Анализ асимметрии характеристик верхнего слоя Северной Атлантики по данным ре-анализа ORA-S3

от

П.А. Сухонос

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

E—mail: pasukhonis@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2022-4-15-24

УДК 551.465.7(261.1)                                                                                                              

Реферат: 

   По среднемесячным данным океанического ре-анализа ORA-S3 в период 1980–2011 гг. показано, что межгодовые аномалии температуры и толщины верхнего перемешанного слоя (ВПС), суммарного потока тепла на поверхности океана и модуля касательного напряжения трения ветра в ряде регионов Северной Атлантики обладают негауссовой изменчивостью. В области к югу от Азорских островов распределение всех указанных характеристик имеет значимую положительную асимметрию. В обозначенной области подтверждается тесная отрицательная связь между аномалиями частной производной температуры ВПС и аномалиями суммарного потока тепла на поверхности океана. Аномалии суммарного потока тепла и модуля касательного напряжения трения ветра, обладающие значимой положительной асимметрией, имеют тесную положительную связь между собой. Аномалии указанных параметров при лидировании на 1 месяц сопровождаются формированием аномалий температуры ВПС противоположного знака. Анализ слагаемых замкнутого уравнения теплового баланса ВПС показал, что в области к югу от Азорских островов важную роль в формировании аномалий температуры ВПС играют процессы локального взаимодействия океана с атмосферой. Изменчивость суммарного потока тепла на поверхности океана, нормированного на толщину ВПС, составляет существенную долю общей дисперсии теплового баланса ВПС в годовом цикле. В летние месяцы величина этого вклада максимальна и составляет ~50%. Таким образом, положительная асимметрия аномалий температуры ВПС в области к югу от Азорских островов в основном возникает за счёт наличия положительной асимметрии в изменчивости суммарного потока тепла на поверхности океана и толщины ВПС – составляющих главного слагаемого теплового баланса ВПС.

Ключевые слова: негауссовость, тепловой баланс, верхний перемешанный слой, Северная Атлантика.

Для цитирования: Сухонос П.А. Анализ асимметрии характеристик верхнего слоя Северной Атлантики по данным ре-анализа ORA-S3 // Системы контроля окружающей среды. 2022. Вып. 4 (50). C. 15-24. DOI: 10.33075/2220-5861-2022-4-15-24

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Pires C.A.L., Hannachi A. Independent subspace analysis of the sea surface temperature variability: non-gaussian sources and sensitivity to sampling and dimensionality // Complexity. 2017. V. 2017. Article ID 3076810. https://doi.org/10.1155/2017/3076810.
  2. Sura P., Newman M., Alexander M.A. Daily to decadal sea surface temperature variability driven by state-dependent stochastic heat fluxes // Journal of Physical Oceanography. 2006. V. 36. No. 10. P. 1940–1958. https://doi.org/10.1175/JPO2948.1.
  3. Sura P., Sardeshmukh P.D. A global view of non-Gaussian SST variability // Journal of Physical Oceanography. 2008. V. 38. No. 3. P. 639–647. https://doi.org/10.1175/2007JPO3761.1.
  4. Sura P. On non-Gaussian SST variability in the Gulf Stream and other strong currents // Ocean Dynamics. 2010. V. 60. No. 1. P. 155–170. https://doi.org/10.1007/s10236-009-0255-9.
  5. Sura P., Sardeshmukh P.D. A global view of air–sea thermal coupling and related non-Gaussian SST variability // Atmospheric Research. 2009. V. 94. No. 1. P. 140–149. https://doi.org/10.1016/atmosres.2008.08.008.
  6. Sukhonos P.A., Evstigneev V.P. Analysis of the non-Gaussianity of the sea surface temperature in the North Atlantic based on reanalysis data // Processes in GeoMedia. 2022. V. 6. https://doi.org/1007/978-3-031-16575-7_57.
  7. Balmaseda M.A., Vidard A., Anderson D.L.T. The ECMWF Ocean Analysis System: ORA-S3 // Monthly Weather Review. 2008. V. 136. No. 8. P. 3018–3034. https://doi.org/10.1175/2008MWR2433.1.
  8. Uppala S.M., KÅllberg P.W., Simmons A.J. et al. The ERA-40 re-analysis // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2005. V. 131. No. 612. P. 2961–3012. https://doi.org/10.1256/qj.04.176.
  9. Brooks C.E.P., Carruthers N. Handbook of Statistical Methods in Meteorology, London: Her Majesty’s Stationery Office, 1953, 412 p.
  10. Kraus E.B. Modeling and prediction of the upper layers of the ocean, Leningrad: Gidrometeoizdat, 1979, pp. 175–208.
  11. Wolff J.-O., Maier-Reimer E., Legutke S. The ocean primitive equation model. Tech. Rep. No. 13, Hamburg: German Climate Computer Center (DKRZ), 1997, 98 p.
  12. Полонский А.Б., Сухонос П.А. О вкладе вихревого переноса в среднегодовой бюджет тепла верхнего слоя Северной Атлантики // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2018. Т. 54.№ 5. С. 597–606. https://doi.org/1134/S0002351518050097.
  13. Alexander M.A., Scott J.D. Surface flux variability over the North Pacific and North Atlantic Oceans // Journal of the Climate. 1997. V. 10. No. 11. P. 2963–2978. https://doi.org/10.1175/1520-0442(1997)010<2963:SFVOTN>2.0.CO;2.
  14. Pookkandy B., Dommenget D., Klingaman N., Wales S., Chung C., Frauen C., Wolff H. The role of local atmospheric forcing on the modulation of the ocean mixed layer depth in reanalysis and a coupled single column ocean model // Climate Dynamics. V. 47. No. 9. P. 2991–3010. https://doi.org/10.1007/s00382-016-3009-7.
  15. Дианский Н.А. Временные связи и пространственные формы совместных мод аномалий высоты изобарической поверхности 500 мб и температуры поверхности океана зимой в Северной Атлантике // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 1998. Т. 34. № 2. С. 197–213.
  16. Кацман Ю.Я. Теория вероятностей, математическая статистика и случайные процессы: учебник. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. 131 с.

Loading