Динамика поверхностного опреснённого слоя в Карском море по данным реанализов и спутниковых наблюдений

Карское море является важным звеном в поступлении пресных вод в Северный Ледовитый океан. В безлёдный период благодаря стоку крупнейших сибирских рек — Оби и Енисея здесь формируется поверхностный опресненный слой (ПОС), который значительно влияет на гидрологический режим и продуктивность местных экосистем. В данной работе рассматривается возможность мониторинга ПОС с использованием трех продуктов – GLORYS (Global Ocean Physics Reanalysis), ORAS5 (Ocean Reanalysis System 5) и TOPAZ5 (Arctic Ocean Physics Analysis and Forecast). Их результаты сопоставляются со спутниковыми данными о солености, полученными с миссии SMAP (Soil Moisture Active Passive). Показано, что все три продукта в целом воспроизводят пространственные распределения поверхностной солёности с высокой степенью согласованности (R > 0,85). Наиболее сбалансированные характеристики продемонстрировала модель ORAS5 (RMSE = 4,16; BIAS = 2,33), тогда как TOPAZ5 отличается сопоставимой точностью (RMSE = 4,63; BIAS = 2,50) и наивысшей корреляцией (R = 0,856). Модель GLORYS12v1 показала худшие метрики (RMSE = 4,90; BIAS = 3,16), что указывает на её меньшую пригодность для анализа поверхностного опреснённого слоя в Карском море.
При анализе положения изогалины 28 PSU, маркирующей границу ПОС, наилучшее соответствие спутниковым данным продемонстрировали ORAS5 и TOPAZ5. Оценка расхождений в положении изогалины 28 PSU выявила их зависимость от типа распространения ПОС. Наибольшие ошибки характерны для центрального типа, где в открытой акватории расхождения достигают 200 км. При западном типе смещение границы плюма в районе Новой Земли доходило до 70 км, а в мористой части также достигало 200 км. При восточном типе распространения наблюдаются минимальные смещения — около 50 км. Таким образом, точность данных продуктов максимальна для ветровых сценариев, «прижимающих» плюм к берегу, и минимальна в условиях его распространения в мористую часть.
Работа выполнена в рамках государственного задания № FNNN-2024-0017 (обработка и анализ данных реанализов) и № FNNN-2024-0012 (обработка и анализ спутниковых данных).