THE COMPLEX SYSTEMS (SLOZHNYE SISTEMY) Interdisciplinary Scientific Journal April — June № 2 (35), 2020
УДК 551.583:551.467
ЛЕДЯНОЙ ПОКРОВ АРКТИКИ И МЕРИДИОНАЛЬНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ В СЕВЕРНОМ ПОЛУШАРИИ ЗЕМЛИ
Холопцев А.В.1, 2 (д.геогр.н., проф.),
Подпорин С.А.2 (к.т.н.),
Кононова Н.К.3, 4 (к.геогр.н.)
1Севастопольское отделение ФГБУ «Государственный океанографический институт имени Н. Н. Зубова», г. Севастополь, РФ; [email protected]
2Севастопольский государственный университет, г. Севастополь, РФ; [email protected]
3 Институт географии РАН, г. Москва, РФ; [email protected]
4 Федеральный исследовательский центр «Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН», г. Севастополь, РФ
Аннотация. В работе рассмотрены особенности взаимного влияния ледяного покрова акваторий Арктики и меридиональных оставляющих атмосферной циркуляции в Северном полушарии Земли, проявляющиеся в современном периоде. Выявление таких особенностей является актуальной проблемой климатологии, метеорологии, океанографии, а также морской транспортной отрасли. Предметом исследования являются статистические связи межгодовых изменений ряда характеристик арктического ледового покрова и компонентов атмосферной циркуляции. Исследуются также особенности воздействия на них внешних факторов. В работе выполняется проверка адекватности выдвинутой гипотезы о том, что к числу значимых факторов межгодовой изменчивости характеристик вторжений арктического воздуха, возникающих в летний сезон в ряде регионов Арктики, относятся вариации состояния их ледяного покрова, вызванные совместным влиянием глобального потепления климата и происходящего в современном периоде снижения среднего уровня солнечной активности.
Для достижения указанной цели рассмотрены результаты ретроспективного анализа изменений в 1993–2019 гг. среднесуточных значений средней толщины ледяного покрова, его сплоченности, средней температуры и солености поверхностного слоя арктических акваторий, а также температур воздуха и меридиональных составляющих скорости ветра в различных слоях тропосферы. Указанная информация получена из электронных баз данных GLORYS. V12, NCEP/NCAR и ERA-Interim. Для оценки адекватности рассматриваемой гипотезы применен метод корреляционного анализа и статистические критерии согласия.
На примере акваторий Арктики, расположенных в Европейском, Сибирском, Дальневосточном и Тихоокеанском секторах Северного полушария, выявлены особенности взаимного влияния изменений состояния их ледяного покрова и меридиональных составляющих атмосферной циркуляции в летний сезон. Полученные результаты позволяют подтвердить адекватность представлений о значимости влияния на ледяной покров арктических акваторий входящих в высокие широты южных циклонов. Установлено также наличие значимого влияния состояния их ледяного покрова на характеристики образующихся в тех же секторах вторжений арктического воздуха.
Показано, что в современном периоде и в ближайшие десятилетия ХХI века изменения состояния ледяного покрова Арктики будут обусловлены противоборством факторов глобального потепления климата и фактора похолодания, вызванного уменьшением среднего уровня солнечной активности. Последнее повлечет за собой снижение средней интенсивности инсоляции арктических акваторий. Результат противоборства указанных факторов на сегодняшний день непредсказуем, так как он зависит от среднего уровня, до которого в очередном минимуме цикла Зюсса снизится солнечная активность, а также от достигнутых к тому времени концентраций парниковых газов в земной атмосфере. Не исключается, что ледовые условия на трассе Северного морского пути в летне-осеннем навигационном периоде будут усложняться, что подтверждает актуальность и своевременность реализации Программы развития ледокольного флота России.
Ключевые слова: Арктика, ледяной покров, вторжения, арктический воздух, южные циклоны, статистические связи, солнечная активность, реанализ.