Связь долгопериодной изменчивости океанических фронтальных зон с крупномасштабным атмосферным воздействием

На основе анализа многолетних глобальных спутниковых данных о температуре поверхности океана (ТПО) проведен анализ связи долгопериодной изменчивости основных крупномасштабных климатических океанических фронтальных зон (ОФЗ) Мирового океана с крупномасштабным атмосферным воздействием. В работе использованы данные о ТПО высокого пространственного разрешения, полученные по измерениям радиометра AVHRR (4 км х 4 км по пространству и 1 месяц по времени; продукт PATHFINDER) за 1982-2009 гг. В качестве характеристик изменчивости ОФЗ использованы максимальная величина меридионального градиента зонально осредненной ТПО (Gmax) и меридиональное положение Gmax (ядро ОФЗ). Одним из основных первичных крупномасштабных фронтогенетических механизмов образования среднеширотных ОФЗ является конвергенция экмановского переноса в поверхностном слое, связанная с антициклоническим характером меридионального сдвига зональной компоненты напряжения трения ветра. Поскольку τx=cρU^2, где U – зональная компонента скорости ветра, меридиональный сдвиг последней (dU/dy) может быть использован в качестве оценки интенсивности конвергенции экмановского переноса. Долгопериодная изменчивость интенсивности среднеширотных ОФЗ может быть связана с вариациями dU/dy, обусловленными изменчивостью крупномасштабных атмосферных циркуляционных систем. Для проверки этого предположения по данным реанализа NCEP/NCAR за 1982-2009 гг. были рассчитаны значения меридионального сдвига зональной компоненты приповерхностного ветра (dU/dy, м/с/1°широты) и построены корреляции с Gmax. Для всех десяти рассмотренных ОФЗ (субполярные и субтропические зоны Тихого, Атлантического и Индийского океанов) обнаружена достаточно высокая, статистически значимая (p<0.01) положительная корреляция между величинами Gmax и аномалиями dU/dy. Ветровое воздействие, помимо конвергенции экмановского переноса, влияющей на величину Gmax и обусловленной меридиональным сдвигом U, включает также и меридиональную адвективную составляющую, пропорциональную непосредственно величине U. Долгопериодная изменчивость зональной компоненты ветра и связанные с этим вариации меридиональной экмановской адвекции могут быть причиной изменчивости меридионального положения ядер ОФЗ. Подтверждено существование достаточно высокой, статистически значимой корреляции между этими величинами субполярных ОФЗ Тихого океана. Как и следовало ожидать, усиление зональной компоненты ветра приводит к смещению ядра субполярной ОФЗ к югу в северном полушарии и к северу в южном полушарии.