Сравнение температуры и солёности воды на разрезе «Кольский меридиан» и данных океанического реанализа GLORYS с климатическими индексами для Северной Атлантики

«Кольский меридиан» – это вековой стандартный разрез, расположенный в Баренцевом море, а именно вдоль меридиана 33°30’ в.д. от побережья Кольского залива до 77° с.ш. В настоящий момент разрез является одним из самых продолжительных в мире рядов океанографических данных: с учётом небольших перерывов общий период наблюдений на «Кольском меридиане» составляет 104 года [Карсаков и др., 2022]. «Кольский меридиан» состоит из 16 станций и простирается на север до 77° с.ш., но наиболее регулярные наблюдения производятся на южных 10 станциях (до 74° с. ш.), которые располагаются в области распространения теплых атлантических вод. Область распространения основной массы атлантических вод в основном ограничивается именно параллелью 74° с. ш. [Лисицын, 2021].
Наиболее исследованный участок (станции 1–10) делят на три отрезка: разрез через 1–3 станции пересекает прибрежную ветвь Мурманского течения; 3–7 станции – основную ветвь Мурманского течения; 8–10 станции – центральную ветвь Нордкапского течения.

Данные «Кольского меридиана» доступны на сайте Полярного филиала ФГБНУ "ВНИРО" ("ПИНРО" им. Н.М. Книповича): http://www.pinro.vniro.ru/ru/razrez-kolskij-meridian/ryady-nablyudenij.
В нашем исследовании наряду с натурными измерениями «Кольского меридиана» мы будем использовать данные глобального вихреразрешающего реанализа GLORYS12V1 (Global Ocean Physics Reanalysis). Эти данные доступны на портале CMEMS (Copernicus Marine Environment Monitoring Service, https://data.marine.copernicus.eu/product/GLOBAL_MULTIYEAR_PHY_001_030/description. Они имеют пространственное разрешение 1/12° и даны на 50 уровнях за период, когда доступны альтиметрические наблюдения (с 1993 г.).

Было установлено, что натурные измерения на Кольском меридиане (KS) и данные реанализа GLORYS12V1 (KS-GLORIS) очень хорошо согласованы и имеют высокие значения корреляции температуры в диапазоне 0,94–0,99 и несколько меньшие значения для солёности (0,70–0,80).
Далее мы проследили взаимосвязь между аномалиями температуры воды на Кольском меридиане и индексами PC1, PC2, NAT, NAT1, NAT2, которые были разработаны и введены в статье [Gordeeva, Belonenko, 2022]. Было выявлено, что связь температуры воды на всех станциях Кольского меридиана с сопряженными индексами определяется, прежде всего, трендами и длинноволновыми колебаниями.
Высокая корреляция PC2 (NAT1 и NAT2) с температурой воды на всем Кольском разрезе в поверхностном 200-метровом слое в основной ветви Мурманского течения достигает 0,80 для натурных данных и 0,81 для данных GLORYS12V1. Это означает, что температура Северо-Европейского бассейна определяется транспортом тепла, поступающего с атлантическими водами.

Очевидно, что процессы, влияющие на температурный режим на Кольском меридиане, определяются многими факторами, которые неравнозначны во времени, и простые линейные связи, оцениваемые по всей длине временных рядов, не могут описать многие аспекты изменчивости этих процессов. Для этого требуются исследования, учитывающие, в том числе, региональные особенности. Однако с уверенностью можно утверждать, что на температурный режим в бассейне Баренцева моря влияет не непосредственно транспорт (адвекция) вод из Атлантического бассейна, а именно тепло, переносимое этими водами.

Публикация выполнена при финансовой поддержке гранта СПбГУ № 94033410 и гранта РНФ № 22-27-00004.