Влияние Восточно-Атлантического колебания на аномалии рН в верхнем слое открытой части Черного моря

от

А.Б. Полонский, Е.А. Гребнева

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

Е-mail: apolonsky5@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2023-1-15-26

УДК 551.464.6/465.7(262.5)          

EDN: https://elibrary.ru/qmymuq                                                                                                                            

Реферат: 

   В работе выполнен анализ влияния одной из основных пространственно-временных мод в системе океан – атмосфера Северного полушария – Восточно-Атлантического колебания (ВАК) на аномалии водородного показателя в поверхностных водах открытой части Черного моря. С использованием методики разностных композитов по архивным данным с 1957 по 1996 гг. показано, что в зимний период ВАК оказывает значимое влияние на аномалии величины рН верхнего слоя Черного моря. С ноября по февраль в отрицательную фазу ВАК получена положительная среднесезонная аномалия величины рН (в среднем по внутренней акватории моря около 0,09 ед. рН). При положительной фазе ВАК (ВАК+) аномалия рН отрицательна и в среднем по акватории превышает (по абсолютной величине) –0,08 ед. рН. Таким образом, разность между аномалиями величины рН на поверхности моря с ноября по февраль в положительную и отрицательную фазы ВАК составляет около –0,17 ед. рН. Причем при положительной фазе ВАК в поле пространственного композита отрицательные величины рН преобладают практически по всей акватории, а значимые области отрицательных величин композита рН выделяются в восточной и западной частях моря, там, где выполнено достаточное количество измерений. Полученные закономерности пространственно-временной изменчивости рН обусловлены особенностями региональных гидрометеорологических условий в Черноморском регионе в различные фазы ВАК (в частности, увеличением повторяемости атмосферных циклонов здесь при ВАК+), сопутствующей интенсификацией перемешивания верхнего слоя моря и биогеохимическими процессами.

Ключевые слова: глубоководная часть Черного моря, поверхностный слой, композитный анализ, величина рН, Восточно-Атлантическое колебание.

Для цитирования: Полонский А.Б., Гребнева Е.А. Влияние Восточно-Атлантического колебания на аномалии рН в верхнем слое открытой части Черного моря // Системы контроля окружающей среды. 2023. Вып. 1 (51). C. 15-26. DOI: 10.33075/2220-5861-2023-1-15-26

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Kozuchowski K.M. Variations of hemispheric zonal index since 1899 and its relationships with air temperature // International Journal Climatology. 1993. Vol. 13.  Р. 853–864.
  2. Rogers J.C. North Atlantic Storm Track Variability and Its Association to the North Atlantic Oscillation and Climate Variability of Northern Europe // Journal Climate. 1997.  Vol. 7.  P. 1635–1647.
  3. Полонский А.Б. Роль океана в изменениях климата. К.: Наукова думка. 2008. 184 с.
  4. Пальмен Э., Ньютон Ч. Циркуляционные системы атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 465 с.
  5. Walker G.T., Bliss E.W. World weather V // Roy Meteorol. Soc. 1932. Vol. 36. P. 53–84.
  6. Barnston A.G., Livezey R.E. Classification, seasonality and persistence of low-frequency atmospheric circulation patterns // Mon. Wea. Rev. 1987. Vol. 115. No. 6. P. 1083–1126.
  7. Hurrell J.W. Decadal Trends in the North Atlantic Oscillation: Regional Temperatures and Precipitation // Science. 1995. No. 5224. P. 676–679.
  8. Полонский А.Б., Башарин Д.В., Воскресенская Е.Н., Ворли С. Североатлантическое колебание: описание, механизмы и влияние на климат Евразии // Морской гидрофизический журнал. 2004. № 2. С. 42–57.
  9. Нестеров Е.С. Особенности состояния океана и атмосферы в разных фазах североатлантического колебания // Метеорология и гидрология. 1998. № 8. С. 74–82.
  10. Thompson D.W., Wallace J.M. The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields // Geophys. Res. Lett. 1998. Vol. 25. No. 9. P. 1297–1300.
  11. Белокопытов В.Н. Климатические изменения гидрологического режима Черного моря: Дисс. д-ра геогр. наук (спец. 25.00.28). Севастополь: ФГБУН «Морской гидрофизический институт РАН», 2007. 377 с.
  12. Аверьянова Е.А., Губарев А.В., Полонский А.Б. Влияние североатлантического и восточно-атлантического колебаний на завихренность касательного напряжения трения ветра над Черным морем // Метеорология и гидрология. 2022. № 1. С. 24–35.
  13. Евстигнеев В.П., Наумова В.А., Воскресенская Е.Н., Евстигнеев М.П., Любарец Е.П. Ветроволновые условия прибрежной зоны Азово-Черноморского региона. С.: ИПТС, 2017. 320 с.
  14. Lionello P., Bhend J., Buzzi A., Della-Marta P., Krichak S., Jansà A., Maheras P., Sanna A., Trigo I., Trigo R. Cyclones in the Mediterranean region: Climatology and effects on the environment // Developments in earth & environmental sciences. 2006. Vol. 14. P. 325–372.
  15. Вязилова Н.А. Циклоническая активность и колебания циркуляции в Северной Атлантики // Метеорология и гидрология. 2012. № 7. C. 5–14.
  16. Mellado-Cano J., Barriopedro D., Garcia-Herrera R., Trigo R., Hernández A. Examining the North Atlantic Oscillation, East Atlantic pattern, and jet variability since 1685. // J. Climate. 2019. Vol. 32. No. 19. P. 6285–6298. DOI: 10.1175/JCLI-D-19-0135.1.
  17. Moore G.W.K., Renfrew I. Cold European winters: Interplay between the NAO and the East Atlantic mode // Atmos. Sci. Lett. 2012. Vol. 13. No. 1. P. 1–8. DOI: 10.1002/asl.356.
  18. Woollings T., Blackburn M. The North Atlantic jet stream under climate change, and its relation to the NAO and EA patterns // J. Climate. 2012. Vol. 25.  P. 886–902.
  19. Franzke C., Feldstein S.B. The continuum and dynamics of Northern hemisphere teleconnection patterns // J. Atmos. Sci. 2005.  Vol. 62. No. 9.  P. 3250–326.
  20. NOAA/National Weather Service, Center for Climate Prediction. https://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/teledoc/ea_map.shtml (дата последнего обращения: 06.09.2022).
  21. Нестеров Е.С. О восточно-атлантическом колебании циркуляции атмосферы // Метеорология и гидрология. 2009. № 12. С. 32–40.
  22. Кибальчич И.А. Особенности общей циркуляции атмосферы и их влияние на формирование температурных аномалий в Украине: Дисс. … канд. геогр. наук. Одесса: 2015. 181 с.
  23. Oguz T. Black Sea Ecosystem Response to Climatic Teleconnections // Oceanography. 2005. Vol.18. No. 2. P. 122–133.
  24. Lauvset S.K., Gruber N. Long-term trends in surface ocean pH in the North Atlantic // Marine Chemistry. 2014. Vol. 162. P. 71–76.
  25. Leseurre C., Monaco Cl.Lo., Reverdin G., Metzl N., Fin J., Olafsdottir S., Racapé V. Ocean carbonate system variability in the North Atlantic Subpolar surface water (1993–2017) // Biogeosciences. 2020. Vol. 17. P. 2553–2577.
  26. Полонский А.Б., Гребнева Е.А. Пространственно-временная изменчивость водородного показателя вод Черного моря // Доклады Академии наук. 2019. Т. 486. № 4. С. 494–499.
  27. Полонский А.Б., Гребнева Е.А. О межгодовой изменчивости величины рН в поверхностном слое глубоководной части Черного моря // Системы контроля окружающей среды. 2022. № 2(48). С. 12–21. DOI: 10.33075/2220-5861-2022-2-12-21.
  28. NOAA/National Weather Service, Center for Weather and Climate Prediction. https://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/teledoc/ea.shtml (дата обращения 20.01.2022).
  29. Мельников В.В., Полонский А.Б., Котолупова А.А. и др. GIS Института природно-технических систем // Системы контроля окружающей среды. 2016.  № 4 (24).  С. 49–55.
  30. Новикова А.М., Каширина Е.C., Новиков А.А., Полонский А.Б., Панкеева Т.В. ГИС в морских исследованиях: мировой опыт и возможности его применения на примере Черноморского региона // Труды Карадагской научной станции им. Т.И. Вяземского – природного заповедника РАН. 2017. № 1 (3). С. 54–66.
  31. Кремер Н.Ш., Путко Б.А. Эконометрика: учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: ЮНИТИ-ДАНА. 2010. 328 с.
  32. Харькова О.А., Соловьев А.Г. Статистические методы и математическое моделирование: учебное пособие. А.: СГМУ. 2017. 164 с.
  33. Gattuso J.-P., Hansson L. Ocean acidification: background and history // Ocean Acidification. Oxford University Press, Oxford. 2011. P. 1–20.
  34. Zeebe R.E., Wolf-Gladrow D. CO2 in seawater: equilibrium, kinetics, isotopes. Elsevier Oceanogr. 2001. 346 p.
  35. Бардин М.Ю., Платова Т.В., Самохина О.Ф. Особенности изменчивости циклонической активности в умеренных широтах Северного полушария, связанные с ведущими модами атмосферной циркуляции в Атлантико-Европейском секторе // Фундаментальная и прикладная климатология. 2015. Т. 2. С. 14–40.
  36. Грезе В.Н. (ред). Основы биологической продуктивности Черного моря. К.: Наукова думка, 1979. 392 с.
  37. Маштакова Г.П. Сезонная динамика фитопланктона восточной части Черного моря. М.: Институт рыбного хозяйства и океанографии. 1968. Вып. 27. С. 60–72.
  38. Добржанская М.А. Основные черты гидрохимического режима Черного моря // Труды СБС ЛИ СССР. 1960. Т. 13.  С. 325–378.

Loading