Реєстраційний номер
0313U005012,
0112U008263
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Дослідження сезонної та міжрічної мінливості гідрометеорологічних характеристик в поверхневому шарі Південного океану та їх зв'язок з глобальними процесами в системі океан-атмосфера.
Назва етапу роботи
Отримання характеристик сезонної та міжрічної мінливості водних мас та гідрологічних фронтів Південного океану на основі найбільш повних архівних баз контактних і супутникових даних та довгострокових даних ре-аналізу. Вивчення низькочастотної мінливості основних параметрів взаємодії океану і атмосфери в Антарктичному регіоні під впливом глобальних кліматичних процесів.
Керівник роботи
Полонський Олександр Борисович,
Дата реєстрації
18-01-2013
Організація виконавець
Морський гідрофізичний інститут НАН України
Опис етапу
На основі сучасних кліматичних масивів, архівних баз контактних гідрологічних даних, довгострокових даних ре-аналізу та даних супутникових вимірів досліджені сезонна та міжрічна мінливість характеристик температурних фронтів, площ водних мас та великомасштабних течій у районі Західної Антарктики. Проаналізований прояв Антарктичної дипольної моди в міжрічних варіаціях характеристик фронтів і площ вод. Виявлені особливості структури та сезонного циклу характеристик температурних фронтів в Індоокеанському секторі Антарктики. Досліджена мінливість складових теплового балансу поверхні Землі й основних метеопараметрів в Південній півкулі в зв'язку зі зміною фаз Тихоокеанської декадної осциляції. Досліджена низькочастотна мінливість турбулентних потоків тепла на основі щомісячних даних NCEP/NCAR. Показано, що регіональні гідрометеорологічні й орографічні особливості до заходу й сходу від Антарктичного півострова впливають на міжрічну мінливість фронтів та водних мас. Установлено, що найбільше чітко Антарктичний диполь виражений у мінливості характеристик Антарктичного полярного фронту (АПФ) і в мінливості площ вод, розташованих у міжфронтальній зоні між Фронтом Південної гілки Антарктичної циркумполярної течії й АПФ. Дослідження структури й кліматичної сезонної мінливості Субантарктичного (САФ) і Антарктичного полярного фронтів на поверхні Індоокеанського сектору Південного океану на основі масиву середньомісячних супутникових вимірів ТПО із архіву AVHRR Ocean Pathfіnder Data JPL NOAA/NASA за 1985-2002 рр. показали, що особливості просторової структури фронтів формуються під впливом неоднорідностей рельєфу дна. Виявлені інтенсивне мандрування фронтів та поява вторинних гілок у їх структурі. Показано, що на інтенсивність і сезонний цикл характеристик фронтів також впливає рельєф дна. САФ найбільш інтенсивний і характеризується стійким внутрішньорічним положенням над улоговинами Агул'яс і Крозе північніше хребта Кергелен. У цих же районах відзначаються найбільші сезонні зміни його інтенсивності. Для АПФ найбільша інтенсивність й її максимальні сезонні варіації спостерігаються над Африкансько-Антарктичним хребтом, до сходу від хребта Кергелен і над східною частиною Австрало-Антарктичного підняття. Сезонні зсуви фронту невеликі й зростають тільки північніше хребта Кергелен і над південно-західною частиною Австрало-Антарктичного підняття. Виявлені особливості сезонної мінливості геострофічних течій на поверхні океану для акваторії Південного океану між 40° й 100° з.д. на основі кліматичних гідрологічних даних та середньомісячних значень аномалій рівня океану за грудень 1992 - березень 2010 рр. Показано, що в сезонному циклі швидкості й положення стрежнів більшості течій проявляється піврічна періодичність. Максимальна амплітуда сезонних коливань швидкості течій відзначається в протоці Дрейка для загального потоку Північної й Центральної гілок Антарктичної циркумполярної течії (АЦТ), мінімальна - у Тихоокеанському секторі для Центральної гілки АЦТ. Установлено, що основний максимум швидкості АЦТ у західній частині Атлантичного сектора Південного океану й у районі протоки Дрейка спостерігається переважно в другій половині літа й на початку осіни Південної півкулі, у Тихоокеанському секторі на захід 80° з.д. - наприкінці зими й на початку весни. Досліджена мінливість складових теплового балансу поверхні Землі й основних метеопараметрів в Південній півкулі в зв'язку зі зміною фаз Тихоокеанської декадної осциляції. Розглянуті зміни компонентів теплового балансу поверхні Землі, температури повітря, атмосферного тиску й швидкості вітру в Південній півкулі, що відбуваються в періоди, пов'язані зі зміною негативної (1948-1977 рр.) фази Тихоокеанської декадної осциляції (ТДО) на позитивну (1977-2004 рр.). У якості вихідних даних використовувались середньомісячні значення балансу короткохвильової й довгохвильової радіації на поверхні Землі, турбулентних потоків явного й схованого тепла з реаналізу NCEP/NCAR. По цих даних були розраховані значення радіаційного й теплового балансів поверхні Землі й різниця між їх середніми значеннями в теплу (1977-2004 рр.) і холодну (1948-1976 рр.) фази ТДО. Виявлені основні розходження полів складових теплового балансу поверхні океану, а також приземної температури повітря, атмосферного тиску й швидкості вітру, осереднених за періоди, пов'язані з холодною й теплою фазами ТДО. Найбільш істотні розходження між середніми величинами складових теплового балансу поверхні Землі в різні фази ТДО спостерігаються в енергоактивних районах океану. Основний внесок у мінливість теплового балансу вносить мінливість сумарного турбулентного потоку тепла, помітний внесок мінливості радіаційного балансу спостерігається тільки в окремих районах. Істотні розходження температури повітря над Антарктидою в холодну й теплу фазу ТДО мають протилежні знаки в зимовий і літній періоди Південної півкулі. У теплу фазу ТДО спостерігається стійке зниження середньої величини атмосферного тиску в районі Антарктиди, як узимку, так і влітку. Швидкість вітру в період позитивної фази ТДО над Антарктидою й навколишньою її акваторією вища протягом усього року. На основі щомісячних даних ре-аналізу NCEP показано, що низькочастотна мінливість сумарних (явних) турбулентних потоків тепла становить ~13% від загальної мінливості щомісячних сумарних (явних) турбулентних потоків тепла. Максимальні середньоквадратичні відхилення (СКВ) явних (20 до 80 Вт/м2) і сумарних турбулентних потоків тепла (25 до 100 Вт/м2) на низьких частотах (Т> 8 років) виявлені на границі крайки льоду для періоду з березня по серпень. Мінливість пов'язана зі зсувом положення границі крайки льоду в цій області. Області максимумів низькочастотної мінливості турбулентних явних і сумарних потоків тепла збігаються. Це можна пояснити тим, що в районах, де спостерігаються основні максимуми низькочастотної мінливості, відношення Боуена ?1, тобто явні потоки тепла є головною складовою частиною (H+LE), що визначає її низькочастотну мінливість. Нові знання про механізми змін клімату в регіональному та глобальному масштабах по результатам виконаних досліджень в Південному океані можуть знайти подальше використання для рішення екологічних проблем, оцінки якості стану прибережних екосистем та раціонального освоєння прибережних ресурсів Антарктичного регіону.
Опис продукції
Статистичні характеристики сезонної і міжрічної мінливості водних мас і гідрологічних фронтів Південного океану на основі якнайповніших архівних баз контактних і супутникових даних і довгострокових даних ре-аналізу. Характеристики низькочастотної мінливості основних параметрів взаємодії океану і атмосфери в Антарктичному регіоні під впливом глобальних кліматичних процесів.
Автори роботи
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
