Ретроспективный анализ интенсивности холодных вторжений над Японским морем и их связи с крупномасштабными климатическими изменениями в системе океан-атмосфера

Холодные вторжения (ХВ) наблюдаются над обширными районами средних и высоких широт в холодный сезон года и сопровождаются резким понижением приземной температуры и опасными метеорологическими явлениями. Значительный интерес к ХВ определяется связанным c ними интенсивным теплопереносом с морской поверхности в атмосферу за счет турбулентных потоков тепла (Grossman, Betts, 1990), а также возможной ролью экстремальных потоков в формировании глубинных и/или придонных водных масс (Marshall, Schott, 1999; Shcherbina et al., 2003). С ХВ связаны и климатически значимые мезомасштабные циркуляции в атмосфере с неблагоприятными и опасными погодными явлениями (Rasmussen, Turner, 2003).
В работе представлены результаты ретроспективного анализа характеристик интенсивности холодных вторжений над Японским морем, где их повторяемость высока (Kawamura, Wu, 1998; Dorman et al., 2004), и связи с межгодовой изменчивостью крупномасштабных циркуляций в атмосфере.
Комплексный анализ межгодовой изменчивости характеристик ХВ над Японским морем выполнен на основе данных спутникового дистанционного зондирования и реанализа высокого разрешения NCEP-CFSR и оперативного анализа системы прогноза климата NCEP-CFSv2. Предложенные критерии регистрации вторжений в векторных полях приводного ветра и по спутниковым видимым / ИК изображениям облачности (Пичугин, Чечин, 2016) позволили зарегистрировать более 400 случаев со скоростью ветра (W) > 10 м/с за 17 холодных сезонов (ноябрь–март) 2000–2017 гг.
Максимальное количество вторжений наблюдалось в холодный сезон 2000/2001 гг., когда в более 50% случаев регистрировались экстремальные погодные условия со штормовым ветром (Wмакс ≥ 20 м/с). Период 2005–2016 гг. характеризуется ярко выраженным колебанием повторяемости ХВ с максимумами в 2004/2005 и 2012/2013 гг. и минимумами в 2007/2008 и 2015/2016 гг.
Выполнен спектральный анализ межгодовой изменчивости осредненной за холодный сезон приземной температуры воздуха (Та) над континентальной частью Дальнего Востока с координатами центра 47,5° с.ш., 135,5° в.д., где выявлена наиболее тесная обратная корреляция Ta и повторяемости ХВ (меньше -0,80). Показано, что наиболее высокие значения спектральной плотности соответствуют колебаниям с периодами 8,5 и 11,6 лет. Это позволяет выдвинуть гипотезу о квазидекадной цикличности активности ХВ над Японским морем, что, очевидно, приводит к соответствующим колебаниям теплоотдачи бассейна в атмосферу за счет турбулентных потоков явного и скрытого тепла.
В работе обсуждается выявленная взаимосвязь между повторяемостью интенсивных ХВ и Арктическим колебанием, проявляющимся в вариациях разности атмосферного давления в высоких и умеренных широтах Северного полушария (Thompson, Wallace, 1998).