Изменение характера температурных аномалий поверхности Черного моря в период потепления конца 20-го–начала 21-го вв.

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основании анализа спутниковых данных с 1982 по 2021 гг. с пространственным разрешением около 0.05° × 0.05° подтверждено общее повышение температуры поверхности Черного моря, составляющее в среднем за год около 0.6°С/10 лет. Ежегодное приращение температуры, обусловленное линейным трендом, максимально в мае–июне. В эти месяцы гидрологической весны скорость роста температуры поверхности моря (ТПМ) примерно в полтора раза больше, чем в октябре–ноябре. На протяжении большей части года общее потепление поверхностного слоя вод не сопровождается значимым увеличением внутримесячной дисперсии ТПМ. Такое увеличение отмечается только в некоторые месяцы переходных сезонов, особенно в период гидрологической весны, когда значимо возрастает абсолютная величина экстремальных термических аномалий и их площадь. Максимальные амплитуды межгодовых вариаций ТПМ приурочены к северо-западной части Черного моря. Существенное влияние на пространственно-временную структуру ТПМ оказывают изменения в полях атмосферного давления и ветра. Долгопериодные тенденции приводного давления над Черным морем указывают на интенсификацию региональной циклонической активности в атмосфере (особенно выраженную с 2009 г.), что приводит к усиленной генерации отрицательных аномалий ТПМ значительной амплитуды. Такие аномалии возникают преимущественно в теплое полугодие (особенно, в мае и октябре) за счет развития апвеллингов ветрового происхождения различных типов. Майские и октябрьские отрицательные аномалии ТПМ из диапазона –(6–5)°С характеризуются максимальными площадями. Теплые аномалии также чаще всего регистрируются в мае и (в меньшей степени) в октябре. Они генерируются аномальными потоками тепла на поверхности моря, в том числе, на мелководных участках шельфа и распространяются на открытые участки акватории за счет горизонтальной адвекции преимущественно ветрового происхождения. Описанные закономерности пространственно-временной изменчивости ТПМ и их ее причины иллюстрируются комплексным анализом полей ветра и ТПМ высокого пространственного разрешения в период развития экстремальных термических аномалий.

Об авторах

А. Б. Полонский

ФГБНУ “Институт природно-технических систем”

Автор, ответственный за переписку.
Email: apolonsky5@mail.ru
Россия, Севастополь

А. Н. Серебренников

ФГБНУ “Институт природно-технических систем”

Email: apolonsky5@mail.ru
Россия, Севастополь

Список литературы

  1. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб. для вузов // М.: Высш. шк. 1999. 576 с.
  2. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 4. Черное море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. Справочник. // СПб.: Гидрометеоиздат. 1991. 430 с.
  3. Дорофеев В.Л., Сухих Л.И. Анализ изменчивости гидрофизических полей Черного моря в период 1993–2012 г. на основе результатов выполненного реанализа // Морской гидрофизический журн. 2016. № 1(187). С. 33–48. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2016-1-33-48
  4. Изменчивость гидрофизических полей Черного моря. Под ред. Б.А. Нелепо. // Л.: Гидрометеоиздат. 1984. 240 с.
  5. Овчинников И.М., Попов Ю.И. К вопросу о формировании холодного промежуточного слоя в Черном море // ДАН СССР. 1984. Т. 279. № 4. С. 986–989.
  6. Полонский А.Б., Воскресенская Е.Н. О причинах понижения температуры в Черном море // Докл. НАН Украины. 2003. № 12. С. 108–111.
  7. Полонский А.Б., Дробосюк Н.С. О резких понижениях температуры поверхности Черного моря по данным многолетних спутниковых наблюдений // Системы контроля окружающей среды. 2018. № 13(33). С. 42–49. https://doi.org/10.33075/2220-5861-2018-3-42-49
  8. Полонский А.Б., Музылева М.А. Современная пространственно-временная изменчивость апвеллинга в северо-западной части Черного моря и у побережья Крыма // Известия РАН. Серия географическая. Вып. 4. 2016. С. 96–108.
  9. Полонский А.Б., Серебренников А.Н. О механизме резкого понижения температуры поверхности в северо-западной части Черного моря и у побережья Крыма // Метеорология и гидрология. 2023а. № 2. С. 31–40. https://doi.org/10.52002/0130-2906-2023-2-31-40
  10. Полонский А.Б., Серебренников А.Н. О положительных аномалиях температуры поверхности моря в северной части Черного моря и у юго-западного побережья Крыма // Метеорология и гидрология. 2023б (в печати).
  11. Полонский А.Б., Шокурова И.Г. Белокопытов В.Н. Десятилетняя изменчивость температуры и солености в Черном море // Морской гидрофизический журн. 2013. № 6. С. 27–41.
  12. Станичная Р.Р., Станичный С.В. Апвеллинги Чёрного моря // Соврем. пробл. дист. зондир. Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 195–207. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-4-195-207
  13. Bengil F., Mavruk S. Warming in Turkish Seas: Comparative Multidecadal Assessment // Turkish J. Fisheries and Aquatic Sciences. 2018. № 19(1). P. 51–57. https://doi.org/10.4194/1303-2712-v19_01_06
  14. CMEMS. URL: https://www.copernicus.eu (date of access: 20.12.2022).
  15. ERA5. Climate Data Store. URL: https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp (date of access: 20.12.2022).
  16. IPCC, 2012: Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation. A Special Report of Working Groups I and II of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Field C.B., V. Barros, T.F. Stocker, D. Qin, D.J. Dokken, K.L. Ebi, M.D. Mastrandrea, K.J. Mach, G.-K. Plattner, S.K. Allen, M. Tignor, and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK, and New York, NY, USA, 2012, 582 p.
  17. Jacox M.G., Alexander M.A., Amaya D., et al. Global seasonal forecasts of marine heat-waves // Nature. 2022. V. 604. P. 486–490. https://doi.org/10.1038/s41586-022-04573-9
  18. Jolliffe I.T., Cadima J. Principal component analysis: a review and recent developments // Phil. Trans. R. Soc. 2016. 374: 20150202. https://doi.org/10.1098/rsta.2015.0202
  19. Lima L., Ciliberti S.A., Aydogdu A. et al. Climate Signals in the Black Sea from a Multidecadal Eddy-Resolving Reanalysis // Front. Mar. Sci. 2021. 8:710973. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.710973
  20. Maslova V.N., Voskresenskaya E.N., Lubkov A.S. et al. Intense Cyclones in the Black Sea Region: Change, Variability, Predictability and Manifestations in the Storm Activity // Sustainability. 2020. 12 (11). 4468. https://doi.org/10.3390/su12114468
  21. Miladinova S., Stips A., Garcia-Gorriz E., and Macias Moy D. Black Sea thermohaline properties: Long-term trends and variations // J. Geophys. Res. Oceans. 2017. № 122(7). P. 5624–5644. https://doi.org/10.1002/2016JC012644
  22. Remote Sensing Systems. URL: https://www.remss.com (date of access: 20.12.2022).
  23. Oguz T., Besiktepe S. Observations on the Rim Current Structure, CIW Formation, and Transport in the Western Black Sea // Deep-Sea Research. 1999. V. 1. № 46. P. 1733–1753. https://doi.org/10.1016/S0967-0637(99)00028-X
  24. Sakalli A., Basusta N. Sea surface temperature change in the Black Sea under climate change: A simulation of the sea surface temperature up to 2100 // Int. J. Climatol. 2018. V. 38. P. 4687–4698. https://doi.org/10.1002/joc.5688
  25. Salihoglu B., Arkin S.S., Akoglu E., Fach B.A. Evolution of Future Black Sea Fish Stocks under Changing Environmental and Climatic Conditions // Front. Mar. Sci. 2017. 4: 339. https://doi.org/10.3389/fmars.2017.00339
  26. Shapiro G.I., Aleynik D.L. and Mee L.D. Long term trends in the sea surface temperature of the Black Sea // Ocean Sci. 2010. № 6. P. 491–501. https://doi.org/10.5194/os-6-491-2010
  27. Stanev E.V. Understanding Black-Sea Dynamics: Overview of Recent Numerical Modeling // Oceanography. 2005. V. 18. № 2. P. 56–75. https://doi.org/10.5670/oceanog.2005.42

© А.Б. Полонский, А.Н. Серебренников, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».