Quantitative estimations of the variability of characteristics of the temperature of the sea surface in the front of the frontal zone of the Kara Sea

The paper describes monthly and intra-seasonal dynamics of the major fronts in the River Plums and the Marginal Ice Arctic frontal zones in the Kara Sea in the warm period from July to September 2007 and 2011. Quantitative characteristics of these frontal zones are estimated. The sea surface temperature fields and the gradients calculated from them from the product GHRSST OSTIA Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis are used as the initial data. It is established that the frontal zones break up into separate contrast spots in the gradient field, and to separate them into the entire sea, aggregation of data over gradients and temperatures is required, which required the development of a separate technique. The complex structure of the frontal zones and the considerable spatio-temporal variability of the position of their main fronts are shown. Two main frontal zones are identified in the water area of the sea: the River Plums associated with the influence of the rivers Ob and Yenisei and the Marginal Ice Arctic front, connected with the melting of Arctic ice. In the conditions of the modern climate, a significant dynamics of the River Plums front variation and a relatively stable position of the Marginal Ice Arctic front are established. It is shown that the intra-seasonal dynamics in the Marginal Ice Arctic front increases to a peak in September and the River Plums front peaks in August. In other months, the seasonal dynamics is expressed in the meandering of the position of the Marginal Ice Arctic front and the River Plums front. It is revealed that in 2007 and 2011, with a minimum ice cover, the average temperature gradient inside the River Plums frontal zone was 0.029 °C/km, with a width of about 137 km, and in the Marginal Ice Arctic front — 0.027 °C/km with a width of almost 104 km.

1. Федоров К. Н. Физическая природа и структура океанических фронтов. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 296 с.

2. Платонов Н. Г., Мордвинцев И. Н., Рожнов В. В., Алпацкий И. В. Анализ состояния ледового покрова Арктики в период летнего минимума 2011 г. // Исследование Земли из космоса. 2012. № 4. С. 12—25.

3. Флинт М. В., Поярков С. Г., Соловьев К. А. Мезопланктон в области континентального склона в Карском море // Материалы научной конференции «Экосистема Карского моря — новые данные экспедиционных исследований». Москва, 27—29 мая 2015 года. М.: АПР, 2015. C.129—134.

4. Зацепин А. Г., Морозов Е. Г., Пака В. Т., Демидов А. Н., Кондрашов А. А., Корж А. О., Кременецкий В. В., Поярков С. Г., Соловьев Д. М. Циркуляция вод в юго-западной части Карского моря в сентябре 2007 г. // Океанология. 2010. Т. 50, № 5. С. 683—697.

5. GHRSST. Overview. Information about group and working model [Электронный ресурс]. URL: https://www.ghrsst.org (дата обращения: 20.04.2016).

6. Завьялов П. О., Ижницкий А. С., Осадчиев А. А., Пелевин В. В., Грабовский А. Б. Структура термохалинных и биооптических полей на поверхности Карского моря осенью 2011 года // Материалы научной конференции «Экосистема Карского моря — новые данные экспедиционных исследований». Москва, 27—29 мая 2015 года. М.: АПР, 2015. C. 15—18.

7. Зацепин А. Г., Завьялов П. О., Баранов В. И., Кременецкий В. В., Недоспасов А. А., Поярков С. Г., Очередник В. В. О ветровом механизме трансформации линзы опресненных речным стоком вод в Карское море // Океанология. 2017. Т. 57, № 1. С. 5—12.

8. Щука С. А., Кременецкий В. В., Недоспасов А. А., Очередник В. В. Характеристики термохалинного режима Карского моря // Материалы научной конференции «Экосистема Карского моря — новые данные экспедиционных исследований». Москва, 27—29 мая 2015 года. М.: АПР, 2015. C. 23—28.

9. Kostianoy A. G., Nihoul J. C. J., Rodionov V. B. Рhysical Oceanography of Frontal Zones in the Subarctic Seas. Elsevier Oceanography Series, 2004. 316 p.

10. Кулаков М. Ю. О новом подходе к моделированию циркуляции вод Арктических морей // Проблемы Арктики и Антарктики. 2012. № 2. С. 55—62.

11. Сергеева В. М., Суханова И. Н., Дружкова Е. И., Сажин А. Ф., Демидов А. Б., Мошаров С. А., Кременецкий В. В., Полухин А.С. Структура и распределение фитопланктона в глубоководных районах северной части Карского моря // Материалы научной конференции «Экосистема Карского моря — новые данные экспедиционных исследований». Москва, 27—29 мая 2015 года. М.: АПР, 2015. C. 111—115.

12. Добровольский А. Д., Залогин Б. С. Моря СССР. Карское море. М.: Изд-во МГУ, 1982. 192 с.

13. Полухин А. А. Формирование гидрохимической структуры вод Карского моря под влиянием континентального стока. Дис. … канд. Географических наук: 25.00.28. М., 2017. 149 с.

14. Гольдин Ю. А., Глуховец Д. И., Гончаренко И. В., Шатравин А. В. Распределение характеристик поверхностного слоя вод Карского моря в 2013 и 2014 годах по судовым и спутниковым наблюдениям // Материалы научной конференции «Экосистема Карского моря — новые данные экспедиционных исследований». Москва, 27-29 мая 2015 года. М.: АПР, 2015. С. 29—34.

15. Kubryakov A. A., Stanichny S. V., Zatsepin A. G. River plume dynamics in the Kara Sea from altimetry-based lagrangian model, satellite salinity and chlorophyll data // Remote sensing of environment. 2016. V. 176. P. 177—187.

16. Мошаров С. А. Распределение первичной продукции и хлорофилла «а» в Карском море в сентябре 2007 г. // Океанология. 2010. Т. 50, № 6. С. 933—941.

17. Буренков В. И., Гольдин Ю. А., Артемьев В. А., Шеберстов С. В. Оптические характеристики вод Карского моря по судовым и спутниковым наблюдениям // Океанология. 2010. Т. 50, № 5. С. 716—729.

18. Жичкин А. П. Динамика межгодовых и сезонных аномалий ледовитости Баренцева и Карского морей // Вестник Кольского научного центра РАН. 2015. № 1. С. 55—64.

19. Ожигин В. К., Ившин В. А., Трофимов А. Г., Карсаков А. Л., Анциферов М. Ю. Воды Баренцева моря: структура, циркуляция, изменчивость. Мурманск: ПИНРО, 2016. 216 с.

20. Давидович В. А. Алгоритм автоматического распознавания температурных океанических фронтов // Океанология. 2014. Т. 54, № 1. C. 105—112.

21. Букатов А. Е., Букатов А. А. Изменчивость положения кромки морского льда в Арктике // Материалы научной конференции «Прикладные задачи математики». Севастополь. 2017. С. 59—65.

22. Заболотских Е. В., Гурвич И. А., Шапрон Б. Новые районы распространения полярных циклонов в Арктике как результат сокращения площади ледового покрова. Исследование земли из космоса. 2015. № 2. С. 64.

23. Егоров А. Г. Долгосрочный прогноз устойчивого ледообразования в северо-восточной части Карского моря. Результаты испытания новых усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометерологических прогнозов. 2011. № 38 С.56-57.