Тенденции изменения концентрации льда и температуры воздуха в Арктике

от

О.В. Марчукова, Е.Н. Воскресенская

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

E-mail: olesjath@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2021-1-25-34

УДК 551.583; 551.524

Реферат:

   В настоящей работе с использованием данных реанализов NCEP/NCAR и ERA5 о приземной температуре воздуха и массива HadISST о концентрации льда проанализированы помесячно пространственные распределения коэффициентов линейного тренда с 1950 по 2019 гг. в Арктическом регионе. Для оценки достоверности максимальных величин трендов привлекались данные наблюдений в тех районах. Дополнительно рассмотрена роль Северной Атлантики в изменениях  температуры воздуха и концентрации льда в Арктическом регионе. В результате анализа климатических изменений в Арктике по разным типам данных реанализов и наблюдений выявлено, что температура в этом регионе растет, а ледовитость падает, однако это происходит неравномерно по сезонам.

   Максимальные значения трендов температуры воздуха характерны в зимний период и согласуются с положительным трендом САК.  Особенно выражено потепление в районе о. Шпицберген, Земли Франца Иосифа и северной части о. Новая Земля. Данные наблюдений и реанализа NCEP/NCAR согласованно показали величины трендов в этих районах от 2 до 2,8°C/10лет, в то время как по данным ERA 5 они составляют от 2,4 до 3,4°C/10лет, что на 30% выше, несмотря на более высокое пространственное разрешение и меньший временной период. Интенсивное потепление также видно в октябре и ноябре в районе моря Бофорта как по данным NCEP/NCAR, так и по данным ERA 5. Величины трендов в этих регионах по двум реанализам для температуры воздуха в октябре–ноябре составляют от 1,8 до 2,4°C/10лет. Оба реанализа завышают показатели, в отличие от реальных станционных данных

   Максимальное таяние льда происходит с августа по октябрь. При этом в сентябре и октябре площадь образования ледового покрова уменьшилась за 70 лет почти в 2 раза. В свою очередь, уменьшение ледового покрова вызывает понижение отражающей способности подстилающей поверхности Арктического региона, и это является одним из элементов обратной связи в потеплении этого региона.

Ключевые слова: глобальное потепление, линейный тренд, лёд, температура воздуха, Арктика.

Для цитирования: Марчукова О.В., Воскресенская Е.Н. Тенденции изменения концентрации льда и температуры воздуха в Арктике // Системы контроля окружающей среды. 2021. Вып. 1 (43). C. 25–34. DOI: 10.33075/2220-5861-2021-1-25-34

Полный текст в формате PDF

Оригинальность — 97,2%

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Юлин А.В., Вязигина Н.А, Егорова Е.С. Межгодовая и сезонная изменчивость площади льдов в Северном Ледовитом океане по данным спутниковых наблюдений // Российская Арктика. 2019. № 7. С. 28–40. DOI: 10.24411/2658-4255-2019-10073
  2. Научно-популярный метеорологический проект. URL: https://meteo59.ru/articles/002-led-arktiki.php (дата обращения: 23.09.2020).
  3. Захаров В.Ф. Морские льды в климатической системе. СПб.: Гидрометеоиздат. 1996. 213 с.
  4. Ирганов А.А., Наслузова О.И. Причины и последствия таяния льдов на полюсах Земли // Эпоха науки. Т.4. С. 71–73.
  5. IPCC, 2019: Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate. In press. 755 р.
  6. Шутилин С.В., Макштас А.П., Алексеев Г.В. Модельные оценки ожидаемых изменений ледяного покрова СЛО при антропогенном потеплении в ХХI веке // Проблемы Арктики и Антарктики. 2009. № 2 (79). C. 101–110.
  7. Fyfe J.C., Salzen von K, Gillett N.P. et al. One hundred years of Arctic surface temperature variation due to anthropogenic influence // Scientific Reports. 2013. Vol. 3. № 2645. DOI: 10.1038/srep02645
  8. Najafi M.R., Zwiers F.W., Gillett N.P. Attribution of Arctic temperature change to greenhouse-gas and aerosol influences // Nature Climate Change. 2015. Vol. 5 (3). P. 246–249. DOI: 10.1175/JCLI-D-17-0552.1
  9. Overland J. Dunlea E., Box J.E. et al. The urgency of Arctic change // Polar Science. 2018. Vol. 21. P. 6–13. DOI: 10.1016/j.polar.2018.11.008
  10. Rayner N.A., Parker D.E., Horton E.B. et al. Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century // J. Geophys. Res. 2003. Vol. 108(D14). 4407. DOI: 10.1029/2002JD002670
  11. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R. et al. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project // Bull. Amer. Meteor. Soc. 1996. Vol. 77. P. 437–470. DOI: 1175/1520-0477(1996)077<0437:TNYRP>2.0.CO;2
  12. Hersbach H., Bell B., Berrisford P. et al. The ERA5 global reanalysis // Q. J. R. Meteorol. Soc. 2020. Vol. 146. P. 1999–2049. DOI: 10.1002/qj.3803
  13. Climate Explorer / European Climate Assessment & Dataset URL: https://climexp.knmi.nl/selectstation.cgi?id=someone@somewhere (дата обращения: 28.12.2020).
  14. Climate Prediction Center / North Atlantic Oscillation (NAO) URL: https://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/teledoc/nao.shtml (дата обращения: 11.08.2020).
  15. Нестеров Е.С. Североатлантическое колебание: атмосфера и океан. М.: Триада, лтд. 2013. 144 с.
  16. Przybylak R., Wyszyńsk P. Air temperature changes in the Arctic in the period 1951–2015 in the light of observational and reanalysis data // Theoretical and Applied Climatology. 2020. Vol. 139. P. 75–94. DOI: 10.1007/s00704-019-02952-3
  17. Cohen J.L., Furtado J.C., Barlow M.A. et al. Arctic warming, increasing snow cover and widespread boreal winter cooling // Environ. Res. Lett. 2012. Vol. 7. P. 014007. DOI: 10.1088/1748-9326/7/1/014007
  18. He X-C., Tham Y.J., Dada L. et al. Role of iodine oxoacids in atmospheric aerosol nucleation // Science. 2021. Vol. 371. № 6529. 589–595. DOI: 10.1126/science.abe0298
  19. Woodgate R.A. Increases in the Pacific inflow to the Arctic from 1990 to 2015, and insights into seasonal trends and driving mechanisms from year-round Bering Strait mooring data // Progress in Oceanography. 2018. Vol. 160. P. 124–154. DOI: 10.1016/j.pocean.2017.12.007
  20. Арктический ледяной покров становится сезонным? / В.В. Иванов, В.А. Алексеев, Т.А. Алексеева [и др.] // Исследование Земли из космоса. 2013. № 4. С. 50–65.
  21. Serreze M.C., Barry R.G. Processes and impacts of Arctic amplification: A research synthesis // Global and Planetary Change. 2011. Vol. 77 (1-2). P. 85–96. DOI: 10.1016/j.gloplacha.2011.03.004
  22. Pithan F., Mauritsen T. Arctic amplification dominated by temperature feedbacks in contemporary climate models // Nature Geoscience. 2014. Vol. 7. P. 181– DOI: 10.1038/NGEO2071
  23. Goosse H., Kay J.E., Armour K.C. et al. Quantifying climate feedbacks in polar regions // Nature Communications. 2018. Vol. 9 (1). 1919. DOI: 10.1038/s41467-018-04173-0
  24. Stuecker M.F., Bitz C.M., Armour K.C., Proistosescu C. Polar amplification dominated by local forcing and feedbacks // Nature Climate Change. 2018. Vol. 8 (12). P. 1076–1081. DOI: 1038/s41558-018-0339-y

Loading