Анализ температурной стратификации водной толщи Западно-Арктического бассейна Автор: Сухих Е.А. Учреждение Российской академии наук Геологический институт. - презентация

1 Анализ температурной стратификации водной толщи Западно-Арктического бассейна Автор: Сухих Е.А. Учреждение Российской академии наук Геологический институт РАН (ГИН РАН)

2 В ходе работы: исследовано тепловое состояния океана в Западно-Арктическом бассейне и прилежащих акваториях Северной Атлантики, выявлены особенности температурной стратификации водной толщи, описано влияние термохалинных характеристик на формирование изменчивости климатической системы.

3 Геотермические исследования, выполнявшиеся с помощью геотермического зонда ГЕОС-М, включали термическое зондирование водной толщи, измерение теплопроводности грунта и определение теплового потока. Погружаемая часть зонда ГЕОС-М в сборе на палубе перед погружением Бортовой блок зонда ГЕОС-М в лаборатории. В ходе работы рассматривалась температурная стратификация водной толщи Западно-Арктического бассейна на основе данных, полученных в рейсах НИС «Академик Николай Страхов».

4 25: полигоны «ЗФИ» и «трог Орла»; 26: полигон «желоб Стурфьордренна»; 27: профиль «разлом Ховгард – долина хр. Книповича – континентальный склон» Район исследований

5 74 о 54N 8 о 24E 75 о 33N 12 о 59E 74 o 44N 9 o о 13N 13 о 24E Температурная стратификация водной толщи в январе 2009 (желоб Стурфьордренна) Протяженность профиля - 112км Протяженность профиля - 147км

6 Температурная стратификация водной толщи в период август-сентябрь 2010 (разлом Ховгард – долина хр. Книповича – континентальный склон) 78 o 15N 2 o 36E 77 о 11N 11 o 31E Протяженность профиля – 242км

7 79 o 35N 38 o 16E 80 о 01N 48 о 35E Температурная стратификация водной толщи в сентябре (полигон «ЗФИ») Протяженность профиля – 225км

8 81 o 40N 27 o 56E 81 о 33N 29 о 39E 81 o 32N 29 o 04E 80 о 06N 29 о 33E Протяженность профиля – 37км Протяженность профиля – 138км Полигон «трог Орла»

9 Особенности температурной стратификации для рассматриваемых районов акватории архипелага Шпицберген: - зависимость стратификации от особенностей распространения и взаимодействия теплых атлантических и холодных арктических водных масс; - формирование осенне-зимней присклоновой конвекции в результате процессов сезонного охлаждения водной поверхности и льдообразования; -влияние рельефа дна ; -наличие развитого термоклина вне зависимости от сезона; - изотерма -0,6 о С располагается на глубине 1500м вне зависимости от сезона и пространственного положения. Сезонные колебания гидрофизических характеристик полностью затухают в этом слое, а горизонтальные градиенты малы. Перепады уровня изотерм в данном слое обусловлены влиянием рельефа дна. -придонные температуры на всех разрезах несколько выше глубинных, что может быть связано с отепляющим действием глубинного теплового потока Земли, поступающим через дно океана. Между дном и придонными водными массами устанавливается тепловое равновесие, т.е. формируется придонный изотермический слой.

10 Значительная положительная аномалия ( около 2 о С) в слое промежуточных атлантических вод Координаты станций: 2535 (80,465N, 29,42E), 2703 (80,466N, 29,88E), 2704 (80,44N, 29,53E)

11 Динамика площади и границы морского льда за сентябрь (по данным National Snow and Ice Data Center ) Аномально низкая площадь льда в сентябре 2007 (абсолютный минимум за весь период наблюдений)

12 Площадь морского льда (сезонная и межгодовая динамика)

13 Положение высотных фронтальных зон (сплошная линия) и траектории циклонов (пунктирная линия) в годы с крупной положительной (а) и крупной отрицательной (б) аномалией ледовитости Гренландского моря [Тр. ААНИИ Т.320. С ]. аб Последствия отрицательной аномалии площади льда (атмосферная реакция): 1) Смещение фронтальных зон; 2) Прогрев свободной от льда поверхности; 3) Формирование арктической депрессии, ослабление и смещение арктического антициклона; 4) Изменение траекторий атлантических циклонов, усиление западного переноса; 5) Повышенные температуры на континенте, избыточное увлажнение в Северной Европе, дефицит осадков в Южной.

14 первая половина 2007г: отрицательная аномалия площади льда, смещение фронтальной зоны к северу вместе с траекторией следования циклонов. В качестве эффекта ожидается: повышение осадков в Северной Европе, их дефицит в Центральной и Южной Европе, общее повышение температуры воздуха. Температура Осадки - самая теплая зима в Центральном федеральном округе; - самая теплая весна в Северо-Западном федеральном округе; - самый жаркий август на Балканах и в Греции; - отсутствие осадков в августе во многих районах Южного федерального округа; - катастрофическое отсутствие снега зимой на альпийских горнолыжных курортах; - в феврале самый сильный снегопад в Великобритании за несколько последних лет; - самое сильное наводнение из-за продолжительных дождей в августе в центральной Англии за последние 50 лет; Аномальные гидрометеорологические явления по данным Росгидрометцентра за период гг ( ).

15 вторая половина 2007 – 2008гг: переходный период, перестройка климатической системы в режим похолодания (за счет повышения ледовитости в Арктическом бассейне при наличии значительного поверхностного распресненного слоя). Эффект : смещение траектории следования циклонов к югу, повышение осадков в Центральной и Южной Европе, понижение температур на континенте. - в июне новые рекордные минимумы среднесуточной температуры воздуха в северо-западных и центральных районах России; - самое холодное начало зимы 2008/2009 гг. в Великобритании за последние 30 лет в ноябре самая ранняя за последние десятилетия дата установления устойчивого снежного покрова на альпийских горнолыжных курортах; - сильнейшие снегопады в Австрии в ноябре, подобное здесь бывает крайне редко; - в ноябре самое сильное за последние 50 лет наводнение в Греции, вызванное продолжительными дождями; - сильные снегопады в декабре в горах Италии очень дождливое лето в северо-западных и центральных районах России. Месячная сумма осадков в июле составила 181мм или почти 2 месячные нормы; - сильные дожди и многочисленные наводнения в июле, особенно на западе Украины, в Молдавии и Румынии; - сильные дожди в Великобритании, Ирландии, Швеции, Норвегии, Дании, странах Балтии; - в октябре сильнейшие ливневые дожди в Португалии. Несколько раз за месяц на Европу обрушивались снежные бури. В Германии, Швейцарии, Австрии высота снежного покрова достигала 70см. - снегопады в Италии, Испании и Португалии в ноябре, катастрофический подъем уровня воды в Венеции;

16 1) В ходе работы проведен анализ стратификации водной толщи на различных участках акватории арх. Шпицберген с выделением сезонных и межгодовых изменений. 2) При сравнении данных по стратификации водной толщи в троге Орла за 2007 и 2010гг для 2007г выделены значительная тепловая аномалия (до 2 о С) в промежуточном слое атлантических вод и мощный поверхностный холодный распресненный слой ; 3) Рассмотрена отрицательная аномалия площади морского льда 2007г, являющаяся следствием теплового воздействия атлантической водной массы; 4) Описана метеорологическая ситуация (температура, осадки за период гг) на территории Европы, которая соответствует переходному этапу в функционировании климатической системы и отражает отклик атмосферы на аномалии ГМЛ. Таким образом, теплосодержание океана и режим переноса термохалинных импульсов рассматриваются как основной естественный климатообразующий фактор. 5) В качестве основного района формирования колебаний состояния климатической системы рассматривается Северная Атлантика. Район является областью формирования 2х-/3х-слойной меридиональной термохалинной циркуляции, а также зоной активного тепло- и массообмена в системе океан-атмосфера 6) Изменчивость состояния климатической системы описана с позиции естественных автоколебаний Результаты:

17