О пространственно-временной изменчивости и трендах завихренности касательного напряжения трения ветра в Черном море

от

Е.А. Аверьянова, А.В. Губарев, А.Б. Полонский

Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

E-mail: eisal@mail.ru, alexgub@inbox.ru, apolonsky5@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2020-1-27-36

УДК 551.553, 551.465.7

Реферат:

     Проанализирована пространственно-временная изменчивость и тренды завихренности касательного напряжения трения ветра (ЗКНТВ) над Черным морем за период 1980–2018 гг., рассчитанных по данным ре-анализов NCEP-DOE, ERA-Interim, MERRA2 и JRA-55. Наилучшее согласование между пространственными структурами полей среднего квадратичного отклонения (СКО), обусловленного межгодовой изменчивостью ЗКНТВ, и коэффициентами линейных трендов ЗКНТВ получено по данным массивов MERRA2 и ERA-Interim. Максимальная межгодовая изменчивость ЗКНТВ отмечается вблизи побережья Турции (30° ÷ 35° в.д.), а минимальная — соответствует окрестности Батумского квазистационарного антициклонического вихря. Типичные величины СКО среднегодовых значений ЗКНТВ, осредненных по всей акватории моря, незначительно отличаются между собой по данным MERRA2, ERA-Interim и JRA-55. Они варьируют в интервале (9,11 ÷ 9,53)⋅10-9 Па/м. Пространственная структура полей линейных трендов среднегодовых ЗКНТВ, полученных по данным ERA-Interim и MERRA2, характеризуется следующими сходными особенностями: положительные значимые тренды ЗКНТВ соответствуют областям западного и восточного циклонических круговоротов, а также прибрежной зоне моря вблизи Босфора и Керченского пролива; области отрицательных значимых трендов ЗКНТВ расположены вблизи Кавказского побережья, а также у берегов Турции (31° ÷ 34° в.д.).

     Осредненные по Черному морю среднегодовые величины ЗКНТВ в период 1980–2018 гг. характеризуются значимыми положительными трендами по данным MERRA2 и ERA-Interim. Тренды, рассчитанные по NCEP-DOE и JRA-55, статистически не значимы. Таким образом, вероятнее всего, в исследуемый период над Черным морем происходил рост циклонической завихренности поля ветра, что должно сопровождаться интенсификацией циркуляции вод в море.

Ключевые слова: Черное море, завихренность касательного напряжения трения ветра, атмосферные ре-анализы, межгодовая изменчивость, тренды.

Для цитирования пройдите по ссылке DOI и используйте опцию Actions-Cite или скопируйте:

 

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

  1. Pedlosky J. Geophysical Fluid Dy-namics. Springer, 1979. 624 p. DOI: 10.1109/5.771073
  2. Полонский А.Б., Шокурова И.Г. Декадная изменчивость характеристик пикноклина и геострофической цирку-ляции вод Черного моря в зимний пе-риод // Метеорология и гидрология. 2009. № 4. C. 75–92.
  3. Capet A., Barth A., Beckers J.-M. et al. Interannual variability of Black Sea’s hydrodynamics and connection to atmospheric patterns // Deep Sea Res. Part II: Topical Studies in Oceanography. 2012. 77. P. 128–142. DOI: 10.1016/j.dsr2.2012.04.010.
  4. Михайлова Э.Н., Полонский А.Б., Шо-курова И.Г. О связи интенсивности циркуляции в Черном море с завих-ренностью поля ветра // Украинский гидрометеорологический журнал. 2013. № 12. С.193–203. URL:nbuv.gov.ua/UJRN/Uggj_2013 _12_25
  5. Белокопытов В.Н. Климатиче-ские изменения гидрологического ре-жима Черного моря: дис. … д-ра геогр. наук. Севастополь. 2017. 377 с.
  6. Шокурова И.Г. Межгодовая изменчивость завихренности напряжения трения ветра в Черном море // Сборник трудов Международной молодежной школы и конференции по вычислительно-информационным технологиям для наук об окружающей среде, Москва 27 мая – 06 июня 2019 г. CITES’2019. 2019. С. 332–335.
  7. Полонский А.Б., Серебренников А.Н. О низкочастотной изменчивости полей ветра и геострофических течений черного моря по спутниковым данным. часть 2: многолетние тенденции // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2019. Вып. 3(37). С. 60–68. DOI: 10.33075/2220-5861-2019-3-60-68.
  8. Kanamitsu M., Ebisuzaki W., Woollen J. et al. NCEP-DOE AMIP-II Reanalysis (R-2) // Bulletin of the American Meteorological Society. Nov 2002. P. 1631–1643. DOI: 10.1175/BAMS-83-11-1631.
  9. Dee D.P., Uppala S.M., Simmons A.J. et al. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system // Quarterly journal of the royal meteorological society. 2011. 137: 553-597. DOI: 10.1002/qj.828.
  10. Ronald G., McCarty W., Suarez M.J. et al. The Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications,Version 2 (MERRA-2) // Journal of climate. 15 July 2017. Vol. 30. P. 5419–5454. DOI: 10.1175/JCLI-D-16-0758.1.
  11. Kobayashi S., Ota Y., Harada, Y et al. The JRA-55 reanalysis: General specifications and basic characteristics // Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II. 2015. Vol. 93. No 1. P. 5–48. DOI: 10.2151/jmsj.2015-001.
  12. Аверьянова Е.А., Губарев А.В., Полонский А.Б. Сезонная изменчивость завихренности касательного напряжения трения ветра в Черном море // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2019. №. 4(38). С. 81–90. DOI: 10.33075/2220-5861-2019-4-81-90.
  13. Kendall M.G. Rank Correlation Methods / 4th edition. Charles Griffin. London. U.K. 1975. 272 p.
  14. Mann H.B. Non-parametric    test against trend // Econometrica. 1945. Vol. 13. P. 245–259.

Loading