Межгодовая изменчивость термохалинных параметров верхнего слоя в Арктическом бассейне Северного Ледовитого океана

Перевод Е. С. Кочеткова, 2019

На основе данных наблюдений проанализированы закономерности изменчивости температуры и солености в верхнем 20-метровом слое океана на временном интервале 1950–2014 гг. Для исследования было выбрано четыре характерных области в центральной части Арктического бассейна и два района на его границе с морем Лаптевых. По результатам анализа показано, что до 1990-х гг., когда большая часть Арктического бассейна была круглогодично покрыта многолетними льдами, временная изменчивость термохалинных параметров в верхнем перемешанном слое в центральном Арктическом бассейне была мала в течение всего года. С середины 1990-х гг. в западной и восточной частях Арктического бассейна наблюдаются разнонаправленные изменения термохалинных параметров в верхнем слое. В западной области в зимний сезон происходит осолонение и охлаждение поверхностных вод, тогда как в восточной Арктике, наоборот, наблюдаются сильное распреснение и соответствующее повышение температуры воды. Одной из основных причин распреснения поверхностных вод в восточной Арктике является сокращение площади многолетних льдов и замещением их однолетними на фоне увеличения общего пресноводного стока рек и изменения характера атмосферной циркуляции в Арктическом бассейне. Осолонение поверхностных вод в западной Арктике связано с увеличением поступления соленых атлантических вод из пролива Фрама и их подъемом к поверхности в условиях возросшей сезонности арктического морского льда, под которой понимается увеличение продолжительности сезона таяния.

1. Stroeve J.C., Serreze M.C., Holland M.M., Ka J.E., Malanik J., Barrett A.P. The arctic’s rapidly shrinking sea ice cover: a research synthesis // Climatic Change. 2012. V. 110, N3. P. 1005–1027. doi.org/10.1007/s10584-011-0101-1

2. Morrison J., Kwok R., Perralta-Ferris C., Alkire M., Rigor I., Steele M. Changing Arctic Ocean freshwater pathways // Nature. 2012. V. 481. P. 66–70. doi.10.10308/nature10705

3. Константинов Ю.Б., Грачев К.И. Высокоширотные воздушные экспедиции «Север» (1937, 1941–1993 гг.). СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. 176 с.

4. Иванов В.В., Алексеев В.А., Алексеева Т.А., Колдунов Н.В., Репина И.А., Смирнов А.В. Арктический ледяной покров становится сезонным? // Исследования Земли из космоса. 2013. № 4. C. 50–65.

5. McPhee M.G., Proshutinsky A., Morison J.H., Steele M., Alkire M.B. Rapid change in freshwater content of the Arctic Ocean // GRL. 2009. V. 36. L10602. doi:10.1029/2009GL037525

6. Proshutinsky A., Dukhovskoy D., Timmermans M-L., Krishfield R., Bamber J.L. Arctic circulation regimes // Phil. Trans. R. Soc. 2015. V. A373: 20140160. http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2014.0160

7. Overland J.E., Wang M., Salo S. The recent Arctic warm period // Tellus. 2008. V. 60A. P. 589–597.

8. Wang J., Zhang J., Watanabe E., Ikeda M., Mizobata K., Walsh J.E., Bai X., Wu B. Is the Dipole Anomaly a major driver to record lows in Arctic summer sea ice extent? // GRL. 2009. V. 36. L05706. doi:10.1029/2008GL036706

9. Тимохов Л.А., Иванов В.В., Кассенс Х., Лебедев Н.В., Фролов И.Е., Хёлеманн Е. Климатические изменения динамической топографии и геострофической циркуляции Северного Ледовитого океана // Доклады Академии наук. 2018. Т. 480, № 3. С. 1–4.

10. Mauritzen C. Arctic freshwater // Nature Geoscience. 2012. V. 5. P. 162–164.

11. Иванов В.В., Тимохов Л.А. Атлантические воды в арктической циркуляционной трансполярной системе // Метеорология и гидрология. 2019. № 4. C. 36–53.

12. Тимохов Л.А., Ашик И.М., Гарманов А.Л., Кириллов С.А., Карпий В.Ю., Лебедев Н.В., Соколов В.Т. Термохалинное состояние верхнего слоя Северного Ледовитого океана в 2012 г. и тенденции наблюдаемых изменений // Проблемы Арктики и Антарктики. 2013. Т. 98, № 4. С. 56–70.

13. Ivanov V., Varentsov M., Matveeva T., Repina I., Artamonov A., Khavina E. Arctic Sea Ice Decline in the 2010s: The Increasing Role of the Ocean-Air Heat Exchange in the Late Summer // Atmosphere. 2019. V. 10, art. 184. http://dx.doi.org/10.3390/ atmos10040184

14. Cavalieri D., Parkinson C., Gloersen P., Zwally H.J. (updated yearly). Sea Ice Concentrations from Nimbus-7 SMMR and DMSP SSM/I-SSMIS Passive Microwave Data. 1979–2011. Version 1.0. 1996. Boulder, Colorado USA: National Snow and Ice Data Center.

15. Никифоров Е.Г., Шпайхер А.О. Закономерности формирования крупномасштабных колебаний гидрологического режима Северного Ледовитого океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 270 с.

16. Фролов И.Е., Гудкович З.М., Карклин В.П., Ковалев Е.Г., Смоляницкий В.М. Научные исследования в Арктике. Т. 2. Климатические изменения ледяного покрова морей Евразийского шельфа. СПб.: Наука, 2007. 158 с.

17. Тимохов Л.А., Ашик И.М., Карпий В.Ю., Кассенс Х., Кириллов С.А., Поляков И.В., Соколов В.Т., Фролов И.Е., Чернявская Е. Экстремальные изменения температуры и солености воды арктического поверхностного слоя в 2007–2009 гг. Океанография и морской лед. Вклад России в МПГ 2007/2008. Гл. ред. тома И.Е. Фролов. Москва – С.-Петербург: ООО «Пауленс», 2011. С. 118–137.

18. Polyakov I.V., Pnyushkov A.V., Alkire M.B., Ashik I.M., Baumann T.M., Carmack E.C., Goszczko I., Guthrie J., Ivanov V.V., Kanzow T., Krishfield R., Kwok R., Sundfjord A., Morison J., Rember R., Yulin A. Greater role for Atlantic inflows on sea-ice loss in the Eurasian Basin of the Arctic Ocean // Science. 2017. V. 356. P. 285–291.

19. Rudels B., Jones P.E., Schauer U., Eriksson P. Atlantic sources of the Arctic Ocean surface and halocline waters // Polar Res. 2004. V. 23, N 2. P. 181–208.

20. Ivanov V.V., Repina I.A. Mid-winter anomaly of sea ice in the Western Nansen Basin in 2010s // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2019. V. 231, 012024. P. 1–7. doi:10.1088/1755-1315/231/1/012024