Влияние атлантической меридиональной океанической циркуляции на температуру верхнего слоя Северной Атлантики и атлантического сектора Северного Ледовитого океана

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В данной работе исследуется влияние изменчивости интенсивности Атлантической меридиональной океанической циркуляции (АМОЦ) на температуру 100-метрового слоя Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана во второй половине XX–начале XXI вв. Температура воды получена по трем массивам данных (ARMOR-3D, SODA3.4.2 и ORAS4) с разным пространственным разрешением и разным временны́м интервалом. Разложение изменчивости температуры воды на естественные ортогональные функции (ЕОФ) показало, что вторая мода ЕОФ, объясняющая 20–27% дисперсии температуры воды верхнего слоя моря, связана с изменением интенсивности АМОЦ. Временнáя изменчивость главной компоненты этой моды значимо коррелирует с АМОЦ (0.6–0.9, в зависимости от массива данных и типа индекса АМОЦ). Усиление АМОЦ приводит к увеличению температуры воды на большей части Северной Атлантики Норвежского моря и к уменьшению температуры верхнего слоя океана на большей части Гренландского моря, Баренцева моря и в области и к северу от Шпицбергена. Наибольшее влияние АМОЦ оказывает на температуру воды моря Ирмингера, в центральной части которого связанная с АМОЦ амплитуда колебаний температуры воды достигает 1.5–2°С.

Об авторах

Д. А. Яковлева

Санкт-Петербургский государственный университет; Научный фонд “Международный центр по окружающей среде
и дистанционному зондированию имени Нансена”

Автор, ответственный за переписку.
Email: d.iakovleva@spbu.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб. 7/9; Россия, 199034, Санкт-Петербург, 14-я линия В. О., 7

И. Л. Башмачников

Санкт-Петербургский государственный университет; Научный фонд “Международный центр по окружающей среде
и дистанционному зондированию имени Нансена”

Email: d.iakovleva@spbu.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб. 7/9; Россия, 199034, Санкт-Петербург, 14-я линия В. О., 7

Д. А. Кузнецова

Санкт-Петербургский государственный университет; Научный фонд “Международный центр по окружающей среде
и дистанционному зондированию имени Нансена”

Email: d.iakovleva@spbu.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб. 7/9; Россия, 199034, Санкт-Петербург, 14-я линия В. О., 7

Список литературы

  1. Алексеев Г.В., Вязилова А.Е., Глок Н.И. и др. Влияние аномалий температуры воды в низких широтах океана на колебания климата Арктики и их предсказуемость // Арктика: экология и экономика. 2019. Т. 3. № 35. С. 73–83. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2019-3-73-83
  2. Алексеев Г.В., Кузмина С.И., Глок Н.И. и др. Влияние Атлантики на потепление и сокращение морского ледяного покрова в Арктике // Лед и снег. 2017. Т. 57. № 3. С. 381–390. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2017-3-381-390
  3. Башмачников И.Л., Федоров А.М., Весман А.В. и др. Термохалинная конвекция в субполярных морях Северной Атлантики и Северо-Европейского бассейна СЛО по спутниковым и натурным данным. Часть 1: локализация областей конвекции // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 7. С. 184–194. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2018-15-7-184-194
  4. Башмачников И.Л., Федоров А.М., Весман А.В. и др. Термохалинная конвекция в субполярных морях Северной Атлантики и Северо-Европейского бассейна СЛО по спутниковым и натурным данным. Часть 2: индексы интенсивности конвекции // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 1. С. 191–201. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2019-16-1-191-201
  5. Белоненко Т.В., Федоров А.М., Башмачников И.Л., Фукс В.Р. Тренды интенсивности течений в Лабрадорском море и море Ирмингера по спутниковым альтиметрическим данным // Исследование Земли из космоса. 2018. № 2. С. 3–12. https://doi.org/10.7868/S020596141802001X
  6. Кузнецова Д.А., Башмачников И.Л. О механизмах изменчивости Атлантической меридиональной океанической циркуляции (АМОЦ) // Океанология. 2021. Т. 61. № 6. С. 843–855. https://doi.org/10.31857/S0030157421060071
  7. Ляхов А.Н. Современные методы обработки данных в геофизике // Труды Международной Байкальской Молодежной Научной Школы по Фундаментальной Физике и Конференции молодых ученых “Физические процессы в космосе и околоземной среде”. Иркутск: Редакционно-издательский отдел ИСЗФ СО РАН, 2006 г. С. 39–46.
  8. Федоров А.М., Башмачников И.Л., Белоненко Т.В. Локализация областей глубокой конвекции в морях Северо-Европейского бассейна, Лабрадор и Ирмингера // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. 2018. Т. 63. № 3. С. 345–362. https://doi.org/10.21638/spbu07.2018.306
  9. Alekseev G.V., Smirnov A.V., Pnyushkov A.V. et al. Changes of fresh water content in the upper layer of the Arctic Basin in the 1950s-2010s // Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofzika. 2021. V. 14. № 4. P. 25–38. https://doi.org/10.7868/S2073667321040031
  10. Balmaseda M.A., Mogensen K., Weaver A.T. Evaluation of the ECMWF ocean reanalysis system ORAS4 // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2013. V. 139. № 674. P. 1132–1161. https://doi.org/10.1002/qj.2063
  11. Bryden H.L., Johns W.E., King B.A. et al. Reduction in ocean heat transport at 26 N since 2008 cools the eastern subpolar gyre of the North Atlantic Ocean // Journal of Climate. 2020. V. 33. № 5. P. 1677–1689. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0323.1
  12. Caesar L., McCarthy G.D., Thornalley D.J.R. et al. Current Atlantic meridional overturning circulation weakest in last millennium // Nature Geoscience. 2021. V. 14. № 3. P. 118–120. https://doi.org/10.1038/s41561-021-00699-z
  13. Caesar L., Rahmstorf S., Robinson A. et al. Observed fingerprint of a weakening Atlantic Ocean overturning circulation // Nature. 2018. V. 556. № 7700. P. 191–196. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0006-5
  14. Carton J.A., Chepurin G.A., Chen L. SODA3: A new ocean climate reanalysis // Journal of Climate. 2018. V. 31. № 17. P. 6967–6983. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-18-0149.1
  15. Chen X., Tung K.K. Global surface warming enhanced by weak Atlantic overturning circulation // Nature. 2018. V. 559. № 7714. P. 387–391. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0320-y
  16. Frajka-Williams E., Ansorge I.J., Baehr J. et al. Atlantic meridional overturning circulation: observed transport and variability // Frontiers in Marine Science. 2019. V. 6. № 260. https://doi.org/10.3389/fmars.2019.00260
  17. Karcher M.J., Gerdes R., Kauker F., Köberle C. Arctic warming: evolution and spreading of the 1990s warm event in the Nordic seas and the Arctic Ocean // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2003. V. 108. № C2. https://doi.org/10.1029/2001JC001265
  18. Larnicol G., Guinehut S., Rio M.H. et al. The global observed ocean products of the French Mercator project // Proceedings of the Symposium on 15 Years of Progress in Radar Altimetry. European Space Agency Special Publication SP-614. 2006.
  19. Levermann A., Born A. Bistability of the Atlantic subpolar gyre in a coarse-resolution climate model // Geophysical Research Letters. 2007. V. 34. № 24. https://doi.org/10.1029/2007GL031732
  20. Lozier M.S., Li F., Bacon S. et al. A sea change in our view of overturning in the subpolar North Atlantic // Science. 2019. V. 363. № 6426. P. 516–521. https://doi.org/10.1126/science.aau6592
  21. McCarthy G.D, Brown P.J., Flagg C.N. et al. Sustainable observations of the AMOC: methodology and technology // Reviews of Geophysics. 2020. V. 58. № 1. P. e2019RG000654. https://doi.org/10.1029/2019RG000654
  22. Nardelli B.B., Guinehut S., Pascual A. et al. Towards high resolution mapping of 3-D mesoscale dynamics from observations // Ocean Science. 2012. V. 8. № 5. P. 885–901. https://doi.org/10.5194/os-8-885-2012
  23. Polyakov I., Johnson M. Arctic decadal and interdecadal variability // Geophysical Research Letters. 2000. V. 27. № 24. P. 4097–4100. https://doi.org/10.1029/2000GL011909
  24. Rahmstorf S., Box J.E., Feulner G. et al. Exceptional twentieth-century slowdown in Atlantic Ocean overturning circulation // Nature climate change. 2015. V. 5. № 5. P. 475–480. https://doi.org/10.1038/nclimate2554
  25. Rühs S., Oliver E.C., Biastoch A. et al. Changing spatial patterns of deep convection in the subpolar North Atlantic // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2021. V. 126. № 7. P. e2021JC017245. https://doi.org/10.1029/2021JC017245
  26. Våge K., Pickart R.S., Sarafanov A. et al. The Irminger Gyre: Circulation, convection, and interannual variability // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 2011. V. 58. № 5. P. 590–614. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2011.03.001
  27. Verbrugge N., Mulet S., Guinehut S. QUALITY INFORMATION DOCUMENT For Global Ocean Observation-based Products GLOBAL_ANALYSIS_PHYS_ 001_020 // Copernicus, EU, URL: https://resources. marine.copernicus.eu/documents/QUID/CMEMS-GLOQUID-001-021. pdf. 2017.
  28. Vesman A.V., Bashmachnikov, I.L., Golubkin P.A., Raj R.P. The coherence of the oceanic heat transport through the Nordic seas: oceanic heat budget and interannual variability // Ocean Science Discussions. 2020. P. 1–24. https://doi.org/10.5194/os-2020-109
  29. Visbeck M. Power of pull // Nature. 2007. V. 447. № 7143. P. 383–383. https://doi.org/10.1038/447383a
  30. Volkov D.L., Meinen C.S., Schmid C. et al. Atlantic meridional overturning circulation and associated heat transport // In: Blunden J., Arndt D.S. (eds.). State of the climate in 2019. American Meteorological Society. 2020. P. 159–163. https://doi.org/10.1175/BAMS-D-20-0105.1
  31. Yashayaev I. Hydrographic changes in the Labrador Sea, 1960–2005 // Progress in Oceanography. 2007. V. 73. № 3–4. P. 242–276. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2007.04.015

Дополнительные файлы


© Д.А. Яковлева, И.Л. Башмачников, Д.А. Кузнецова, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах