О переходе температурного режима региона Белого моря в новое фазовое состояние

Исследованы изменения температуры воздуха у поверхности и завихренности поля скорости ветра акватории Белого моря и территории Мурманской и Архангельской областей и Республики Карелия. Анализировались среднемесячные данные реанализа NCEP/NCAR за период 1950–2020 гг. Оцененный с помощью линейного тренда средний рост температуры воздуха у поверхности составил +0,24⁰C/10 лет. На фоне этого линейного роста наблюдаются существенные междекадные изменения температуры воздуха у поверхности. Выделены периоды: усиления континентальности климата (1950–1976 гг.), более морского климата (1977–1998 гг.), и быстрого роста температуры воздуха у поверхности (1999–2020 гг.). Переход от периода усиления континентальности климата к периоду более морского климата связан с усилением влияния Северной Атлантики на исследуемый регион. Выдвинута гипотеза, что период быстрого роста температуры воздуха у поверхности вызван произошедшим переходом климатической системы западной части российской Арктики в новое фазовое состояние. Наблюдаемое потепление в Арктике вызвало сокращение морского льда, что привело к увеличению поглощения солнечной энергии поверхностью Баренцева и Белого морей.

1. Kostianaia E.A., Kostianoy A.G., Scheglov M.A., Karelov A.I., Vasileisky A.S. Impact of regional climate change on the infrastructure and operability of railway transport // Transport and Telecommunication. 2021. Vol. 22, No 2. P. 183–195.

2. Мировой опыт по строительству, содержанию и ремонту объектов железнодорожной инфраструктуры в условиях многолетнемёрзлых грунтов. Центр научно-технической информации и библиотек, 2017. 126 с.

3. Serykh I.V., Kostianoy A.G. Seasonal and interannual variability of the Barents Sea temperature // Ecologica Montenegrina. 2019. Vol. 25. P. 1–13.

4. Серых И.В., Костяной А.Г. О климатических изменениях температуры Балтийского моря // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2019. Т. 12, № 3. С. 5–12. doi: 10.7868/S207366731903002X

5. Серых И.В., Толстиков А.В. О причинах долгопериодной изменчивости приповерхностной температуры воздуха над Белым морем // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2020. № 4. С. 83–95.

6. Филатов Н.Н. (Ред.) Климат Карелии: изменчивость и влияние на водные объекты и водосборы. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2004. 224 с.

7. Filatov N., Johannessen O.M., Pozdnyakov D., Bobylev L.P., Pettersson L. White Sea: Its marine environment and ecosystem dynamics influenced by global change. Springer-Praxis, Chichester, UK, 2005. 530 p.

8. Филатов Н.Н., Тержевик А.Ю. (Ред.) Белое море и его водосбор под влиянием климатических и антропогенных факторов. Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН, Петрозаводск, 2007. 349 с.

9. Назарова Л.Е. Изменчивость средних многолетних значений температуры воздуха в Карелии // Изв. Русского географического общества. 2014. Т. 46. С. 27–33.

10. Назарова Л.Е. Климат Республики Карелия (Россия): температура воздуха, изменчивость и изменения // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2014. Т. 10, № 1. С. 746–749.

11. Тронин А.А., Горный В.И., Киселев А.В., Крицук С.Г., Латыпов И.Ш. Спутниковое картирование тепловой реакции экосистем Северной Европы на изменение климата // Всероссийская научная конференция с международным участием «Земля и космос» к столетию академика РАН К.Я. Кондратьева. 2020. С. 72–78.

12. Ефремова Т.В., Пальшин Н.И. Влияние изменений климата на термический и ледовый режим озер Карелии по данным инструментальных наблюдений // Экологические проблемы северных регионов и пути их решения. Материалы VI Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 120-летию со дня рождения Г.М. Крепса и 110-летию со дня рождения О.И. Семенова-Тян-Шанского. 2016. С. 189–193.

13. Ефремова Т.В., Пальшин Н.И., Белашев Б.З. Температура воды разнотипных озер Карелии в условиях изменения климата (по данным инструментальных измерений 1953–2011 гг.) // Водные ресурсы. 2016. Т. 43, № 2. С. 228–238.

14. Романенко Ф.А., Шиловцева О.А. Геоморфологические процессы в горах Кольского полуострова и изменения климата // Вестник Московского университета, Серия 5 География. 2016. № 6. С. 78–86.

15. Назарова Л.Е. Современные климатические условия водосбора Белого моря // Известия РГО. 2017. Т. 149, № 5. С. 16–24.

16. Филатов Н.Н., Назарова Л.Е., Дружинин П.В. Влияние климатических и антропогенных факторов на состояние системы «Белое море — водосбор» // Труды КарНЦ РАН. 2019. № 9. С. 30–50.

17. Кондратьев С.А., Назарова Л.Е., Шмакова М.В., Бовыкин И.В, Оценка изменений стока на водосборе Онежского озера в результате возможных изменений климатических параметров (по данным математического моделирования). С.- Петербург: Институт озероведения РАН, Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН, 2007. 30 с.

18. Толстиков А.В., Балаганский А.Ф., Чернов И.А. Оценка теплового стока рек водосбора Белого моря. Вестник Московского университета // Серия 5. География. 2021. Т. 3. С. 109–119.

19. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., et al. The NCEP/NCAR40-year reanalysis project // Bulletin of the American Meteorological Society. 1996. Vol. 77. P. 437–471.

20. Eastwood S., Lavergne T., Tonboe R., Hackett B. Product user manual for reprocessed sea ice concentration from EUMETSAT OSI SAF SEAICE_GLO_SEAICE_L4_REP_OBSERVATIONS_011_009 Version 2.4 / Copernicus. 2016. P. 1–45.

21. K öhl A. Evaluating the GECCO3 1948–2018 Ocean Synthesis — a configuration for initializing the MPI-ESM climate model // Q. J.R. Met. Soc. 2020. Vol. 146. P. 2250–2273.

22. Михайлова Э.Н., Полонский А.Б., Шокурова И.Г. О связи интенсивности циркуляции в Черном море с завихренностью поля ветра // Український гідрометеорологічний журнал. 2013. Т. 12. С. 193–203.

23. Шокуров М.В., Шокурова И.Г. Завихренность напряжения трения ветра на поверхности Черного моря при различных ветровых режимах // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 6. С. 13–26. doi: 10.22449/0233-7584-2017-6-13-26

24. Lebedev S. Climatic variability of water circulation in the Caspian Sea based on satellite altimetry data // International Journal of Remote Sensing. 2018. Vol. 39, № 13. P. 4343–4359.

25. Аверьянова Е.А., Губарев А.В., Полонский А.Б. О пространственно-временной изменчивости и трендах завихренности касательного напряжения трения ветра в Черном море // Системы контроля окружающей среды. 2020. № 1. С. 21–36.

26. IPCC. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Cambridge University Press. In Press.

27. Hare S.R., Mantua N.J. Empirical evidence for North Pacific regime shifts in 1977 and 1989 // Progress in Oceanography. 2000. Vol. 47 (2–4). P. 103–145.

28. Bond N.A., Overland J.E., Spillane M., Stabeno P. Recent shifts in the state of the North Pacific // Geophysical Research Letters. 2003. Vol. 30 (23).

29. 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. Vol. 426, No 4. P. 705–709.

30. Ding H., Greatbatch R.J., Latif M., Park W., Gerdes R. Hindcast of the 1976/77 and 1998/99 Climate Shifts in the Pacific // Journal of Climate. 2013. Vol. 26. P. 7650–7661.

31. Belolipetsky P., Bartsev S., Ivanova Y., Saltykov M. Hidden staircase signal in recent climate dynamic // Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences. 2015. Vol. 51. P. 323–330.

32. Folland C.K., Renwick J.A., Salinger M.J., Mullan A.B. Relative influences of the Interdecadal Pacific Oscillation and ENSO in the South Pacific Convergence Zone // Geophysical Research Letters. 2002. Vol. 29, No 13. 21–1–21–4.

33. Mantua N.J., Hare S.R. The Pacific Decadal Oscillation // Journal of Oceanography. 2002. Vol. 58, No 1. P. 35–44.

34. Dong B., Dai A. The influence of the interdecadal pacific oscillation on temperature and precipitation over the globe // Climate Dynamics. 2015. V. 45. P. 2667–2681.

35. Serykh I.V. Influence of the North Atlantic dipole on climate changes over Eurasia // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2016. Vol. 48. 012004.

36. Бышев В.И., Нейман В.Г., Романов Ю.А., Серых И.В. О фазовой изменчивости некоторых характеристик современного климата в регионе Северной Атлантики // Доклады Академии наук (ДАН). 2011. Т. 438, № 6. С. 817–822.

37. Byshev V.I., Neiman V.G., Anisimov M.V., Gusev A.V., Serykh I.V., Sidorova A.N., Figurkin A.L., Anisimov I.M. Multidecadal oscillations of the ocean active upper-layer heat content // Pure and Applied Geophysics. 2017. Vol. 174, № 7. P. 2863–2878.

38. Cohen J., Screen J.A., Furtado J.C., et al. Recent Arctic amplification and extreme mid-latitude weather // Nature geoscience. 2014. Vol. 7, № 9. P. 627–637.

39. Onarheim I.H., Årthun M. Toward an ice-free Barents Sea // Geophysical Research Letters. 2017. Vol. 44, No 16. P. 8387–8395.

40. Lind S., Ingvaldsen R.B., Furevik T. Arctic warming hotspot in the northern Barents Sea linked to declining sea-ice import // Nature climate change. 2018. Vol. 8, No 7. P. 634–639.

41. Володин Е.М. О механизме колебания климата в Арктике с периодом около 15 лет по данным модели климата ИВМ РАН // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2020. Т. 56, № 2. С. 139–149.

42. Якубович А.Н., Якубович И.А. Прогнозирование влияния климатических изменений на функциональность транспортной инфраструктуры криолитозоны России. // Интеллект. Инновации. Инвестиции. 2019. № 1. С. 104–110.