Тепломассоперенос через западную границу Баренцева моря по данным реанализа ORAS5
https://doi.org/10.59887/2073-6673.2025.18(4)-4
EDN: ILIEEP
Аннотация
В настоящее время к основным причинам изменчивости ледяного покрова Баренцева моря относят приток атлантических вод. В работе исследован адвективный тепломассоперенос через западную границу Баренцева моря за период 1993–2023 гг. на основании данных реанализа ORAS5. Установлено, что поток тепла через южную часть разреза (о. Медвежий–м. Нордкап) составляет 60 ТВт при переносе объема вод в 2,1 Св. В южной части разреза выделяются три ветви течений с увеличенным потоком тепла. Значимое увеличение тепломассопереноса со временем происходит в южной и центральной ветви, что определяется трендами как в скоростях течения, так и в температуре воды.
Общий поток тепла в бассейн Баренцева моря составляет 61 ТВт и имеет значимый положительный тренд с величиной 0,03 ТВт/мес. Оценка тренда показала, что за 31 год поток тепла в южной части разреза увеличился на 11 ТВт, а в северной части — на 3 ТВт. Таким образом, акцент в переносе тепла в Баренцево море значительно смещен к южной части исследуемого разреза. На основе вейвлет-анализа установлены квази-7-летние синхронные колебания температуры воды и скоростей течений до 2008 г., способствующие росту теплового потока. В 2008–2010 гг. произошёл «слом» тенденции, после чего в 2010–2023 гг. наблюдается их рассинхронизация и стабилизация потока тепла на более низком уровне. Во внутригодовом аспекте южная ветвь потока тепла демонстрирует высокую изменчивость, преимущественно обусловленную течениями, с максимумом зимой и минимумом летом, что связано с сезонной ветровой циркуляцией.
Ключевые слова
При поддержке: Данное исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (РНФ), грант № 24-27-00221.
Об авторе
А. А. Соколов
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Россия
Соколов Андрей Андреевич ведущий инженер центра ледовой и гидрометеорологической информации «Север» (ЦЛГМИ)
199397, Санкт-Петербург, ул. Беринга, 38
Список литературы
1. Акперов М.Г., Семенов В.А., Мохов И.И. Влияние океанического притока тепла в Баренцево море на региональные изменения ледовитости и статической устойчивости атмосферы // Лёд и Снег. 2019. Т. 59, № 4. С. 529–538. EDN JKOCQU. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2019-4-417
2. Farneti R., Vallis G.K. Meridional energy transport in the coupled atmosphere-ocean system: Compensation and partitioning // Journal of climate. 2013. Vol. 26, No. 18. P. 7151–7166. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-12-00133.1
3. Смирнов А.В. Эволюция верхнего слоя океана в Северо-Европейском бассейне: автореф. Дис. … канд. геогр. наук. СПб.: СПбГУ, 2011. EDN QFEZDB
4. Иванов В.В., Алексеев В.А., Алексеева Т.А. Арктический ледяной покров становится сезонным? // Исследования Земли из космоса. 2013. Вып. 4. С. 50–65. EDN QIWDAP. https://doi.org/10.7868/S0205961413040076
5. Onarheim I.H., Eldevik T., Årthun M. Skillful prediction of Barents Sea ice cover // Geophysical Research Letters. 2015. Vol. 42, No. 13. P. 5364–5371. EDN UQEFJZ. https://doi.org/10.1002/2015GL064359
6. Сумкина А.А., Иванов В.В., Кивва К.К. Тепловой баланс поверхности Баренцева моря в холодный период // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2024. Vol. 79, No. 3. P. 123–134. EDN VLIIYL. https://doi.org/10.55959/MSU0579-9414.5.79.3.10
7. Aure J., Ljøen R. Wind effects on the lateral extension of the Norwegian Coastal Water // Continental Shelf Research. 1988. Vol. 8, No. 3. P. 239–253. https://doi.org/10.1016/0278-4343(88)90031-3
8. Dickson R., Rudels B., Dye S. Current estimates of freshwater flux through Arctic and subarctic seas // Progress in Oceanography. 2007. Vol. 73, No. 3–4. P. 210–230. EDN MJTZSL. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2006.12.003
9. Maslowski W., Marble D., Walczowski W. On climatological mass, heat, and salt transports through the Barents Sea and Fram Strait from a pan‐Arctic coupled ice‐ocean model simulation // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2004. Vol. 109, No. C3. P. 2001JC001039. EDN JZZZOS. https://doi.org/10.1029/2001JC001039
10. Skagseth Ø., Furevik T., Ingvaldsen R., et al. Volume and heat transports to the Arctic Ocean via the Norwegian and Barents Seas // Arctic-Subarctic Ocean Fluxes. Springer, 2008. P. 45–64. EDN SLLDVZ. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6774-7_3
11. Smedsrud L.H., Ingvaldsen R., Nilsen J.E. Heat in the Barents Sea: Transport, storage, and surface fluxes // Ocean Science. 2010. Vol. 6, No. 1. P. 219–234. EDN MYENYR. https://doi.org/10.5194/os-6-219-2010
12. Соколов А.А., Гордеева С.М. Изменение адвекции тепла в Баренцево море // Российская Арктика. 2019. № 4. С. 34–44. EDN VWXDQF
13. Калавиччи К.А., Башмачников И.Л. Особенности взаимодействия в системе океан-атмосфера в Баренцевом море по данным реанализов // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2021. Т. 57, № 2. С. 175–187. EDN XDMRVQ. https://doi.org/10.31857/S0002351521020061
14. Башмачников И.Л., Юрова А.Ю., Бобылев Л.П., Весман А.В. Сезонная и межгодовая изменчивость потоков тепла в районе Баренцева моря // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2018. Т. 54, № 2. С. 239–250. EDN TIZXZO. https://doi.org/10.7868/S0003351518020149
15. Визе В.Ю. Причины потепления Арктики // Советская Арктика. 1937. № 1. С. 1–7.
16. РД 52.10.918–2022. Положение о вековых океанографических разрезах на морях, омывающих берега Российской Федерации. Ижевск: Принт, 2022. 78 с.
17. Zuo H., Balmaseda M.A., Tietsche S. The ECMWF operational ensemble reanalysis-analysis system for ocean and sea ice: a description of the system and assessment // Ocean Science. 2019. Т. 15. The ECMWF operational ensemble reanalysis-analysis system for ocean and sea ice. No. 3. P. 779–808. EDN EIMTQU. https://doi.org/10.5194/os-15-779-2019
18. Liu C., Jin L., Cao N. et al. Assessment of the global ocean heat content and North Atlantic heat transport over 1993– 2020 // npj Climate and Atmospheric Science. 2024. Vol. 7, No. 1. P. 1–15. EDN QHSFFX. https://doi.org/10.1038/s41612-024-00860-6
19. European Union-Copernicus Marine Service. Global Ocean Ensemble Physics Reanalysis. Mercator Ocean International, 2019. https://doi.org/10.48670/moi-00024
20. Bouffard T.J. Managing the Barents Sea: Comparing Norwegian & Russian Offshore Oil-Spill Prevention Policies. 2017. URL: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:204845285 (дата обращения: 08.09.2025)
21. GEBCO Bathymetric Compilation Group 2024. The GEBCO_2024 Grid — a continuous terrain model of the global oceans and land. NERC EDS British Oceanographic Data Centre NOC, 2024.
22. Смирнов А.В., Иванов В.В., Соколов А.А. Сравнительный анализ процессов тепломассопереноса, рассчитанных по инструментальным измерениям и по продуктам океанского реанализа, в проливе Фрама // Морской гидрофизический журнал. 2024. Т. 40, № 3. С. 402–425. EDN GCHFLC
23. Beszczynska-Möller A., Fahrbach E., Schauer U. Variability in Atlantic water temperature and transport at the entrance to the Arctic Ocean, 1997–2010 // ICES Journal of Marine Science. 2012. Vol. 69, No. 5. P. 852–863. EDN RITEWT. https://doi.org/10.1093/icesjms/fss056
24. Haine T.W.N., Curry B., Gerdes R. Arctic freshwater export: Status, mechanisms, and prospects // Global and Planetary Change. 2015. Vol. 125. P. 13–35. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2014.11.013
25. Kanamitsu M., Ebisuzaki W., Woollen J. NCEP-DOE AMIP-II reanalysis (R-2) // Bulletin of the American Meteorological Society. 2002. Vol. 83, No. 11. P. 1631–1643. EDN UOOUNN. https://doi.org/10.1175/bams-83-11-1631
26. Ingvaldsen R., Loeng H., Asplin L. Variability in the Atlantic inflow to the Barents Sea based on a one-year time series from moored current meters // Continental Shelf Research. 2002. Vol. 22, No. 3. P. 505–519. EDN LRWMBV. https://doi.org/10.1016/S0278-4343(01)00070-X
27. Torrence C., Compo G.P. A Practical Guide to Wavelet Analysis // Bulletin of the American Meteorological Society. 1998. Vol. 79, No. 1. P. 61–78. EDN LPIQSL. https://doi.org/10.1175/1520-0477(1998)079<0061:APGTWA>2.0.CO;2
28. Бузин И.В., Гудкович З.М. Сезонные особенности климатических изменений в Баренцевом море // Проблемы Арктики и Антарктики. 2011. № 3 (89). С. 20–32. EDN OKBRRF
29. Кононова Н.К. Типы глобальной циркуляции атмосферы: результаты мониторинга и ретроспективной оценки за 1899–2017 гг. // Фундаментальная и прикладная климатология. 2018. Т. 3. С. 108–123. EDN YNFLQT. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2018-3-108-123
30. Мохов И.И., Семенов В.А. Погодно-климатические аномалии в российских регионах и их связь с глобальными изменениями климата // Метеорология и гидрология. 2016. № 2. С. 16–28. EDN VKQPRF
31. Blunden J., Arndt D.S., Baringer M.O. State of the Climate in 2010 // Bulletin of the American Meteorological Society. 2011. Vol. 92, No. 6. P. S1-S236. EDN RHKNGL. https://doi.org/10.1175/1520-0477-92.6.s1
32. Adlandsvik B. Wind-driven variations in the Atlantic Inflow to the Barents Sea // International Council for the Exploration of the Sea. 1989. Т. 18. С. 1–13. URL: https://www.ices.dk/sites/pub/CM%20Doccuments/1989/C/1989_C18.pdf (дата обращения: 08.09.2025)
33. Harms I.H. A numerical study of the barotropic circulation in the Barents and Kara Seas // Continental Shelf Research. 1992. Vol. 12, No. 9. P. 1043–1058. https://doi.org/10.1016/0278-4343(92)90015-C
Рецензия
Для цитирования:
Соколов А.А. Тепломассоперенос через западную границу Баренцева моря по данным реанализа ORAS5. Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2025;18(4):50-65. https://doi.org/10.59887/2073-6673.2025.18(4)-4. EDN: ILIEEP
For citation:
Sokolov A.A. Heat and mass transfer across the western boundary of the Barents Sea based on ORAS5 reanalysis data. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2025;18(4):50-65. (In Russ.) https://doi.org/10.59887/2073-6673.2025.18(4)-4. EDN: ILIEEP
Просмотров:
49
Послать статью по эл. почте 