Тепловой баланс поверхности Баренцева моря в холодный период года
https://doi.org/10.55959/MSU0579-9414.5.79.3.10
Аннотация
Исследована изменчивость суммарного теплового баланса (ТБ) Баренцева моря за холодный период года. Под холодным периодом подразумевается период выхолаживания поверхности моря (период, когда поток тепла устойчиво направлен в атмосферу). Оценивался вклад двух значимых составляющих теплового баланса (потоков явного и скрытого тепла) в наблюдающееся увеличение теплоотдачи на границе море – атмосфера за холодный период. Были использованы данные о потоках коротковолновой и длинноволновой радиации, явного и скрытого тепла из атмосферного реанализа Европейского центра по среднесрочному прогнозированию погоды ERA5. ТБ поверхности моря рассчитывался как сумма потоков коротковолновой и длинноволновой радиации, явного и скрытого тепла. Суммарный тепловой баланс, а также суммарные потоки явного и скрытого тепла за холодный период рассчитывались посредствомсуммированиязначениймеждудатаминачалаиокончанияпериодаохлаждения.Результаты выполненных расчетов показали увеличение суммарного ТБ за холодный период года в северной части моря (до 2000 МДж/м2 за 40 лет) и уменьшение в южной части моря (до 1000 МДж/м2 за 40 лет). В северной части моря доля потоков явного и скрытого тепла снижается до 0,3–0,4. Наблюдаемый тренд ТБ и его турбулентных составляющих с высокой степенью вероятности объясняются возрастанием разности между температурой воздуха и температурой поверхности моря.
Ключевые слова
При поддержке: Исследование выполнено в рамках научного проекта РНФ № 19-17-00110-П.
Об авторах
А. А. Сумкина
Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии
Россия
Россия
Ст. специалист
Департамент водных биоресурсов и среды их обитания, отдел динамики климата и водных экосистем
В. В. Иванов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Глав. науч. сотр., д-р физ.-мат. наук
Географический факультет, кафедра океанологии
К. К. Кивва
Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии
Россия
Россия
Директор департамента, канд. геогр. наук
Департамент водных биоресурсов и среды их обитания, отдел динамики климата и водных экосистем
Список литературы
1. Варенцов М.И., Репина И.А., Артамонов А.Ю. и др. Экспериментальные исследования энергообмена и динамики атмосферного пограничного слоя в Арктике в летний период // Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации. 2016. Т. 361. С. 95–127.
2. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 1: Баренцево море. Вып. 1: Гидрометеорологические условия. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 280 с.
3. 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. 64–77.
4. Иванов В.В., Архипкин В.С., Лемешко Е.М. и др. Изменение гидрологических условий в Баренцевом море как индикатор климатических трендов в евразийской Арктике в XXI веке // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2022. № 1. С. 13–25.
5. Калавиччи К.А., Башмачников И.Л. К механизму положительной обратной связи долгосрочной изменчивости конвергенции океанических и атмосферных потоков тепла и площади ледяного покрова в Баренцевом море // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2019. Т. 55. № 6. С. 171–181.
6. Кивва К.К., Селиванова Ю.В., Писарева М.Н., Сумкина А.А. Роль физических процессов в формировании весеннего «цветения» фитопланктона в Беринговом море // Труды ВНИРО. 2020. Т. 181. С. 206–222. DOI: 10.36038/2307-3497-2020-181-206-222.
7. Репина И.А., Артамонов А.Ю., Смирнов А.С., Чечин Д.Г. Исследование взаимодействия океана и атмосферы в полярных районах в рамках международного полярного года // Метеорологические и геофизические исследования. Сер. Вклад России в Международный полярный год 2007/08. М.; СПб.: Paulsen AARI, 2011. C. 236–250.
8. Семенов В.А., Мартин Т., Беренс Л.К. и др. Изменения площади арктических морских льдов в ансамблях климатических моделей CMIP3 и CMIP5 //Лед и Снег. 2017. Т. 57. № 1. С. 77–107.
9. Сизов А.А., Михайлова Н.В., Баянкина Т.М. Режимы крупномасштабного взаимодействия атмосферы и океана в Норвежском и Баренцевом морях // Доклады Академии наук. 2019. Т. 484. № 5. С. 615–618.
10. Сумкина А.А., Кивва К.К., Иванов В.В. Анализ изменений параметров зимнего теплового баланса Баренцева моря / Современные проблемы и перспективы развития рыбохозяйственного комплекса: материалы X Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, Москва, 10–11 ноября 2022 года. Федеральное агентство по рыболовству, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии». М.: Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии. 2022а. С. 397–399.
11. Сумкина А.А., Кивва К.К., Иванов В.В., Смирнов А.В. Сезонное очищение ото льда Баренцева моря и его зависимость от адвекции тепла Атлантическими водами // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2022б. № 15(1). С. 82–97. DOI: 10.48612/fpg/1krp-xbuk-6gpz.
12. Суркова Г.В., Крылов А.А. Синоптические ситуации, способствующие формированию экстремальных значений скорости ветра в Баренцевом море //Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2016. № 6. С. 18–25.
13. Суркова Г.В., Романенко В.А. Изменение климата и теплообмен между атмосферой и океаном в Арктике на примере Баренцева и Карского морей // Проблемы Арктики и Антарктики. 2021. Т. 67. № 3. С. 280–292.
14. Суркова Г.В., Романенко В.А. Сезонные и многолетние изменения турбулентных потоков тепла между морем и атмосферой в западном секторе Российской Арктики // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2021б. № 4. С. 74–82.
15. Суркова Г.В., Романенко В.А. Современная изменчивость энергообмена с атмосферой в Баренцевом море // Комплексные исследования природной среды Арктики и Антарктики. 2020. С. 217–219.
16. Тепловой баланс земной поверхности / под ред. М.И. Будыко. Л.: Гидрометеоиздат, 1956. 256 с.
17. Трофимов А.Г., Карсаков А.Л., Ившин В.А. Изменения климата в Баренцевом море на протяжении последнего полувека // Труды ВНИРО. 2018. Т. 173. С. 79–91.
18. Årthun M., Eldevik T., Smedsrud L. H. et al. Quantifying the influence of Atlantic heat on Barents Sea ice variability and retreat, Journal of Climate, 2012, vol. 25, no. 13, p. 4736–4743, DOI: 10.1175/JCLI-D-11-00466.1.
19. Ivanov V.V., Tuzov F.K. Formation of dense water dome over the Central Bank under conditions of reduced ice cover in the Barents Sea, Deep Sea Research, рt I, Oceanographic Research Papers, 2021, vol. 175, р. 103590.
20. 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.
21. Skagseth Ø., Eldevik T., Årthun M. et al. Reduced efficiency of the Barents Sea cooling machine, Nat. Clim. Chang., 2020, vol. 10, p. 661–666, DOI: 10.1038/s41558-020-0772-6.
22. Smedsrud L.H., Esau I., Ingvaldsen R.B. et al. The role of the Barents Sea in the Arctic climate system. Reviews of Geophysics, Reviews of Geophysics, 2013, vol. 51(3), p. 415–449, DOI: 10.1002/rog.20017.
Рецензия
Для цитирования:
Сумкина А.А., Иванов В.В., Кивва К.К. Тепловой баланс поверхности Баренцева моря в холодный период года. Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2024;(3):123-134. https://doi.org/10.55959/MSU0579-9414.5.79.3.10
For citation:
Sumkina A.A., Ivanov V.V., Kivva K.K. Heat budget of the Barents Sea surface in winter. Lomonosov Geography Journal. 2024;(3):123-134. (In Russ.) https://doi.org/10.55959/MSU0579-9414.5.79.3.10
Просмотров:
111
Послать статью по эл. почте 
