(1) Cанкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
(2) Научный фонд «Международный центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена», Санкт-Петербург, Россия

В данной работе исследуется изменчивость теплосодержания в море Лабрадор, являющемся одним из основных районов глубокой зимней конвекции. Развитие конвекции определяется интенсивностью осенне-зимнего выхолаживания (термическая конвекция) и льдообразования (соленостная конвекция). При относительно стабильных характеристиках глубинных слоев, изменение температуры (а, следовательно, и теплосодержания) приповерхностного слоя оказывает непосредственное влияние на интенсивность конвективного перемешивания и объем образующейся лабрадорской глубинной водной массы. Распространяясь на юг, эта водная масса формирует наиболее легкие фракции возвратного глубинного потока вод атлантической меридиональной термохалинной циркуляции.
Для исследования сезонной и межгодовой изменчивости теплосодержания в приповерхностных слоях моря Лабрадор был выбран массив комбинированных in-situ и спутниковых данных температуры воды APMOR-3D (http://marine.copernicus.eu/). Искались взаимосвязи термических характеристик приповерхностного слоя океана с индексами NAO, AMO и AOO.
Анализ показал выраженную сезонность температуры только в поверхностном 100-м слое. В температуре воды на поверхности максимум наблюдался в августе, тогда как на глубинах происходит смещение максимума на ноябрь. По характеру сезонной изменчивости температуры были выделены климатические сезоны, для каждого из которых далее проводился анализ межгодовой изменчивости.
Для среднегодовых значений и для каждого из сезонов был выявлен положительный тренд теплосодержания в верхнем 500-м слое с 1993 по 2016 гг. В верхнем 500-м слое тренды почти везде значимы, но с глубиной значения углового коэффициента линии тренда уменьшаются. Это может свидетельствовать о значительной роли теплообмена океана и атмосферы в наблюдаемых тенденциях к увеличению температуры воды.
Вейвлет-анализ теплосодержания позволил выделить две доминирующие цикличности 5-8 лет и 0.8-1.2 года за весь период наблюдений, а с 2000 г. – менее выраженную цикличность 2-4 года.
По вейвлет-когерентностям были выявлены два периода высокой корреляции теплосодержания и NAO: 5-8 лет и 2 года. При этом, NAO запаздывает по сравнению с теплосодержанием примерно на 1/3 периода. Высокая когерентность с индексом АМО наблюдалась только для цикличностей 5-6 лет, при примерно таком же фазовом сдвиге между рядами.

Ключевые слова: теплосодержание, море Лабрадор, тренды, цикличности

Литература:

Жуков Л. А. Общая океанология.– Л.: Гидрометеоиздат, 1976. – 376 с.
Мамаев О. И. Физическая океанография: Избранные труды.– М.: Изд-во ВНИРО, 2000.– 364 с.
Фалина, А.С., Сарафанов, А.А., Добролюбов, С.А., Запотылько, В.С., Гладышев, С.В., 2017. Конвекция и стратификация вод на севере Атлантического океана по данным измерений зимой 2013/14 гг. Вестник Московского университета. Сер. 5: География, 4, 45-54.
Федоров А.М., Башмачников И.Л., Белоненко Т.В. (2018). Локализация областей глубокой конвекции в морях Северо-Европейского бассейна, Лабрадор и Ирмингера, Вестник СПбГУ
Bashmachnikov, I., Belonenko, T. V., & Koldunov, A. V. (2013). Intra-annual and interannual non-stationary cycles of chlorophyll concentration in the Northeast Atlantic. Remote sensing of environment, 137, 55-68.
Bingyi, W., & Jia, W. (2002). Possible impacts of winter Arctic Oscillation on Siberian high, the East Asian winter monsoon and sea–ice extent. Advances in Atmospheric Sciences, 19(2), 297-320.
Björk, G., Gustafsson, B. G., & Stigebrandt, A. (2001). Upper layer circulation of the Nordic seas as inferred from the spatial distribution of heat and freshwater content and potential energy. Polar Research, 20(2), 161-168.
Brambilla E., Talley L. D., Robbins P. E. Subpolar Mode Water in the northeastern Atlantic: 2. Origin and transformation //Journal of Geophysical Research: Oceans. – 2008. – Т. 113. – №. C4.
Curry R. G., McCartney M. S. Labrador sea water carries northern climate signal south //Oceanus. – 1996. – Т. 39. – №. 2. – С. 24.
Drinkwater, K. F., Miles, M., Medhaug, I., Otterå, O. H., Kristiansen, T., Sundby, S., & Gao, Y. (2014). The Atlantic Multidecadal Oscillation: Its manifestations and impacts with special emphasis on the Atlantic region north of 60 N. Journal of Marine Systems, 133, 117-130.
Emery W. J., Thomson R. E. Data Analysis Methods in Physical Oceanography – Second and Revised Edition.— 2001.— 654 p.
Hurrell J. W., Deser C. North Atlantic climate variability: the role of the North Atlantic Oscillation //Journal of Marine Systems. – 2010. – Т. 79. – №. 3-4. – С. 231-244.
Jenkins W. J. et al. Water mass analysis for the US GEOTRACES (GA03) North Atlantic sections //Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. – 2015. – Т. 116. – С. 6-20.
Jevrejeva, S., Moore, J. C., & Grinsted, A. (2003). Influence of the Arctic Oscillation and El Niño‐Southern Oscillation (ENSO) on ice conditions in the Baltic Sea: The wavelet approach. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 108(D21).
Khatiwala, S., Schlosser, P., & Visbeck, M. (2002). Rates and mechanisms of water mass transformation in the Labrador Sea as inferred from tracer observations. Journal of Physical Oceanography, 32(2), 666-686.
Larnicol G. et al. The global observed ocean products of the French Mercator project //Proceedings of. – 2006. – Т. 15. – С. 614.
McCartney M. S., Talley L. D. The subpolar mode water of the North Atlantic Ocean //Journal of Physical Oceanography. – 1982. – Т. 12. – №. 11. – С. 1169-1188.
Myers P. G. et al. Interdecadal variability in Labrador Sea precipitation minus evaporation and salinity //Progress in Oceanography. – 2007. – Т. 73. – №. 3. – С. 341-357.
Nardelli B. B. et al. Towards high resolution mapping of 3-D mesoscale dynamics from observations //Ocean Science. – 2012. – Т. 8. – №. 5. – С. 885.
Pozo-Vazqueza, D., Esteban-Parra, M.J., Rodrigo, F.S., & Castro-Diez, Y. (2000). An analysis of the variability of the North Atlantic Oscillation in the time and the frequency domains. International Journal of Climatology, 20, 1675–1692.
Proshutinsky, A., Dukhovskoy, D., Timmermans, M. L., Krishfield, R., & Bamber, J. L. (2015). Arctic circulation regimes. Phil. Trans. R. Soc. A, 373(2052), 20140160.
Rhein, M., Kieke, D., Hüttl-Kabus, S., Roessler, A., Mertens, C., Meissner, R., ... & Yashayaev, I. (2011). Deep water formation, the subpolar gyre, and the meridional overturning circulation in the subpolar North Atlantic. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 58(17), 1819-1832.
Stramma L. et al. Deep water changes at the western boundary of the subpolar North Atlantic during 1996 to 2001 //Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. – 2004. – Т. 51. – №. 8. – С. 1033-1056.
Yashayaev, I., 2007. Hydrographic changes in the Labrador Sea, 1960–2005. Progress in Oceanography, 73, 242–276.
Yashayaev, I., Clarke, A., 2008. Evolution of North Atlantic water masses inferred from Labrador Sea salinity series. Oceanography, 21(1), 30-45.
Yashayaev, I., Seidov, D., & Demirov, E. (2015). A new collective view of oceanography of the Arctic and North Atlantic basins. Progress in Oceanography 132, 1–21.

Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов

341