hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Sciences10.7868/S207366731903002Xhydrophysics-66Research ArticleГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ПРОЦЕССЫHYDROPHYSICAL AND BIOGEOCHEMICAL FIELDS AND PROCESSESО климатических изменениях температуры Балтийского моряAbout the climatic changes in the temperature of the Baltic SeaСерыхИ. В.SerykhI. V.

г. Москва

Moscow

iserykh@ocean.ruКостянойА. Г.KostianoyA. G.

г. Москва

Moscow

Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАНРоссияShirshov Institute of Oceanology of Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут океанологии им. П. П. Ширшова РАН; Московский Университет им. С. Ю. ВиттеРоссияShirshov Institute of Oceanology of Russian Academy of Sciences; S.Yu. Witte Moscow UniversityRussian Federation201930112021123512Copyright © Серых И.В., Костяной А.Г., 20212021Серых И.В., Костяной А.Г.Serykh I.V., Kostianoy A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/66

Анализ среднемесячных данных температуры Балтийского моря на поверхности и различных глубинах показал ее существенный рост за последние десятилетия. Вместе с этим наблюдаемый рост температуры распределен по акватории Балтийского моря неравномерно: так, наиболее сильно температура повысилась в Финском и Рижском заливах. На фоне этого роста обнаружены колебания температуры с периодами от 2 до 6 лет, ~8 лет и ~14 лет. Показаны связи этих колебаний с Эль-Ниньо, Северо-Атлантическим колебанием и Северо-Атлантическим течением соответственно. Причем влияние Эль-Ниньо захватывает верхние 10 метров Балтийского моря, связь с Северо-Атлантическим колебанием прослеживается до глубины 52 метров, а влияние Северо-Атлантического течения сохраняется до глубины 78 метров. Показано, что найденные колебания оказали наиболее сильное влияние на температуру Балтийского моря с середины 1970-х по конец 1990-х гг. Обнаружена связь глобальных климатических сдвигов 1976/77 и 1998/99 гг. и междекадных изменений температуры Балтийского моря. Высказано предположение, что Глобальная атмосферная осцилляция выступает в роли синхронизирующего звена между Эль-Ниньо, Северо-Атлантическим колебанием и межгодовой изменчивостью температуры Балтийского моря.

Analysis of the monthly average data of the temperature of the Baltic Sea on the surface and various depths showed its significant growth over the past decades. At the same time, the observed temperature increase is not evenly distributed throughout the Baltic Sea, as the temperature increased most strongly in the Gulf of Finland and Riga. Against this growth, temperature oscillations with periods ranging from 2 to 6 years, ~8 years and ~14 years were found. The relationships between these oscillations and the El Niño, the North Atlantic Oscillation and the North Atlantic Current, respectively, are shown. It was found that the influence of El Niño captures the top 10 meters of the Baltic Sea, the connection with the North Atlantic Oscillation is traced to a depth of 52 meters, and the influence of the North Atlantic Current is maintained to a depth of 78 meters. It has been shown that these fluctuations exerted the strongest influence on the temperature of the Baltic Sea from the mid-1970s to the end of the 1990s. The influence of global climate shifts 1976/77 and 1998/99 on interdecadal changes in the temperature of the Baltic Sea has been detected. It has been suggested that the Global Atmospheric Oscillation acts as a synchronizing link between the El Niño, the North Atlantic Oscillation and the interannual variability of the temperature of the Baltic Sea.

изменения климататемператураБалтийское мореЭль-НиньоГлобальная атмосферная осцилляцияСеверо-Атлантическое колебаниеСеверо-Атлантическое течениеclimate changetemperaturethe Baltic SeaEl NiñoGlobal Atmospheric OscillationNorth Atlantic OscillationNorth Atlantic CurrentReferencesIPCC. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of WG1 to the IV Assessment Report of the IPCC / Eds. Solomon S. et al. Cambridge, UK and New York, NY, USA, 2007. 996 p.IPCC. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of WG1 to the IV Assessment Report of the IPCC / Eds. Solomon S. et al. Cambridge, UK and New York, NY, USA, 2007. 996 p.IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of WG1 to the V Assessment Report of the IPCC / Cambridge, UK and New York, NY, USA, 2013. 1535 p.IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of WG1 to the V Assessment Report of the IPCC / Cambridge, UK and New York, NY, USA, 2013. 1535 p.Бышев В.И., Нейман В.Г., Романов Ю.А., Серых И.В. О пространственной неоднородности некоторых параметров глобальной изменчивости современного климата // Доклады Академии наук. 2009. Т. 426, № 4. С. 543–548.Byshev V.I., Neiman V.G., Romanov Yu.A., Serykh I.V. On the spatial nonuniformity of some parameters of global variations in the recent climate. Doklady Earth Sciences. 2009, 426, 4, 705–709.Dong B., Dai A. The influence of the interdecadal pacific oscillation on temperature and precipitation over the globe // Clim. Dyn. 2015. V. 45. P. 2667–2681.Dong B., Dai A. The influence of the interdecadal pacific oscillation on temperature and precipitation over the globe. Clim. Dyn. 2015, 45, 2667–2681.Byshev V.I., Neiman V.G., Anisimov M.V., Gusev A.V., Serykh I.V., Sidorova A.N., Figurkin A.L., Anisimov I.M. Multi-decadal oscillations of the ocean active upper-layer heat content // Pure and Applied Geophysics. 2017. V. 174, N 7. P. 2863–2878.Byshev V.I., Neiman V.G., Anisimov M.V., Gusev A.V., Serykh I.V., Sidorova A.N., Figurkin A.L., Anisimov I.M. Multi-decadal oscillations of the ocean active upper-layer heat content. Pure and Applied Geophysics. 2017, 174, 7, 2863–2878.BACC II Author Team. Second Assessment of Climate Change for the Baltic Sea Basin / Springer Cham Heidelberg New York Dordrecht London, 2015. 515 p.BACC II Author Team. Second Assessment of Climate Change for the Baltic Sea Basin. Springer Cham Heidelberg New York Dordrecht London. 2015. 515 p.Еремина Т.Р., Бугров Л.Ю., Максимов А.А., Рябченко В.А., Шилин М.Б. Глава 5.2. Балтийское море // Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Москва: Росгидромет, 2014. С. 615–643.Eremina T.R., Bugrov L. Yu., Maksimov A.A., Ryabchenko V.A., Shilin M.B. Chapter 5.2. Baltic Sea. The second assessment report of Roshydromet on climate change and its consequences on the territory of the Russian Federation. Roshydromet, Moscow, 2014, 615–643 (in Russian).Еремина Т.Р., Густоев Д.В., Цепелев В.Ю. Исследование долгопериодных изменений гидрометеорологических характеристик восточной части Финского залива в 1958–2009 гг. // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2013. Т. 6, № 1. С. 40–51.Eremina T.R., Gustoev D.V., Tsepelev V.Yu. Study of Longterm Variability of Hydrometeorological Characteristics in the Eastern Part of the Gulf of Finland in 1958–2009. Fundam. prikl. gidrofiz. 2013, 6, 1, 40–51 (in Russian).Бедрицкий А.И., Мелешко В.П., Семенов С.М. и др. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации, Общее резюме. М.: Росгидромет, 2008. 29 с.Bedriczkij A.I., Meleshko V.P., Semenov S.M. et al. Assessment report on climate change and its effects on the territory of the Russian Federation, General Summary. M., Roshydromet, 2008. 29 p. (in Russian).Костяной А.Г., Гинзбург А.И., Лебедев С.А. Климатическая изменчивость ряда гидрометеорологических параметров морей России с 1979 по 2011 год // Труды ГГО. 2014. № 570. С. 50–87.Kostianoy A.G., Ginzburg A.I., Lebedev S.A. Climatic variability of hydrometeorological parameters of the seas of Russia in 1979–2011 years. Trudy Glavnoy Geofizicheskoy Observatorii. 2014, 570, 50–87 (in Russian).Dailidiene I., Baudler H., Chubarenko B., Navrotskaya S. Long term water level and surface temperature changes in the lagoons of the southern and eastern Baltic // Oceanologia. 2011. V. 53 (1-TI). P. 293–308.Dailidiene I., Baudler H., Chubarenko B., Navrotskaya S. Long term water level and surface temperature changes in the lagoons of the southern and eastern Baltic. Oceanologia. 2011, 53 (1-TI), 293–308.Dailidiene I., Davuliene L., Kelpsaite L., Razinkovas-Baziukas A. Analysis of the climate change in Lithuanian coastal areas of the Baltic Sea // Journal of Coastal Research. 2012. V. 28, N3. P. 557–569.Dailidiene I., Davuliene L., Kelpsaite L., Razinkovas-Baziukas A. Analysis of the climate change in Lithuanian coastal areas of the Baltic Sea. Journal of Coastal Research. 2012, 28, 3, 557–569.Isaev A., Voloshchuk E., Ryabchenko V., Eremina T., Gordeeva S. Assessment of hazards in the Baltic Sea ecosystem in the future climate // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. 2017. V. 17(41). P. 359–366.Isaev A., Voloshchuk E., Ryabchenko V., Eremina T., Gordeeva S. Assessment of hazards in the Baltic Sea ecosystem in the future climate. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. 2017, 17(41), 359–366.Huang B., Thorne P.W., Banzon V.F. et al. NOAA Extended Reconstructed Sea Surface Temperature (ERSST) // NOAA National Centers for Environmental Information. 2017. doi:10.7289/V5T72FNMHuang B., Thorne P.W., Banzon V.F. et al. NOAA Extended Reconstructed Sea Surface Temperature (ERSST). NOAA National Centers for Environmental Information. 2017, doi:10.7289/V5T72FNMCMEMS-BAL-QUID-003-011. QUID for the Baltic Sea Physical Reanalysis BALTICSEA_REANALYSIS_PHY_003_011 // EU Copernicus Marine Service. 2018. Issue 1.1. 35 p.CMEMS-BAL-QUID-003-011. QUID for the Baltic Sea Physical Reanalysis BALTICSEA_REANALYSIS_PHY_003_011. EU Copernicus Marine Service. 2018, 1.1, 35 p.Butterworth S. On the theory of filter amplifiers // Experimental Wireless and the Wireless Engineer. 1930. V. 7. P. 536–541.Butterworth S. On the theory of filter amplifiers. Experimental Wireless and the Wireless Engineer. 1930, 7, 536–541.Serykh I.V., Sonechkin D.M., Byshev V.I., Neiman V.G., Romanov Yu.A. Global Atmospheric Oscillation: An Integrity of ENSO and Extratropical Teleconnections // Pure and Applied Geophysics. 2019. https://doi.org/10.1007/s00024-019-02182-8Serykh I.V., Sonechkin D.M., Byshev V.I., Neiman V.G., Romanov Yu.A. Global Atmospheric Oscillation: An Integrity of ENSO and Extratropical Teleconnections. Pure and Applied Geophysics. 2019. https://doi.org/10.1007/s00024-019-02182-8Hurrell et al. The North Atlantic Oscillation: Climate Significance and Environmental Impact // Geophysical Monograph Series. 2003. 134. 279 p.Hurrell et al. The North Atlantic Oscillation: Climate Significance and Environmental Impact. Geophysical Monograph Series. 2003, 134, 279 p.Torrence D.C., Compo G.P. A practical guide to wavelet analysis // Bulletin of the American Meteorological Society. 1998. V. 79. P. 61–78.Torrence D.C., Compo G.P. A practical guide to wavelet analysis. Bulletin of the American Meteorological Society. 1998, 79, 61–78.Torrence D.C., Webster P.J. Interdecadal changes in the ENSO-monsoon system // Journal of Climate. 1999. V. 12. P. 2679–2690.Torrence D.C., Webster P.J. Interdecadal changes in the ENSO-monsoon system. Journal of Climate. 1999, 12, 2679–2690.Belolipetsky P., Bartsev S., Ivanova Y., Saltykov M. Hidden staircase signal in recent climate dynamic // Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences. 2015. V. 51. P. 323–330.Belolipetsky P., Bartsev S., Ivanova Y., Saltykov M. Hidden staircase signal in recent climate dynamic. Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences. 2015, 51, 323–330.Hare S.R., Mantua N.J. Empirical evidence for North Pacific regime shifts in 1977 and 1989 // Progress in Oceanography. 2000. V. 47 (2–4). P. 103–145.Hare S.R., Mantua N.J. Empirical evidence for North Pacific regime shifts in 1977 and 1989. Progress in Oceanography. 2000, 47 (2–4), 103–145.Серых И.В., Сонечкин Д.М. О проявлениях движений полюсов Земли в ритмах Эль-Ниньо – Южного колебания // Доклады Академии наук. 2017. Т. 472, № 6. С. 716–719.Serykh I.V., Sonechkin D.M. Manifestations of motions of the Earth’s pole in the El Niño-Southern Oscillation rhythms. Doklady Earth Sciences. 2017, 472, 2, 256–259.Serykh I.V., Sonechkin D.M. Nonchaotic and globally synchronized short-term climatic variations and their origin // Theoretical and Applied Climatology. 2019. https://doi.org/10.1007/s00704-018-02761-0Serykh I.V., Sonechkin D.M. Nonchaotic and globally synchronized short-term climatic variations and their origin. Theoretical and Applied Climatology. 2019. https://doi.org/10.1007/s00704-018-02761-0Серых И.В., Сонечкин Д.М. О влиянии полюсного прилива на Эль-Ниньо // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13, № 2. С. 44–52.Serykh I.V., Sonechkin D.M. Confirmation of the oceanic pole tide influence on El Niño. Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2016, 13, 2, 44–52 (in Russian).Бышев В.И., Нейман В.Г., Романов Ю.А., Серых И.В. Эль-Ниньо как следствие глобальной осцилляции в динамике климатической системы Земли // Доклады Академии наук. 2012. Т. 446, № 1. С. 89–94.Byshev V.I., Neiman V.G., Romanov Yu.A., Serykh I.V. El Niño as a consequence of the global oscillation in the dynamics of the earth’s climatic system. Doklady Earth Sciences. 2012, 446, 1, 1089–1094.Бышев В.И., Нейман В.Г., Романов Ю.А., Серых И.В. О влиянии событий Эль-Ниньо на климатические характеристики Индоокеанского региона // Океанология. 2012. Т. 52, № 2. С. 165–175.Byshev V.I., Neiman V.G., Romanov Y.A., Serykh I.V. On El Niño’s impact upon the climate characteristics of the Indian monsoon. Oceanology. 2012, 52, 2, 147–156.Бышев В.И., Нейман В.Г., Романов Ю.А., Серых И.В., Сонечкин Д.М. О статистической значимости и климатической роли Глобальной атмосферной осцилляции // Океанология. 2016. Т. 56, № 2. С. 179–185.Byshev V.I., Neiman V.G., Romanov Y.A., Serykh I.V., Sonechkin D.M. Statistical significance and climatic role of the Global Atmospheric Oscillation. Oceanology. 2016, 56, 2, 165–171.Moron V., Vautard R., Ghil M. Trends, interdecadal and interannual oscillations in global sea-surface temperatures // Clim. Dyn. 1998. V. 14. P. 545–569.Moron V., Vautard R., Ghil M. Trends, interdecadal and interannual oscillations in global sea-surface temperatures. Clim. Dyn. 1998, 14, 545–569.Arthun M., Eldevik T., Viste E. Skillful prediction of northern climate provided by the ocean // Nat. Commun. 2017. V. 8. 15875.Arthun M., Eldevik T., Viste E. Skillful prediction of northern climate provided by the ocean. Nat. Commun. 2017, 8, 15875.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.