Изменчивость циклонической активности в Черноморско-Средиземноморском регионе в связи с процессами в Тихом океане и Атлантике
По данным ре-анализа NCEP/NCAR о поле геопотенциальной высоты 1000 гПа в период 1948–2006 гг. выделены циклоны в Черноморско-Средиземноморском регионе и рассчитаны их основные характеристики: частоты и глубины. Проведен анализ связи низкочастотной изменчивости характеристик циклонов с Тихоокеанской...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49335 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Изменчивость циклонической активности в Черноморско-Средиземноморском регионе в связи с процессами в Тихом океане и Атлантике / А.Б. Полонский, Е.Н. Воскресенская, В.Н. Маслова // Доп. НАН України. — 2012. — № 3. — С. 123-131. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-49335 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Полонский, А.Б. Воскресенская, Е.Н. Маслова, В.Н. 2013-09-16T19:27:13Z 2013-09-16T19:27:13Z 2012 Изменчивость циклонической активности в Черноморско-Средиземноморском регионе в связи с процессами в Тихом океане и Атлантике / А.Б. Полонский, Е.Н. Воскресенская, В.Н. Маслова // Доп. НАН України. — 2012. — № 3. — С. 123-131. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49335 551.58 По данным ре-анализа NCEP/NCAR о поле геопотенциальной высоты 1000 гПа в период 1948–2006 гг. выделены циклоны в Черноморско-Средиземноморском регионе и рассчитаны их основные характеристики: частоты и глубины. Проведен анализ связи низкочастотной изменчивости характеристик циклонов с Тихоокеанской декадной осцилляцией (ТДО) в зимне-весенний период. Выявлена значительная интенсификация циклонической активности и смещение/расширение основных зон циклогенеза в отрицательную фазу ТДО (1948–1976) по сравнению с положительной (1977–2006). Смена фаз ТДО сопровождается сменой типов крупномасштабной атмосферной циркуляции и соответствующим смещением траекторий циклонов в меридиональном направлении. Полученные результаты свидетельствуют о важной роли тихоокеанских процессов десятилетнего масштаба в климатической изменчивости изучаемого региона. Предложена схема преобладающих траекторий циклонов Северного полушария для случаев положительной и отрицательной фаз ТДО на фоне отрицательной фазы Атлантической мультидекадной осцилляции. За даними ре-аналізу NCEP/NCAR про поле геопотенціальної висоти 1000 гПа у період 1948–2006 рр. виділено циклони в Чорноморсько-Середземноморському регіоні та розраховано їх основні характеристики: частоти і глибини. Проведено аналіз зв'язку низькочастотної мінливості характеристик циклонів з Тихоокеанською декадною осциляцією (ТДО) у зимово-весняний період. Виявлено значну інтенсифікацію циклонічної активності та зміщення/розширення основних зон циклогенезу в негативну фазу ТДО (1948–1976) у порівнянні з позитивною (1977–2006). Зміна фаз ТДО супроводжується зміною типів великомасштабної атмосферної циркуляції і відповідним зміщенням траєкторій циклонів у меридіональному напрямі. Отримані результати свідчать про важливу роль тихоокеанських процесів десятирічного масштабу в кліматичній мінливості регіону, що вивчається. Запропоновано схему основних траєкторій циклонів Північної півкулі для випадків позитивної і негативної фаз ТДО на фоні негативної фази Атлантичної мультидекадної осциляції. Using NCEP/NCAR re-analysis data on the 1000 hPa geopotential height in 1948–2006, cyclones over the Black Sea-Mediterranean region are detected, and their main characteristics (frequency and depth) are calculated. Analysis of the low-frequency variability of characteristics of the cyclones associated in winter-spring with the Pacific decadal oscillation (PDO) is done. A considerable intensification of cyclonic activity and displacement/spread of the main cyclogenesis areas in the negative PDO phase (1948–1976) in comparison to the positive one (1977–2006) is found. It is shown that the change of the PDO phases is accompanied by a change of types of the large-scale atmospheric circulation and the associated displacement of trajectories of cyclones in the meridional direction. The obtained results demonstrate the important role of decadal Pacific processes in the climatic variability in the studied region. The scheme of main trajectories of cyclones in the Northern hemisphere is presented for the cases of positive and negative PDO phases on a background of the negative phase of the Atlantic Multidecadal Oscillation. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Науки про Землю Изменчивость циклонической активности в Черноморско-Средиземноморском регионе в связи с процессами в Тихом океане и Атлантике Мінливість циклонічної активності в Чорноморсько-Середземноморському регіоні у зв'язку з процесами в Тихому океані та Атлантиці Variability of cyclonic activity in the Black Sea-Mediterranean region associated with processes in the Pacific Ocean and the Atlantic Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Изменчивость циклонической активности в Черноморско-Средиземноморском регионе в связи с процессами в Тихом океане и Атлантике |
| spellingShingle |
Изменчивость циклонической активности в Черноморско-Средиземноморском регионе в связи с процессами в Тихом океане и Атлантике Полонский, А.Б. Воскресенская, Е.Н. Маслова, В.Н. Науки про Землю |
| title_short |
Изменчивость циклонической активности в Черноморско-Средиземноморском регионе в связи с процессами в Тихом океане и Атлантике |
| title_full |
Изменчивость циклонической активности в Черноморско-Средиземноморском регионе в связи с процессами в Тихом океане и Атлантике |
| title_fullStr |
Изменчивость циклонической активности в Черноморско-Средиземноморском регионе в связи с процессами в Тихом океане и Атлантике |
| title_full_unstemmed |
Изменчивость циклонической активности в Черноморско-Средиземноморском регионе в связи с процессами в Тихом океане и Атлантике |
| title_sort |
изменчивость циклонической активности в черноморско-средиземноморском регионе в связи с процессами в тихом океане и атлантике |
| author |
Полонский, А.Б. Воскресенская, Е.Н. Маслова, В.Н. |
| author_facet |
Полонский, А.Б. Воскресенская, Е.Н. Маслова, В.Н. |
| topic |
Науки про Землю |
| topic_facet |
Науки про Землю |
| publishDate |
2012 |
| language |
Russian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Мінливість циклонічної активності в Чорноморсько-Середземноморському регіоні у зв'язку з процесами в Тихому океані та Атлантиці Variability of cyclonic activity in the Black Sea-Mediterranean region associated with processes in the Pacific Ocean and the Atlantic |
| description |
По данным ре-анализа NCEP/NCAR о поле геопотенциальной высоты 1000 гПа в период 1948–2006 гг. выделены циклоны в Черноморско-Средиземноморском регионе и рассчитаны их основные характеристики: частоты и глубины. Проведен анализ связи низкочастотной изменчивости характеристик циклонов с Тихоокеанской декадной осцилляцией (ТДО) в зимне-весенний период. Выявлена значительная интенсификация циклонической активности и смещение/расширение основных зон циклогенеза в отрицательную фазу ТДО (1948–1976) по сравнению с положительной (1977–2006). Смена фаз ТДО сопровождается сменой типов крупномасштабной атмосферной циркуляции и соответствующим смещением траекторий циклонов в меридиональном направлении. Полученные результаты свидетельствуют о важной роли тихоокеанских процессов десятилетнего масштаба в климатической изменчивости изучаемого региона. Предложена схема преобладающих траекторий циклонов Северного полушария для случаев положительной и отрицательной фаз ТДО на фоне отрицательной фазы Атлантической мультидекадной осцилляции.
За даними ре-аналізу NCEP/NCAR про поле геопотенціальної висоти 1000 гПа у період 1948–2006 рр. виділено циклони в Чорноморсько-Середземноморському регіоні та розраховано їх основні характеристики: частоти і глибини. Проведено аналіз зв'язку низькочастотної мінливості характеристик циклонів з Тихоокеанською декадною осциляцією (ТДО) у зимово-весняний період. Виявлено значну інтенсифікацію циклонічної активності та зміщення/розширення основних зон циклогенезу в негативну фазу ТДО (1948–1976) у порівнянні з позитивною (1977–2006). Зміна фаз ТДО супроводжується зміною типів великомасштабної атмосферної циркуляції і відповідним зміщенням траєкторій циклонів у меридіональному напрямі. Отримані результати свідчать про важливу роль тихоокеанських процесів десятирічного масштабу в кліматичній мінливості регіону, що вивчається. Запропоновано схему основних траєкторій циклонів Північної півкулі для випадків позитивної і негативної фаз ТДО на фоні негативної фази Атлантичної мультидекадної осциляції.
Using NCEP/NCAR re-analysis data on the 1000 hPa geopotential height in 1948–2006, cyclones over the Black Sea-Mediterranean region are detected, and their main characteristics (frequency and depth) are calculated. Analysis of the low-frequency variability of characteristics of the cyclones associated in winter-spring with the Pacific decadal oscillation (PDO) is done. A considerable intensification of cyclonic activity and displacement/spread of the main cyclogenesis areas in the negative PDO phase (1948–1976) in comparison to the positive one (1977–2006) is found. It is shown that the change of the PDO phases is accompanied by a change of types of the large-scale atmospheric circulation and the associated displacement of trajectories of cyclones in the meridional direction. The obtained results demonstrate the important role of decadal Pacific processes in the climatic variability in the studied region. The scheme of main trajectories of cyclones in the Northern hemisphere is presented for the cases of positive and negative PDO phases on a background of the negative phase of the Atlantic Multidecadal Oscillation.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49335 |
| citation_txt |
Изменчивость циклонической активности в Черноморско-Средиземноморском регионе в связи с процессами в Тихом океане и Атлантике / А.Б. Полонский, Е.Н. Воскресенская, В.Н. Маслова // Доп. НАН України. — 2012. — № 3. — С. 123-131. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT polonskiiab izmenčivostʹcikloničeskoiaktivnostivčernomorskosredizemnomorskomregionevsvâzisprocessamivtihomokeaneiatlantike AT voskresenskaâen izmenčivostʹcikloničeskoiaktivnostivčernomorskosredizemnomorskomregionevsvâzisprocessamivtihomokeaneiatlantike AT maslovavn izmenčivostʹcikloničeskoiaktivnostivčernomorskosredizemnomorskomregionevsvâzisprocessamivtihomokeaneiatlantike AT polonskiiab mínlivístʹcikloníčnoíaktivnostívčornomorsʹkoseredzemnomorsʹkomuregíoníuzvâzkuzprocesamivtihomuokeanítaatlanticí AT voskresenskaâen mínlivístʹcikloníčnoíaktivnostívčornomorsʹkoseredzemnomorsʹkomuregíoníuzvâzkuzprocesamivtihomuokeanítaatlanticí AT maslovavn mínlivístʹcikloníčnoíaktivnostívčornomorsʹkoseredzemnomorsʹkomuregíoníuzvâzkuzprocesamivtihomuokeanítaatlanticí AT polonskiiab variabilityofcyclonicactivityintheblackseamediterraneanregionassociatedwithprocessesinthepacificoceanandtheatlantic AT voskresenskaâen variabilityofcyclonicactivityintheblackseamediterraneanregionassociatedwithprocessesinthepacificoceanandtheatlantic AT maslovavn variabilityofcyclonicactivityintheblackseamediterraneanregionassociatedwithprocessesinthepacificoceanandtheatlantic |
| first_indexed |
2025-11-26T05:50:27Z |
| last_indexed |
2025-11-26T05:50:27Z |
| _version_ |
1850611406561345536 |
| fulltext |
УДК 551.58
© 2012
Член-корреспондент НАН Украины А.Б. Полонский,
Е.Н. Воскресенская, В. Н. Маслова
Изменчивость циклонической активности
в Черноморско-Средиземноморском регионе в связи
с процессами в Тихом океане и Атлантике
По данным ре-анализа NCEP/NCAR о поле геопотенциальной высоты 1000 гПа в пе-
риод 1948–2006 гг. выделены циклоны в Черноморско-Средиземноморском регионе и рас-
считаны их основные характеристики: частоты и глубины. Проведен анализ связи низ-
кочастотной изменчивости характеристик циклонов с Тихоокеанской декадной осцил-
ляцией (ТДО) в зимне-весенний период. Выявлена значительная интенсификация цик-
лонической активности и смещение/расширение основных зон циклогенеза в отрица-
тельную фазу ТДО (1948–1976) по сравнению с положительной (1977–2006). Смена фаз
ТДО сопровождается сменой типов крупномасштабной атмосферной циркуляции и со-
ответствующим смещением траекторий циклонов в меридиональном направлении. По-
лученные результаты свидетельствуют о важной роли тихоокеанских процессов деся-
тилетнего масштаба в климатической изменчивости изучаемого региона. Предложе-
на схема преобладающих траекторий циклонов Северного полушария для случаев поло-
жительной и отрицательной фаз ТДО на фоне отрицательной фазы Атлантической
мультидекадной осцилляции.
Циклоническая активность в субтропических и умеренных широтах является одной из важ-
нейших характеристик общей циркуляции атмосферы и служит надежным индикатором ре-
гиональных изменений климата. Известно, что характеристики циклонической активности
в Черноморско-Средиземноморском регионе тесно связаны с процессами крупномасштаб-
ного взаимодействия океана с атмосферой. Так, например, в работах [1–4] показано, что
изменчивость циклонического режима межгодового-субдекадного масштаба в этом регио-
не в основном обусловлена Североатлантическим и Южным колебаниями, которые, в свою
очередь, определяются крупномасштабными процессами в системе океан — атмосфера в Се-
верной Атлантике и экваториальной зоне Тихого океана.
Оценки более долгопериодных тенденций изменений повторяемости циклонов в Чер-
номорско-Средиземноморском регионе зачастую различаются не только по величине, но
и по знаку [2, 5–7]. Это связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, разные авторы
используют различные данные за неодинаковые временные отрезки в период с середины 19
по начало 21 вв. и не универсальную методику осреднения характеристик циклонической
активности по пространству. Во-вторых, в системе океан — атмосфера наблюдаются интен-
сивные низкочастотные квазипериодические процессы с типичными периодами от 20–30 до
50–70 лет, которые неодинаково проявляются в различных регионах. В результате оценивае-
мые региональные погодно-климатические тенденции, связанные с циклонической актив-
ностью, могут принципиально различаться.
Характеристики Черноморских циклонов в 60–90-х гг. XX ст. обнаруживают ярко выра-
женный тренд, обусловленный усилением зональной циркуляции над Атлантико-Европейс-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №3 123
ким регионом и смещением атлантических штормтреков в меридиональном направлении [2].
Однако при увеличении длины анализируемого ряда в характеристиках Черноморских цик-
лонов проявляется квазипериодическая (∼50–60-летняя) компонента изменчивости, обус-
ловленная главным образом Атлантической мультидекадной осцилляцией (АМО) соответст-
вующего периода, а линейный тренд оказывается незначим.
Кроме низкочастотных процессов Атлантического происхождения в климатической сис-
теме выделяются колебания междесятилетнего масштаба, связанные с процессами крупно-
масштабного взаимодействия океана и атмосферы в северной части Тихого океана [8, 9]. Ко-
личественные оценки связи характеристик циклонической активности в Черноморско-Сре-
диземноморском регионе с тихоокеанскими процессами десятилетнего масштаба до сих пор
не опубликованы. Вместе с тем результаты работ [8, 10–13] свидетельствуют о том, что
такая связь существует. Целью настоящей работы является анализ низкочастотных изме-
нений частоты и глубины циклонов в Черноморско-Средиземноморском регионе и их свя-
зи с десятилетними процессами взаимодействия океана и атмосферы в Тихоокеанском ре-
гионе.
Для выделения циклонов использовались срочные (за 00 GMT) данные ре-анализа На-
ционального прогностического центра США (NCEP/NCAR) о поле геопотенциала изоба-
рической поверхности 1000 гПа за 1948–2006 гг. на сетке 2,5 × 2,5
◦. С помощью методики,
описанной в работе [2], выделялись циклоны и рассчитывались их частота и глубина для
Черноморского, Западного и Восточного Средиземноморских регионов (границы регионов
представлены на рис. 1, а). Под частотой циклонов понимается отношение количества суток,
когда наблюдались циклонические условия в регионе, к общему количеству анализируемых
случаев. За глубину циклона принималась разность давления между его центром и послед-
ней замкнутой изобарой (точность расчета 1 гПа). В качестве характеристики крупномас-
штабных процессов в системе океан — атмосфера десятилетнего масштаба использовались
следующие данные (в основном за период 1948–2006 гг.):
индекс Тихоокеанской декадной осцилляции (ТДО), представляющий собой нормиро-
ванные аномалии температуры поверхности океана в северной части Тихого океана;
поля геопотенциала, ветра и температуры на высотах 500 и 300 гПа для Северного
полушария по данным ре-анализа Национального прогностического центра США;
данные Атласа внетропических циклонов Северного полушария для приземного слоя
[http://data.giss.nasa.gov/stormtracks/].
Особенностью низкочастотной изменчивости частоты и глубины зимних циклонов в изу-
чаемых регионах является ее квазипериодический характер со сменой знака аномалий ана-
лизируемых параметров в середине 1970-х годов (см. рис. 1, б ). В качестве одной из наиболее
вероятных причин, вызывающих наблюдаемую периодичность, можно назвать климати-
ческий сигнал междесятилетнего масштаба в тихоокеанской системе океан — атмосфера —
ТДО [8, 13], изменения индекса которого приведены на рис. 1, в. В течение анализируемого
периода преимущественно отрицательная фаза ТДО отмечалась в период 1948–1976 гг. (за
исключением конца 50-х годов), а положительная — в период 1977–2001 гг. (если не считать
нескольких лет в конце 80-х–начале 90-х годов). Таким образом, временной ход индекса ТДО
характеризуется суперпозицией более низкочастотного (∼50–60-летнего) основного сигнала
и ∼20–30-летнего колебания меньшей амплитуды. Рассмотрим региональные (Черноморс-
ко-Средиземноморские) проявления основного колебания. Отметим, что его период прак-
тически совпадает с периодом АМО. Однако индексы ТДО и АМО изменяются примерно
с десятилетним сдвигом по фазе. Это позволяет разделить их региональные проявления.
124 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №3
Рис. 1. Карта Черноморско-Средиземноморского региона с отмеченными областями, для которых проводил-
ся анализ (а), временной ход аномалий частоты зимних циклонов в Черноморском регионе (нормированных
на стандартное отклонение) (б ) и индекса ТДО в зимний период (в) (1948–2006).
Цифрами 1, 2 и 3 (см. рис. 1, а) показаны соответственно Западно-Средиземноморский, Восточно-
Средиземноморский и Черноморский регионы
Анализ количественных оценок изменчивости характеристик циклонов десятилетнего
масштаба за каждый месяц проводился на основе рассчитанных композитов для двух фаз
ТДО. Композитные диаграммы, приведенные на рис. 2, показывают, что в отрицательную
фазу ТДО в зимне-весенний период частота циклонов в Черноморско-Средиземноморском
регионе на статистически значимом уровне превышает соответствующие величины для по-
ложительной фазы ТДО. При этом в Черноморском регионе в отрицательную фазу ТДО
отмечается увеличение числа циклонов в среднем в 2 раза (см. рис. 2, а). Изменчивость
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №3 125
Рис. 2. Композиты частоты циклонов в Черноморском регионе (а), в западной (б ) и восточной (в) части
Средиземноморского региона по месяцам за периоды отрицательной и положительной фаз ТДО (верти-
кальными отрезками отмечены доверительные интервалы, соответствующие 90%-му уровню значимости)
параметров средиземноморских циклонов при смене фазы ТДО (особенно в западной части
региона) похожа на изменчивость характеристик циклонов в Черноморском регионе, но она
меньше по амплитуде (рис. 2, б и в). Частота циклонов западной части Средиземного моря
в декабре и мае во время отрицательной фазы ТДО на 20% превышает частоту циклонов
в положительную фазу осцилляции. Результат значим на 80%-м уровне. В восточной части
Средиземноморского региона такое превышение наблюдается в марте и октябре. Причем
эти результаты значимы соответственно на 90 и 80%-м уровне. Одновременно с увеличе-
нием частоты циклонов в отрицательную фазу ТДО наблюдается увеличение их глубины
в среднем на 5 гПа (рисунок не приведен).
Изменение параметров циклонов в соответствии с фазой ТДО сопровождается измене-
нием пространственного расположения зон циклонической активности. Для оценки разли-
чий в пространственном распределении количества циклонов в положительную и отрица-
тельную фазы ТДО строились карты сумм количества центров циклонов, подсчитанных
для исследуемого района за каждый день в квадратах 2,5 × 2,5
◦, причем соседние квад-
раты перекрывали друг друга на 0,5
◦ по широте и долготе. Для исключения ошибки за
счет неодинаковой продолжительности анализируемых периодов рассматривалось равное
количество лет (1948–1976 и 1977–2005). Таким образом, были получены поля суммарной
концентрации центров циклонов для каждого месяца за оба периода. На рис. 3 приведены
карты таких полей для типичных месяцев зимнего и весеннего сезонов — января и марта.
126 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №3
Рис. 3. Суммарное количество центров циклонов за периоды преимущественно отрицательной (а, в) и по-
ложительной (б, г) фаз ТДО в квадратах 2,5 × 2,5
◦ в Черноморско-Средиземноморском регионе в январе
1948–1976 гг. (а) и 1977–2005 гг. (б ); марте 1948–1976 гг. (в) и 1977–2005 гг. (г)
Видно, что в зимний период область сгущения центров восточносредиземноморских цикло-
нов в отрицательную фазу ТДО существенно расширяется в северо-восточном направле-
нии, занимая большую часть Малой Азии (см. рис. 3, а). При этом количество центров
циклонов в районе Италии, которая находится под влиянием Генуэзской зоны циклоге-
неза, увеличивается на треть по сравнению с положительной фазой (см. рис. 3, а и б ).
В окрестности Крыма в положительную фазу ТДО зона концентрации центров циклонов
смещается на 2,5
◦ к югу. Весной в положительную фазу ТДО основная циклоническая
активность в Средиземноморском регионе сосредоточена в районе Италии, а в отрицатель-
ную фазу — над п-вом Малая Азия (здесь наблюдается на 40% больше центров цикло-
нов, чем в районе Италии, и в 2–3 раза больше по сравнению с периодом положитель-
ной фазы ТДО в этом же районе). При этом в отрицательную фазу ТДО зона концент-
рации циклонов в районе Италии меняет свою конфигурацию, вытягиваясь на юг при-
близительно на 5
◦. Таким образом, в отрицательную фазу ТДО в холодный период го-
да происходит не только усиление циклонической активности, но и смещение/расширение
(∼ на 2,5–5◦) зон сгущения центров циклонов в регионе Средиземного и Черного мо-
рей.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №3 127
Описанные изменения пространственно-временной структуры циклонической активнос-
ти в регионе можно объяснить особенностями крупномасштабных циркуляционных процес-
сов в атмосфере [8, 13]. Смена фаз ТДО сопровождается сменой преимущественного типа
атмосферной циркуляции. Для положительной фазы ТДО характерно усиление зональ-
ной атмосферной циркуляции в Атлантико-Европейском регионе, приводящее к ослабле-
нию циклогенеза в Черноморско-Средиземноморском регионе. Отрицательная фаза ТДО
сопровождается ослаблением зональной атмосферной циркуляции над Северной Атланти-
кой и усилением циклогенеза в Черноморско-Средиземноморском регионе.
Для характеристики крупномасштабных циркуляционных процессов в атмосфере, на
фоне которых происходит изменение пространственно-временной структуры циклоничес-
кой активности в Черноморско-Средиземноморском регионе, был проведен анализ поло-
жения струйного течения, повторяемости центров циклонов в различных регионах и их
траекторий для Северного полушария в разные фазы ТДО. Поскольку фазы основной мо-
ды ТДО и АМО не совпадают, рассмотрим разные фазы ТДО, зафиксировав фазу АМО.
Для определенности будем исследовать период 1967–1992 гг., когда АМО находится в отри-
цательной фазе, т. е. в Северной Атлантике наблюдается отрицательная аномалия темпера-
туры поверхности океана. Чтобы получить характеристики положения струйного течения,
были проанализированы композитные карты полей геопотенциала и ветра на высотах 500
и 300 гПа для Северного полушария. Положение струйного течения соответствует поло-
жению высотной планетарной фронтальной зоны, к северу от которой (с небольшим сдви-
гом по широте) распространяются среднеширотные циклоны. Проведенный анализ позво-
ляет предложить простую схему пространственных смещений преобладающих штормтре-
ков в разные фазы ТДО, поясняющую механизм формирования выявленных региональных
изменений характеристик циклонов.
Сочетание положительной фазы ТДО и отрицательной фазы АМО характеризуется нак-
лоном оси струйного течения в Атлантическом океане с юго-запада на северо-восток и со-
провождается увеличением повторяемости циклонов вдоль этой линии (рис. 4, а и б ). При
этом в Черноморско-Средиземноморском регионе повторяемость циклонов уменьшается,
а на севере Европы увеличивается. Сочетание отрицательных фаз АМО и ТДО сопровожда-
ется квазизональным положением оси струйного течения в Атлантическом океане, усилени-
ем циклонической активности в Черноморско-Средиземноморском регионе и ее ослаблением
на севере Европы (см. рис. 4, б и г). Описанные закономерности пространственно-временной
изменчивости циклонической активности и штормтреков Северного полушария в различ-
ные фазы ТДО схематически представлены на рис. 4, д и е.
Непосредственной причиной усиления циклогенеза в Черноморско-Средиземноморском
регионе в период отрицательной фазы ТДО служит увеличение сдвига ветра в свободной
атмосфере по вертикали, усиливающего бароклинную неустойчивости основного потока
в регионе (рисунок не приведен). Кроме того, увеличение количества циклонов в рассматри-
ваемом регионе в период отрицательной фазы ТДО является следствием дополнительного
циклогенеза в субтропической зоне Атлантического океана (по сравнению с положитель-
ной фазой). Часть этих циклонов достигает окрестности Черноморско-Средиземноморский
регион (см. рис. 4, г).
Таким образом, анализ линейных трендов параметров циклонов в Черноморско-Среди-
земноморском регионе для каждого месяца в период 1948–2006 гг. показал наличие неболь-
ших значимых величин лишь для зимы и весны. К сожалению, надежные данные о цикло-
нической активности в регионе за период, существенно превышающий период, охваченный
128 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №3
Рис. 4. Композиты поля ветра (м/с) в январе на уровне 500 гПа (а, б ), траектории перемещения январских
циклонов в приземном слое (в, г) и схема преобладающих траекторий циклонов в приземном слое (д и е, тол-
щина черных стрелок характеризует относительную интенсивность циклогенеза) при отрицательном
индексе АМО (1967–1992 гг.) в различные фазы ТДО: ТДО (+) (а, в, д); ТДО (−) (б, г, е)
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №3 129
данными ре-анализа, отсутствуют. Однако имеющиеся длительные наблюдения за волне-
нием в прибрежной части Черного моря ясно указывают на преобладание квазипериоди-
ческой низкочастотной компоненты изменчивости в аномалиях высот волн [14]. Поскольку
аномальный волновой режим в Черном море определяется главным образом изменением
статистики циклонов в регионе, можно утверждать, что квазипериодическая низкочастот-
ная изменчивость преобладает и в характеристиках циклонов. Причем эта изменчивость
проявляется в виде суперпозиции основного квазипериодического (∼50–60-летнего) колеба-
ния ТДО и Атлантической мультидекадной осцилляции с близким периодом, но сдвинутой
по фазе относительно ТДО. Обе периодичности обусловлены процессами крупномасштаб-
ного взаимодействия в системе океан — атмосфера.
1. Воскресенская Е.Н., Маслова В.Н. Изменчивость статистических характеристик циклонов юга Ук-
раины, обусловленная глобальными климатическими процессами // Системы контроля окружающей
среды. Средства, информационные технологии и мониторинг: Сб. науч. тр. – Севастополь: Мор.
гидрофиз. ин-т НАН Украины, 2007. – С. 253–256.
2. Полонский А.Б., Бардин М.Ю., Воскресенская Е.Н. Статистические характеристики циклонов и
антициклонов над Черным морем во второй половине ХХ века // Мор. гидрофиз. журн. – 2007. –
№ 6. – С. 47–58.
3. Fraedrich K., Müller K. Climate anomalies in Europe associated with ENSO extremes // Int. J. Climatol. –
1992. – 12. – P. 25–31.
4. Mariotty F. E.-Z., Zeng N., Lau K.M. Euro-Mediterranean rainfall variability and ENSO // CLIVAR
Exch. – 2006. – 7, No 1. – P. 200–235.
5. Lionello P., Bhend J., Boldrin U. et al. Climatology of cyclones in the Mediterranean: present trends and
future scenarios // Ibid. – 2006. – 11, No 2. – P. 10–12.
6. Maheras P., Flocas H., Patrikas I., Anagnostopoulou Ch. A 40 year objective climatology of surface
cyclones in the Mediterranean region: Spatial and temporal distribution // Int. J. Climat. – 2001. – 21. –
P. 109–130.
7. Pinto J.G., Spangehl T., Ulbrich U., Speth P. Assessment of winter cyclone activity in a transient ECHAM4-
OPYC3 GHG experiment // Meteor. Zeitschrift. – 2006. – 14. – P. 823–838.
8. Бардин М.Ю., Воскресенская Е.Н. Тихоокеанская декадная осцилляция и европейские климатиче-
ские аномалии // Мор. гидрофиз. журн. – 2007. – № 4. – С. 13–23.
9. Mantua N. J., Hare S. R., Zhang Y. et al. A Pacific interdecadal climate oscillation with impacts on salmon
production // Bull. Amer. Meteor. Soc. – 1997. – 78. – P. 1069–1079.
10. Zanchettin D., Stewart W. F., Pietro T., Mario T. On ENSO impacts on European wintertime rainfalls
and their modulation by the NAO and the Pacific multi-decadal variability described through the PDO
index // Int. J. Climat. – 2008. – 28. – P. 995–1006.
11. Pekarova P., Miklanek P., Pekar J. Long-term trends and runoff fluctuations of European rivers // Climate
Variability and Change – Hydrological Impacts: Proc. of the 5th FRIEND World Conf. held at Havana,
Cuba. – Hawana: IAHS, 2006. – 308. – P. 520–525.
12. Guijarro J. A., Jansa A., Campins J. Time variability of cyclonic geostrophic circulation in the Medi-
terranean // Advances in Geosciences. – 2006. – 7. – P. 45–49.
13. Полонский А.Б. Роль океана в изменениях климата. – Киев: Наук. думка, 2008. – 134 с.
14. Наумова В.А., Евстигнеев М.П., Евстигнеев В.П., Любарец Е.П. Ветро-волновые условия Азо-
во-Черноморского побережья Украины: Зб. наук. праць. – Київ: Україн. наук.-досл. гiдрометеороло-
гiчний iн-т, 2010. – № 259. – С. 263–283.
Поступило в редакцию 18.07.2011Морской гидрофизический институт
НАН Украины, Севастополь
130 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №3
Член-кореспондент НАН України О.Б. Полонський, О. М. Воскресенська,
В.М. Маслова
Мiнливiсть циклонiчної активностi в Чорноморсько-
Середземноморському регiонi у зв’язку з процесами в Тихому океанi
та Атлантицi
За даними ре-аналiзу NCEP/NCAR про поле геопотенцiальної висоти 1000 гПа у перiод
1948–2006 рр. видiлено циклони в Чорноморсько-Середземноморському регiонi та розрахо-
вано їх основнi характеристики: частоти i глибини. Проведено аналiз зв’язку низькочас-
тотної мiнливостi характеристик циклонiв з Тихоокеанською декадною осциляцiєю (ТДО)
у зимово-весняний перiод. Виявлено значну iнтенсифiкацiю циклонiчної активностi та змi-
щення/розширення основних зон циклогенезу в негативну фазу ТДО (1948–1976) у порiв-
няннi з позитивною (1977–2006). Змiна фаз ТДО супроводжується змiною типiв велико-
масштабної атмосферної циркуляцiї i вiдповiдним змiщенням траєкторiй циклонiв у мери-
дiональному напрямi. Отриманi результати свiдчать про важливу роль тихоокеанських
процесiв десятирiчного масштабу в клiматичнiй мiнливостi регiону, що вивчається. За-
пропоновано схему основних траєкторiй циклонiв Пiвнiчної пiвкулi для випадкiв позитивної
i негативної фаз ТДО на фонi негативної фази Атлантичної мультидекадної осциляцiї.
Corresponding Member of the NAS of Ukraine A.B. Polonsky,
E.N. Voskresenskaya, V.N. Maslova
Variability of cyclonic activity in the Black Sea-Mediterranean region
associated with processes in the Pacific Ocean and the Atlantic
Using NCEP/NCAR re-analysis data on the 1000 hPa geopotential height in 1948–2006, cyclones
over the Black Sea-Mediterranean region are detected, and their main characteristics (frequency and
depth) are calculated. Analysis of the low-frequency variability of characteristics of the cyclones
associated in winter-spring with the Pacific decadal oscillation (PDO) is done. A considerable
intensification of cyclonic activity and displacement/spread of the main cyclogenesis areas in the
negative PDO phase (1948–1976) in comparison to the positive one (1977–2006) is found. It is
shown that the change of the PDO phases is accompanied by a change of types of the large-scale
atmospheric circulation and the associated displacement of trajectories of cyclones in the meri-
dional direction. The obtained results demonstrate the important role of decadal Pacific processes
in the climatic variability in the studied region. The scheme of main trajectories of cyclones in
the Northern hemisphere is presented for the cases of positive and negative PDO phases on a
background of the negative phase of the Atlantic Multidecadal Oscillation.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №3 131
|