Исследование характеристик взаимодействия океана и атмосферы
в Охотском и Беринговом морях в холодное полугодие:
спутниковый мультисенсорный анализ

Определение турбулентных потоков тепла и влаги над акваториями высоких широт в связи с изменением климата становится все более актуальной проблемой. В расчете потоков широко используются «балк-формулы», входными параметрами которых являются скорость приводного ветра (W), температура поверхности воды (Tw), температура (ta) и влажность (qa) воздуха у морской поверхности. Основными источниками ошибок в определении турбулентных потоков по данным спутниковых измерений являются погрешности алгоритмов восстановления характеристик атмосферы у морской поверхности. Так погрешность оценки ta в северных морях по данным спутниковых измерений с использованием глобальных алгоритмов достигает 2-3°С. Такая же погрешность присуща и данным реанализа, что вызывает заметные ошибки в оценке потоков.
В работе исследованы количественные характеристики взаимодействия океана и атмосферы в Охотском и Беринговом морях при холодных вторжениях – экстремальных погодных условиях, характерных для высоких широт. В расчете турбулентного потока явного тепла используется регрессионный алгоритм восстановления (ta) по яркостным температурам Тя на частоте 52.8 ГГц, измеренным радиометром AMSU-A co спутников серии NOAA. Валидация алгоритма выполнена на основе сопряженного массива спутниковых микроволновых измерений и данных о ta из измерений океанических буев над Беринговым морем и заливом Аляска в холодный период (ноябрь - март). Поля приводного ветра получены из измерений скаттерометров ASCAT (спутник европейского космического агентства MetOp), SeaWinds (спутник США QuikSCAT), с пространственным разрешением 12.5х12.5 км, и измерений микроволновых радиометров AMSR-E (спутник Aqua) и SSM/I (спутники F-13 – 17). Температура поверхности воды взята из анализа Рейнольдса OI SST (Optimum Interpolation Sea Surface Temperature) v.2 с пространственным разрешением 0.25°х0.25°.
В холодный период над Охотским Беринговым морями максимальный перенос тепла из океана в атмосферу отмечается в северных районах бассейнов в прибрежной зоне или у кромки льда. При холодных вторжениях характерные значения турбулентных потоков явного (S) и скрытого (L) тепла составляют 400 – 600 и 300 – 450 Вт/м2, соответственно. По сравнению с тропической зоной в Беринговом и Охотском морях в холодное полугодие вклад S в турбулентный теплообмен между океаном и атмосферой существенно возрастает. Оценки потоков явного тепла, рассчитанные с использованием нового регрессионного алгоритма восстановления ta, сопоставлялись с массивами потоков J-OFURO (the Japanese Ocean Flux Data Sets with Use of Remote Sensing Observations) v.2 и OAFlux (the Objectively Analyzed air-sea Heat Fluxes), полученных по данным спутниковых измерений. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 10-05-00339, ФЦП “Мировой океан”.