(1) Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-петербург, Россия
(2) Научный фонд Международный центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена (Фонд "Нансен-центр"), Санкт-Петербург, Россия

Значительное сокращение площади ледяного покрова в Баренцевом море в последние десятилетия является одним их основных факторов наблюдаемых климатических изменений в Арктическом районе [1,2]. Ледовые условия в Баренцевом море определяются во многом изменчивостью адвективных океанических и атмосферных потоков тепла в данный регион. При этом атмосферная циркуляция также оказывает влияние на океанический поток тепла на входе в Баренцево море через механизм положительной обратной связи, предложенного в [3] по результатам модельных экспериментов.
В данной работе анализируется возможность функционирования механизма положительной обратной связи между изменчивостью океанического потока тепла, площадью ледяного покрова и характера атмосферной циркуляции в районе Баренцева моря по данным реанализов ARMOR-3D, OAFlux и ERA-Interim, которые ассимилируют данные натурных измерений и спутниковые наблюдения.
Нами были рассчитаны океанические потоки тепла на входе в Баренцево море, в южной части Норвежского моря и в восточной части Гренландского моря по данным ARMOR-3D за период 1993-2014 гг. Результаты показывают, что поток тепла на входе в Баренцево море усиливается относительно среднего значительно сильнее, чем в Норвежском море, 42% и 4%, соответственно. При этом происходит перераспределение атлантических вод, идущих из северной Атлантики в Арктику, что приводит к уменьшению потока тепла в Гренландском море.
Показано, что при усиленном потоке океанического тепла на входе в Баренцево море происходит отступление кромки льда, ослабевают суммарные вертикальные потоки тепла на границе океан-атмосфера в юго-западной части моря, в среднем на 5 Вт/м2 в зимний сезон, и усиливаются к западу от Новой Земли в среднем на 14 Вт/м2 за зиму. При этом также происходит усиление вертикальных потоков тепла в северной части моря из-за увеличения площади акватории, свободной ото льда, примерно на 5 Вт/м2. Также показано, что в результате в зимнее время происходит усиление приземного атмосферного давления над всей акваторией Баренцева моря в среднем на 1 гПа, с максимумом достигающим 2 гПа в юго-восточной части, что может быть связано с изменением траекторий циклонов, проходящих в данном регионе [4]. Усиливается циклонический характер атмосферной циркуляции, меридиональный атмосферный перенос тепла через южную границу усиливается, а через северную ослабевает. Конвергенция атмосферного переноса тепла в Баренцевом море в приземном слое от 1000 до 975 гПа усиливается, а в остальной толще атмосферы от 975 гПа до 100 гПа ослабевает.
Таким образом, результаты данной работы показывают возможность функционирования механизма положительной обратной связи в Баренцевом море не только по данным моделирования, но и по данным реанализов.
Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 17-17-01151)

Ключевые слова: Баренцево море, потоки тепла, механизм положительной обратной связи, Арктика, ARMOR-3D, ERA-Interim, OAFlux

Литература:

Screen J. A., Simmonds I. The central role of diminishing sea ice in recent Arctic temperature amplification //Nature. – 2010. – Т. 464. – №. 7293. – С. 1334.
Polyakov I. V. et al. Arctic Ocean warming contributes to reduced polar ice cap //Journal of Physical Oceanography. – 2010. – Т. 40. – №. 12. – С. 2743-2756.
Bengtsson L., Semenov V.A., Johannessen O.M. The early-twentieth-century warming in the Arctic – A possible mechanism //Journal of Climate. – 2004. – Т. 17. – №. 20. – С. 4045-4057.
Inoue J., Hori M. E., Takaya K. The role of Barents Sea ice in the wintertime cyclone track and emergence of a warm-Arctic cold-Siberian anomaly //Journal of Climate. – 2012. – Т. 25. – №. 7. – С. 2561-2568.

Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов

273