачного покрытия зоны 2 от ожидаемой величины, примерно на 3%, шкалы «Cloud Fraction». Мода 3 (февраль 2011 – январь 2014 года) – повышение, примерно на 5%, шкалы «Cloud Fraction». Подобный режим взаимосвязи напоминает динамику меандрирования течения. Т.е. вероятно существет процесс поперечных (широтных) колебаний в мощности Норвежского течения в районе архипелага Шпицберген. Это приводит к временным вариациям (колебаниям) мощности течений, огибающих архипелаг с запада и востока. Соответственно, восточная ветвь, формирующая облачный покров зоны 2, нестационарна и имеет полупериод колебаний мощности около 10 лет.
Таким образом, многолетние спутниковые наблюдения общего облачного покрова над водной поверхностью высоких широт арктического региона могут служить важным инструментом для оценки изменений мощности Норвежского течения, достигающего Северного Ледовитого океана, что значимо влияет на ледовую обстановку Северного морского пути (западный сектор).