Исследование связи вариаций площади арктического морского льда с притоком атмосферного скрытого тепла в Арктику на разных временных масштабах

Площадь морского льда Арктики является важным климатическим параметром, отражающим и, в определенной степени, регулирующим крупномасштабные процессы теплообмена в климатической системе Земли. Среди основных механизмов передачи тепла в высокие широты важную роль играет горизонтальный перенос атмосферного скрытого тепла (потенциальной энергии конденсации водяного пара). При том, что общий энергетический вклад этого механизма сопоставим с другими (притоком теплых океанических вод и прогретых воздушных масс), его особенностью является возможность быстрой и сравнительно узко локализованной передачи больших энергий. В свою очередь, локальное тепловое воздействие на ледяной покров должно вызывать существенно более заметные изменения его площади по сравнению с пространственно-распределенным воздействием, которое должно отражаться в первую очередь на общем объеме морского льда.
В работе рассчитаны многолетние ряды мощности меридионального потока скрытого тепла через широтные границы 55, 60, 65, 70 N с использованием подхода спутникового радиотепловидения. Синхронные ряды суммарной сплоченности арктического морского льда внутри тех же широтных границ рассчитаны по базе данных Бременского университета. Фурье-анализ всех рядов данных выявил наличие значимых гармоник с периодами ~2 года, 1 год, 6 месяцев, 4 месяца, 3 месяца. Выделение этих гармоник из общего сигнала для рядов скрытого тепла позволило построить «крупномасштабную модель» потоков, очищенную от случайных шумов и влияния быстрых погодных процессов. Корреляционный анализ этой модели с рядами суммарной сплоченности льда выявил наличие устойчивой разности фаз между началом нарастания потоков скрытого тепла и сокращением площади ледяного покрова. В целом по всему Северному ледовитому океану эта разность фаз составила порядка 70 суток в каждый из исследованных годов в интервале 2013 – 2022, однако она оказалось существенно различной для акваторий разных северных морей.
Работа выполнена в рамках гос. задания ИКИ РАН, тема «Мониторинг», гос. регистрация № 122042500031-8.