Аномалии поверхностной температуры Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности
С использованием данных реанализа NCEP/NCAR и регионализованной версии реанализа ERA-40 проведен анализ изменчивости зимних аномалий атмосферного давления, приземной и поверхностной температур западной и восточной частей Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности (в годы отр...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Морской гидрофизический журнал |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Морський гідрофізичний інститут НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56677 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Аномалии поверхностной температуры Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности / А.А. Сизов, А.Е. Чехлан, А.Е. Анисимов // Морской гидрофизический журнал. — 2013. — № 4. — С. 51-60. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859989658156400640 |
|---|---|
| author | Сизов, А.А. Чехлан, А.Е. Анисимов, А.Е. |
| author_facet | Сизов, А.А. Чехлан, А.Е. Анисимов, А.Е. |
| citation_txt | Аномалии поверхностной температуры Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности / А.А. Сизов, А.Е. Чехлан, А.Е. Анисимов // Морской гидрофизический журнал. — 2013. — № 4. — С. 51-60. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Морской гидрофизический журнал |
| description | С использованием данных реанализа NCEP/NCAR и регионализованной версии реанализа ERA-40 проведен анализ изменчивости зимних аномалий атмосферного давления, приземной и поверхностной температур западной и восточной частей Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности (в годы отрицательной и положительной полярности магнитных полей ведущих пятен групп пятен северного полушария Солнца). Найден устойчивый отрицательный линейный тренд разности аномалий давления между западной и восточной частями моря в годы четного цикла и положительный тренд – в годы нечетного цикла. В западной части моря наблюдается рост поверхностной температуры от начала к концу четного цикла и похолодание моря от начала к концу нечетного цикла. В восточной части моря линейные тренды аномалий температуры в пределах четного и нечетного циклов не значимы. В годы четного цикла зимняя поверхностная температура всего моря ниже климатической нормы, а в годы нечетного цикла – выше.
З використанням даних реаналіза NСЕР/NCAR та регіонализованої версіі реаналіза ERA-40 проведений аналіз мінливості зимових аномалій атмосферного тиску, приземної та поверхневої температур західної та східної частин Чорного моря в роки парного і непарного циклів сонячної активності (в роки негативної та позитивної полярності магнітних полів ведучих плям груп плям північної півкулі Сонця). Знайдено стійкий негативний лінійний трендрізниці аномалій тиску між західною та східною частинами моря в роки парного циклу та позитивний тренд – в роки непарного циклу. В західній частині моря спостерігається зростання поверхневої температури від початку до кінця парного циклу і похолодання моря від початку до кінця непарного циклу. В східній частині моря лінійні тренди аномалій температури в межах парного та непарного циклів не значущі. В роки парного циклу зимова поверхнева температура всього моря нижча за кліматичну норму, а в роки непарного циклу – вища.
Variability of winter anomalies of atmospheric pressure, surface air and sea surface temperatures in the western and eastern Black Sea during even and odd cycles of solar activity (the years of negative and positive polarity of magnetic fields of major spot groups on the Sun northern hemisphere) is analyzed using the reanalysis data of NCEP/NCAR and the ERA-40 regionalized version. Stable negative linear trend of difference between the pressure anomalies in the western and eastern parts of the sea is revealed for the even cycles, and a positive one – for the odd cycles. In the western part of the sea the sea surface temperature grows from the beginning of an even cycle to its end, and seawater cooling is observed from the beginning of an odd cycle to its end. In the eastern part of the sea the linear trends of temperature anomalies within the even and odd cycles are insignificant. During an even cycle surface temperature of the whole sea in winter is lower than the climatic normal, whereas during an odd cycle it exceeds the climatic value.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:30:40Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2013, № 4 51
© А.А. Сизов, А.Е. Чехлан, А.Е. Анисимов, 2013
УДК 551.509.334 + 551.465.632
А.А. Сизов, А.Е. Чехлан, А.Е. Анисимов
Аномалии поверхностной температуры Черного моря
в годы четного и нечетного циклов солнечной активности
С использованием данных реанализа NCEP/NCAR и регионализованной версии реанализа
ERA-40 проведен анализ изменчивости зимних аномалий атмосферного давления, приземной и
поверхностной температур западной и восточной частей Черного моря в годы четного и нечет-
ного циклов солнечной активности (в годы отрицательной и положительной полярности маг-
нитных полей ведущих пятен групп пятен северного полушария Солнца). Найден устойчивый
отрицательный линейный тренд разности аномалий давления между западной и восточной
частями моря в годы четного цикла и положительный тренд – в годы нечетного цикла. В за-
падной части моря наблюдается рост поверхностной температуры от начала к концу четного
цикла и похолодание моря от начала к концу нечетного цикла. В восточной части моря линей-
ные тренды аномалий температуры в пределах четного и нечетного циклов не значимы. В годы
четного цикла зимняя поверхностная температура всего моря ниже климатической нормы, а в
годы нечетного цикла – выше.
Ключевые слова: аномалии атмосферного давления, аномалии приземной и поверхност-
ной температур, солнечная активность.
Введение. Динамические и термические поля Черного моря изучены
достаточно подробно [1, 2]. В последние годы исследуются трендовые харак-
теристики изменчивости гидрофизических полей моря [3 – 5]. В статье [6] с
привлечением индекса Североатлантического колебания (САК) и градиента
поверхностной температуры между Саргассовым и Черным морями (индекс
СЧМ) найдено, что в годы с САК ≥ 1 и СЧМ ≥ 1 в регионе Черного моря на-
блюдаются отрицательные аномалии приземной и поверхностной темпера-
тур. В годы с САК ≤ –1 и СЧМ ≤ –1 в Черноморском регионе преобладают
положительные аномалии температур. В работах [5, 7] показано, что сущест-
вуют заметные различия в структуре гидрофизических полей между западной
и восточной частями моря.
Известно [6], что на динамику и термические поля моря оказывают влия-
ние региональные особенности циркуляции атмосферы, характеризуемые ин-
дексом САК. При этом положительная фаза САК наиболее вероятна в годы,
относящиеся к четному циклу, а отрицательная – в годы нечетного цикла
солнечной активности (с.а.) [6]. Четность цикла с.а. используется в данном
контексте в соответствии с терминологией работы [8], где показано, что в
периоды нечетных циклов полярность магнитных полей ведущих пятен групп
пятен северного полушария Солнца положительна (северная), а в годы чет-
ных циклов – отрицательна (южная). С учетом результатов, полученных в
статье [9], становится актуальным исследование процессов, формирующих
аномалии поверхностной температуры в различных частях моря в годы чет-
ного и нечетного циклов с.а.
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2013, № 4 52
Целью настоящей работы является исследование аномалий поверхност-
ной температуры в западной и восточной частях Черного моря с учетом из-
менчивости приземного барического поля в разные фазы 11-летнего цикла
солнечной активности (11-л.ц.).
Использованный материал и методика обработки. Для решения по-
ставленной задачи использовались данные реанализа NCEP/NCAR [10] за
1948 – 1996 гг. и реанализа ERA-40 [11] за 1958 – 2001 гг., пересчитанные на
сетку с пространственным разрешением 25 × 25 км при помощи региональ-
ной модели климата HadRM3P [12]. Численный эксперимент по регионализа-
ции реанализа описан в работах [13, 14]. Рассчитывались осредненные за ян-
варь – март аномалии приземного давления P′ (гПа), приземной t′a (°С) и по-
верхностной t′w (°С) температур. Рассматривались западная и восточная час-
ти Черного моря. Для расчета аномалий упомянутых выше гидрометеороло-
гических элементов из массива NCEP/NCAR выбирались их значения в точ-
ках с координатами φ = 42° с.ш., λ = 28,5; 31,25; 33,75° в.д. (западная часть) и
φ = 42° с.ш.; λ = 35,25; 38,75° в.д. (восточная часть). В расчеты аномалий дав-
ления и температуры воздуха по западной части моря добавлялись расчеты
еще для одной точки, расположенной на φ = 45° с.ш. и λ = 33,75° в.д. По вос-
точной части также добавлялся расчет для точки с координатами φ =
= 45° с.ш.; λ = 38,75° в.д. Это было сделано для расширения области оценок
аномалий приземного давления и температуры воздуха. Таким образом, ано-
малии давления и приземной температуры воздуха (ПТВ) оценивались по
всем точкам массива NCEP/NCAR, расположенным на акватории Черного мо-
ря. Аномалии поверхностной температуры моря (ТПМ) рассчитывались
только для точек, расположенных в окрестности 42° с.ш., т. е. для южной
части моря.
Разность аномалий атмосферного давления между западной и восточной
частями моря вычислялась следующим образом. Из осредненных за зимний
сезон каждого года (январь – март) аномалий давления P' по всем точкам за-
падной области вычитались соответственно осредненные по всем точкам вос-
точной области аномалии P′. Полученный таким образом ряд разностей ано-
малий давления обозначался как ∆P'. Аномалии t'a и t'w представляли собой
разность между средней за январь – март текущего года температурой в каж-
дой точке и средней за эти же месяцы и в этой же точке температурой за
1948 – 1996 гг. Для оценки межгодовой изменчивости величин t'a и t'w в годы
четного и нечетного циклов с.а. проводилось осреднение аномалий темпера-
туры по всем точкам восточной и западной частей моря соответственно.
Исследование пространственного распределения аномалий поверхност-
ной температуры проводилось с использованием регионализованной версии
реанализа ERA-40 по всему морю. В этом случае значения t'w получались пу-
тем вычитания из средних за январь – март температур, рассчитанных за го-
ды четного и нечетного циклов с.а. по всему массиву для каждой точки,
средних за январь – март 1958 – 2001 гг. величин tw в каждой точке аквато-
рии.
Связь временной изменчивости величин ∆P', t′a и t'w с циркуляцией атмо-
сферы в Атлантико-Европейском секторе определялась с использованием ин-
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2013, № 4 53
декса САК [15]. Значения индекса САК, осредненные за декабрь – март, бра-
лись из материалов сайта http: //www.cgd.ucar.edu/-cas/catalog/climind/.
Значимость временной и пространственной изменчивости ∆P', t′a и t'w
оценивалась с использованием стандартных процедур [16].
Полученные результаты и их анализ. Известно, что барическое поле
Черного моря формируется циркуляцией атмосферы в Атлантико-Европей-
ском секторе, характеризуемой индексом САК [2]. Этот же индекс в значи-
тельной степени определяет аномалии приземной температуры воздуха t′a и
поверхностной температуры моря t'w [6]. Исходя из задач, сформулированных
в настоящей работе, попытаемся оценить существование связи между индек-
сом САК и аномалиями барического поля, ПТВ и ТПМ в западной и восточ-
ной частях моря. Поиск корреляционной связи этих характеристик при нуле-
вом сдвиге по времени дал следующие результаты (таблица).
Корреляция между индексом САК и параметрами ∆P', t′a и t′w
в западной (з) и восточной (в) частях Черного моря
П р и м е ч а н и е . Жирным шрифтом выделены величины коэффициентов корреляции, зна-
чимые на 95%-ном доверительном уровне.
Как следует из таблицы, в годы преобладания западного переноса в ат-
мосфере Атлантико-Европейского сектора (в годы положительной фазы
САК) над западной частью Черного моря формируется преимущественно по-
ложительная аномалия приземного давления, а над восточной – отрицатель-
ная. В годы ослабленного зонального переноса в атмосфере (в годы отрица-
тельной фазы САК) в западной части моря образуется отрицательная, а в вос-
точной – положительная аномалия приземного давления. Таким образом, в
поле приземного давления над Черным морем на межгодовых (междесяти-
летних) масштабах формируется структура зонального диполя. Амплитуда
изменчивости давления в этой дипольной структуре невелика – в пределах
0,1 гПа, но эта структура устойчиво воспроизводится в положительную и от-
рицательную фазы САК. Аномалии ПТВ и ТПМ хорошо связаны между со-
бой как в западной, так и в восточной частях моря. При этом в зимы с поло-
жительной аномалией приземного давления над западной частью моря (отри-
цательной – над восточной) над всей акваторией в полосе 42 – 45° с.ш. фор-
мировалась отрицательная аномалия ПТВ. Отрицательная аномалия ТПМ при
положительном значении ∆P' наблюдалась в южной части моря в окрестно-
сти 42° с.ш. В зимы с отрицательной аномалией приземного давления над
западной областью моря в южной части отмечалась более высокая, чем сред-
Параметры ∆P', гПа t′a(з), ºС t′a(в), ºС t′w(з), ºС t′w(в), ºС
САК 0,7 0,12 0 -0,02 -0,35
∆P', гПа -0,44 -0,42 -0,38 -0,08
t′a(з), ºС 0,77 0,8 0,64
t′w(з), ºС 0,83
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2013, № 4 54
немноголетняя (1948 – 1996 гг.), поверхностная температура. Соответственно
в эти зимы над Черным морем располагалась более теплая воздушная масса.
Известно [6], что в годы четного цикла с.а. преобладает положительная
фаза САК, а в годы нечетного цикла – его отрицательная фаза. Показанная в
таблице значимая корреляция индекса САК и параметра ∆P' дает основание
полагать, что этот параметр будет менять свой знак синфазно с индексом
САК и, следовательно, может быть использован в качестве индикатора ано-
малии циркуляции атмосферы над Черным морем, влияющей на межгодовую
изменчивость поверхностной температуры всего бассейна. Но прежде всего
целесообразно оценить межгодовую изменчивость самого параметра ∆P' в
годы четного и нечетного циклов с.а. Для этого осредним значения ∆P' по
годам четного и нечетного циклов с.а. Исходный ряд данных массива
NCEP/NCAR позволял это сделать по годам 20-го и 22-го четного и 19-го и
21-го нечетного циклов. Полученные таким образом ряды ∆P' представлены
на рис. 1, где на оси х нулевым годом отмечен год максимума с.а. (максимума
чисел Вольфа).
Р и с. 1. Разность аномалий приземного давления ∆P' между западной и восточной частями
Черного моря: а – четный цикл с.а.; б – нечетный цикл с.а. (ломаная линия – исходные данные,
сплошная кривая – аппроксимация полиномом 5-й степени, штриховая линия – линейный
тренд)
Кривые рис. 1 аппроксимированы полиномом 5-й степени. Точность ап-
проксимации кривой на рис. 1 а равна 0,84, а кривой на рис.1 б – 0,59. Штри-
ховой линией показан линейный тренд.
Как хорошо видно, распределение значений ∆P' по годам 11-л.ц. заметно
различается в четные и нечетные циклы. Для четного цикла характерно нали-
чие максимума ∆P' за 1-2 года до максимума чисел Вольфа (W) и в первый
год после максимума W. Минимум ∆P' реализуется на 4-5-й годы после мак-
симума четного цикла. Распределение ∆P' в годы нечетного цикла характери-
зуется отрицательными значениями в год максимума W и за 1-2 года до него,
а также на 5-й год после максимума W. Положительные значения ∆P' наблю-
даются на 2- 4-й и 6-7-й годы после максимума с.а. Аппроксимирующая кри-
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2013, № 4 55
вая демонстрирует почти синусоидальную изменчивость ∆P' в годы нечетно-
го цикла. Линейный тренд в период четного цикла показывает, что в начале
цикла преобладают положительные аномалии ∆P', а в конце его – отрица-
тельные. Для нечетного цикла характерен положительный тренд ∆P', свиде-
тельствующий о преобладании отрицательных аномалий ∆P' в начале цикла и
положительных – в конце. В целом графики рис. 1 показывают, что амплиту-
да изменчивости параметра ∆P' в годы четного цикла меньше, чем в годы не-
четного. Из этого может следовать, что воздействие зонального барического
диполя на формирование аномалий приземной и поверхностной температур
Черного моря будет более заметным в годы нечетного цикла с.а. Проверим
это на примере межгодовой изменчивости аномалий поверхностной темпера-
туры в годы четного и нечетного циклов (рис. 2).
Р и с. 2. Аномалии поверхностной температуры t′w Черного моря: а – западная, б – восточная
части моря, годы четного цикла с.а.; в – западная, г – восточная части моря, годы нечетного
цикла с.а. (ломаная линия – исходные данные, сплошная кривая – аппроксимация полиномом
5-й степени, штриховая линия – линейный тренд, крестики – значения t′w , по которым строи-
лись карты рис. 3)
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2013, № 4 56
На рис. 2 представлено распределение величин t′w по годам четного и не-
четного циклов в западной и восточной частях южной области моря (в окре-
стности 42°с.ш.). Как хорошо видно, амплитуда межгодовой изменчивости t′w
как в западной, так и в восточной частях моря в нечетный цикл в два раза
выше, чем в четный. Другой особенностью межгодовой изменчивости анома-
лии температуры является ее положительный линейный тренд в годы четного
и отрицательный – в годы нечетного цикла с.а. Таким образом, отрицатель-
ный линейный тренд параметра ∆P' (рис. 1) формирует положительный ли-
нейный тренд t′w в годы четного цикла, а положительный тренд ∆P' в годы
нечетного цикла образует отрицательный тренд t′w. Заметим, что линейные
тренды t′w отличны от нуля только в западной части моря (рис. 2, а, в). В вос-
точной части они близки к нулю (рис 2, б, г). Это может означать, что бари-
ческий диполь влияет на междесятилетнюю изменчивость поверхностной
температуры в основном только в западной части моря. В восточной части
его влияние незаметно. В этом, по-видимому, заключается причина отсутст-
вия корреляции между ∆P' и t′w(в) (таблица). В этой связи важно отметить,
что в западной части моря в годы четного цикла (рис. 2, а) поверхностная
температура проявляет тенденцию к росту от начала цикла к его концу. В го-
ды нечетного цикла (рис. 2, в) этот процесс имеет противоположную тенден-
цию: поверхностная температура понижается от начала цикла к его концу. Но
в обеих частях моря в годы четного цикла поверхностная температура ниже
климатической нормы, а в годы нечетного цикла – выше.
Значительная межгодовая изменчивость аномалий поверхностной темпе-
ратуры наблюдается как в западной, так и в восточной частях моря. Общим
для обеих частей моря является формирование отрицательной аномалии зим-
ней поверхностной температуры в год максимума четного цикла с.а. и поло-
жительной аномалии поверхностной температуры в год максимума нечетного
цикла. Однако в восточной части моря различия в знаке межгодовой измен-
чивости поверхностной температуры в годы четного (рис. 2, б) и нечетного
(рис. 2, г) циклов с.а. проявляются более четко. В этой части моря в четный
цикл с.а. поверхностная температура ниже климатической нормы наблюдает-
ся, помимо года максимума с.а., также на 3-5-й и 7-й годы после максимума
с.а. Температура выше климатической нормы характерна для 1-2-го и 6-го
годов после максимума с.а. В нечетный цикл с.а. распределение аномалий
поверхностной температуры в восточной части моря по годам цикла прямо
противоположное тому, что наблюдается в четный цикл.
Результаты, показанные на рис. 2, носят оценочный характер, так как по-
лучены по весьма ограниченному объему исходных данных: для осреднения
использовались данные за два четных и два нечетных цикла с.а. Однако ус-
тойчивая тенденция межгодовой изменчивости поверхностной температуры в
четный и нечетный циклы с.а., представленная на рис. 2, позволяет сделать
предварительный вывод о возможном изменении зимней температуры в юж-
ной части Черного моря в текущем 24-м цикле с.а. Заметим, что межгодовая
изменчивость приземной температуры в четный и нечетный циклы с.а. (не
показанная здесь) имеет те же особенности, что и поверхностная температу-
ра. Таким образом, зима 2013 г. – года ожидаемого максимума с.а. – по своим
температурным характеристикам может быть холоднее климатической нор-
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2013, № 4 57
мы, а зимы следующих двух лет ожидаются близкими к климатической нор-
ме. Климатическая норма рассчитывалась по массиву за 1958 – 1998 гг.
Чтобы представить пространственное распределение зимних аномалий
поверхностной температуры в годы четного и нечетного циклов с.а. по всему
морю, используем их средние величины, рассчитанные по массиву данных
реанализа ERA-40 с высоким разрешением (модель HadRM3P). Для большей
контрастности полученных результатов выберем минимальные значения
аномалий поверхностной температуры в годы четного цикла с.а. по западной
части моря (рис. 2, а) и максимальные значения аномалий в годы нечетного
цикла по этой же части моря (рис. 2, в). На рис. 2, а, в выбранные годы поме-
чены крестиками. На карте рис. 3, а показаны средние значения аномалий
поверхностной температуры за выделенные на рис. 2, а годы, а на рис. 3, б –
средние значения аномалий за годы, выделенные на рис. 2, в.
Как хорошо видно, в годы четного цикла (рис. 3, а) акватория Черного
моря занята водами, температура которых ниже климатической нормы. В го-
ды нечетного цикла (рис. 3, б) поверхностная температура моря выше клима-
тической. Учитывая высокую положительную корреляцию индекса САК и
параметра ∆P' (таблица), а также результат из работы [6], свидетельствую-
щий о том, что в четные циклы с.а. преобладают положительные, а в нечет-
ные – отрицательные значения индекса САК, можно констатировать, что
представленные на рис. 3 композитные распределения аномалий поверхност-
ной температуры подтверждают выводы, содержащиеся в статье [6].
Р и с. 3. Аномалии поверхностной температуры (°С) Черного моря в годы четного (а) и нечет-
ного (б) циклов с.а.
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2013, № 4 58
Регионализованная версия реанализа ERA-40 позволяет рассмотреть про-
странственное распределение аномалий поверхностной температуры с более
высоким, чем массив данных NCEP/NCAR, разрешением. Поэтому на пред-
ставленном рис. 3, в отличие от рисунка из работы [6], заметны отдельные
характерные детали в пространственном распределении величин t′w. Прежде
всего, заметно устойчивое падение поверхностной температуры моря с запа-
да на восток в четный цикл и такой же устойчивый рост ее в этом же направ-
лении в нечетный цикл с.а. Также из рис. 3 следует, что амплитуда межгодо-
вой флуктуации поверхностной температуры в западной части моря ниже,
чем в восточной, примерно в два раза, что подтверждает результаты, полу-
ченные в работе [9]. Это различие амплитуд межгодовой изменчивости ТПМ
характерно для южной части моря (в окрестности 42° с.ш.). В северной об-
ласти моря амплитуды межгодовой изменчивости в западной и восточной
частях моря примерно одинаковы и равны приблизительно 0,25°С. Однако в
этой области моря выделяются две зоны с минимальной изменчивостью по-
верхностной температуры в четный цикл с.а. Одна расположена в северо-
западном мелководном районе, а вторая – в прикерченском районе. В нечет-
ный цикл с.а. в этих зонах отмечается средняя по морю положительная ано-
малия поверхностной температуры со значительным уменьшением ее с при-
ближением к побережью.
Заключение. Предложенный в работе подход к рассмотрению аномалий
приземной и поверхностной температур Черного моря в зимний сезон в зави-
симости от аномалий приземного барического поля над акваторией бассейна
и с учетом четности циклов с.а. позволил получить следующие результаты.
Индекс САК (циркуляция атмосферы в Атлантико-Европейском секторе)
формирует знакопеременную аномалию приземного давления между запад-
ной и восточной частями моря, условно определяемую как зональный бари-
ческий диполь. Этот диполь (параметр ∆P') меняет свой знак от начала к кон-
цу 11-л.ц.: с положительного на отрицательный – в годы четного и с отрица-
тельного на положительный – в годы нечетного цикла с.а.
В поле поверхностной температуры западной части моря образуются
аномалии, которые от начала 11-л.ц. к его концу меняют знак с отрицатель-
ного на положительный – в четный и с положительного на отрицательный – в
нечетный цикл с.а. В изменчивости аномалий поверхностной температуры
восточной части моря такие знакопеременные линейные тренды не значимы.
Как в западной, так и в восточной частях моря наблюдается заметная межго-
довая изменчивость величин t′w, амплитуда которой примерно в два раза вы-
ше в годы нечетного, чем в годы четного цикла с.а. Эта межгодовая изменчи-
вость поверхностной температуры имеет весьма жесткую привязку к годам,
представляющим различные фазы эволюции с.а. в пределах ее четного и не-
четного циклов.
Пространственное распределение аномалий поверхностной температуры
показывает, что в годы четного цикла вся акватория Черного моря холоднее,
а в годы нечетного цикла – теплее средней многолетней нормы. При этом
межгодовые колебания поверхностной температуры в восточной части моря
примерно в два раза выше, чем в западной, что подтверждает результаты, по-
лученные в статье [9].
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2013, № 4 59
Отметим, что эти выводы получены с использованием ограниченного
объема данных (при осреднении использовались данные за два четных и два
нечетных цикла с.а.). Однако, учитывая результаты, полученные в работе
[17], а также хорошо выраженную устойчивость разнонаправленных трендов
в изменении поверхностной (и не показанной здесь приземной) температуры
в четные и нечетные циклы с.а., можно ожидать, что дальнейшие исследова-
ния с привлечением данных по скорости ветра уточнят предложенную здесь
схему междесятилетней и межгодовой изменчивости поверхностной темпе-
ратуры Черного моря.
Работа выполнена с использованием программного обеспечения PRECIS,
предоставленного Met Office Hadley Centre (Великобритания).
Авторы выражают искреннюю благодарность рецензенту Ю.В. Артамо-
нову за ценные замечания, способствовавшие улучшению содержания статьи.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Блатов А.С., Булгаков Н.П., Иванов В.А. и др. Изменчивость гидрофизических полей
Черного моря. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – 239 с.
2. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 1V. Черное море. Вып.1. Гидроме-
теорологические исследования / Под ред. А.И. Симонова и Э.И. Альтмана. – СПб.:
Гидрометеоиздат, 1991. – 429 с.
3. Полонский А.Б., Ловенкова Е.А. Тренд температуры и солености деятельного слоя в
Черном море во второй половине ХХ века и его возможные причины // Изв. РАН. Фи-
зика атмосферы и океана. – 2004. – 40, № 6. – С. 832 – 841.
4. Еремеев В.Н., Ефимов В.В., Суворов А.М., Шокуров М.В. Аномальная климатическая
тенденция изменения температуры Черного моря // Доп. НАН України. – 2001. – № 11.
– С. 91 – 96.
5. Белокопытов В.Н., Шокурова И.Г. Оценки междесятилетней изменчивости температу-
ры и солености в Черном море в период 1951 – 1995 гг. // Экологическая безопасность
прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Сева-
стополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2005. – Вып. 12. – С. 12 – 21.
6. Сизов А.А., Чехлан А.Е. Гидрометеорологические характеристики в регионе Черного
моря в годы с экстремальными значениями саргассовоморско-черноморского индекса //
Морской гидрофизический журнал. – 2010. – № 2. – С. 26 – 35.
7. Шокурова И.Г. Долгопериодная изменчивость гидрологических полей и геострофиче-
ской циркуляции в Черном море: Дис. … канд. геогр. наук. – Севастополь: МГИ НАН
Украины, 2010. – 175 с.
8. Витинский Ю.И. Солнечная активность. – М.: Наука, 1983. – 192 с.
9. Артамонов Ю.В., Бабий М.В., Скрипалева Е.А. Региональные особенности межгодовой
изменчивости поля температуры на поверхности Черного моря // Системы контроля
окружающей среды. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2005. – С. 240 – 242.
10. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R. et al. The NCEP/NCAR. 40-year reanalysis project //
Bull. Amer. Meteor. Soc. – 1996. – 77, № 3. – P. 437 – 471.
11. Uppala S.M., Kóllberg P.W., Simmons A.J. et al. The ERA-40 re-analysis // Q. J. R. Meteorol.
Soc. – 2005. – 131. – P. 2961 – 3012.
12. Jones R.G., Noguer M., Hassel D.C. et al. Generating high resolution climate change scena-
rios using PRECIS. – UK, Exeter: Met Office Hadley Centre, 2004. – 40 p.
13. Ефимов В.В., Анисимов А.Е. Климатические характеристики изменчивости поля ветра в
Черноморском регионе – численный реанализ региональной атмосферной циркуляции
// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. – 2011. – 47, № 3. – С. 380 – 392.
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2013, № 4 60
14. Ефимов В.В., Анисимов А.Е., Барабанов В.С. Климатическая структура поля ветра в
Черноморском регионе // Морской гидрофизический журнал. – 2011. – № 3. – С. 3 – 13.
15. Hurrel J.W. Decadal trends in the North Atlantic oscillation: Regional temperatures und pre-
cipitation // Science. – 1995. – 269, № 5224. – P. 676 – 679.
16. Справочник по вероятностным расчетам. – М.: Воениздат, 1970. – 530 с.
17. Еремеев В.Н., Жуков А.Н., Крашенинникова М.А., Сизов А.А., Чехлан А.Е. Волновые
процессы в изменчивости поверхностной температуры Черного моря // Докл. РАН. –
2012. – 443, № 1. – С. 112 – 115.
Морской гидрофизический институт НАН Украины, Материал поступил
Севастополь в редакцию 02.04.12
E-mail: sizov_anatoliy@mail.ru После доработки 04.05.12
АНОТАЦІЯ З використанням даних реаналіза NСЕР/NCAR та регіонализованої версіі реаналіза
ERA-40 проведений аналіз мінливості зимових аномалій атмосферного тиску, приземної та
поверхневої температур західної та східної частин Чорного моря в роки парного і непарного
циклів сонячної активності (в роки негативної та позитивної полярності магнітних полів веду-
чих плям груп плям північної півкулі Сонця). Знайдено стійкий негативний лінійний тренд
різниці аномалій тиску між західною та східною частинами моря в роки парного циклу та по-
зитивний тренд – в роки непарного циклу. В західній частині моря спостерігається зростання
поверхневої температури від початку до кінця парного циклу і похолодання моря від початку
до кінця непарного циклу. В східній частині моря лінійні тренди аномалій температури в ме-
жах парного та непарного циклів не значущі. В роки парного циклу зимова поверхнева темпе-
ратура всього моря нижча за кліматичну норму, а в роки непарного циклу – вища.
Ключові слова: аномалії атмосферного тиску, аномалії приземної та поверхневої темпера-
тур, сонячна активність.
ABSTRACT Variability of winter anomalies of atmospheric pressure, surface air and sea surface
temperatures in the western and eastern Black Sea during even and odd cycles of solar activity (the
years of negative and positive polarity of magnetic fields of major spot groups on the Sun northern
hemisphere) is analyzed using the reanalysis data of NCEP/NCAR and the ERA-40 regionalized ver-
sion. Stable negative linear trend of difference between the pressure anomalies in the western and
eastern parts of the sea is revealed for the even cycles, and a positive one – for the odd cycles. In the
western part of the sea the sea surface temperature grows from the beginning of an even cycle to its
end, and seawater cooling is observed from the beginning of an odd cycle to its end. In the eastern
part of the sea the linear trends of temperature anomalies within the even and odd cycles are insignifi-
cant. During an even cycle surface temperature of the whole sea in winter is lower than the climatic
normal, whereas during an odd cycle it exceeds the climatic value.
Keywords: anomalies of atmospheric pressure, anomalies of surface air and sea surface tempera-
tures, solar activity.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-56677 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7584 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:30:40Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Морський гідрофізичний інститут НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Сизов, А.А. Чехлан, А.Е. Анисимов, А.Е. 2014-02-21T21:22:13Z 2014-02-21T21:22:13Z 2013 Аномалии поверхностной температуры Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности / А.А. Сизов, А.Е. Чехлан, А.Е. Анисимов // Морской гидрофизический журнал. — 2013. — № 4. — С. 51-60. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 0233-7584 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56677 551.509.334 + 551.465.632 С использованием данных реанализа NCEP/NCAR и регионализованной версии реанализа ERA-40 проведен анализ изменчивости зимних аномалий атмосферного давления, приземной и поверхностной температур западной и восточной частей Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности (в годы отрицательной и положительной полярности магнитных полей ведущих пятен групп пятен северного полушария Солнца). Найден устойчивый отрицательный линейный тренд разности аномалий давления между западной и восточной частями моря в годы четного цикла и положительный тренд – в годы нечетного цикла. В западной части моря наблюдается рост поверхностной температуры от начала к концу четного цикла и похолодание моря от начала к концу нечетного цикла. В восточной части моря линейные тренды аномалий температуры в пределах четного и нечетного циклов не значимы. В годы четного цикла зимняя поверхностная температура всего моря ниже климатической нормы, а в годы нечетного цикла – выше. З використанням даних реаналіза NСЕР/NCAR та регіонализованої версіі реаналіза ERA-40 проведений аналіз мінливості зимових аномалій атмосферного тиску, приземної та поверхневої температур західної та східної частин Чорного моря в роки парного і непарного циклів сонячної активності (в роки негативної та позитивної полярності магнітних полів ведучих плям груп плям північної півкулі Сонця). Знайдено стійкий негативний лінійний трендрізниці аномалій тиску між західною та східною частинами моря в роки парного циклу та позитивний тренд – в роки непарного циклу. В західній частині моря спостерігається зростання поверхневої температури від початку до кінця парного циклу і похолодання моря від початку до кінця непарного циклу. В східній частині моря лінійні тренди аномалій температури в межах парного та непарного циклів не значущі. В роки парного циклу зимова поверхнева температура всього моря нижча за кліматичну норму, а в роки непарного циклу – вища. Variability of winter anomalies of atmospheric pressure, surface air and sea surface temperatures in the western and eastern Black Sea during even and odd cycles of solar activity (the years of negative and positive polarity of magnetic fields of major spot groups on the Sun northern hemisphere) is analyzed using the reanalysis data of NCEP/NCAR and the ERA-40 regionalized version. Stable negative linear trend of difference between the pressure anomalies in the western and eastern parts of the sea is revealed for the even cycles, and a positive one – for the odd cycles. In the western part of the sea the sea surface temperature grows from the beginning of an even cycle to its end, and seawater cooling is observed from the beginning of an odd cycle to its end. In the eastern part of the sea the linear trends of temperature anomalies within the even and odd cycles are insignificant. During an even cycle surface temperature of the whole sea in winter is lower than the climatic normal, whereas during an odd cycle it exceeds the climatic value. Работа выполнена с использованием программного обеспечения PRECIS, предоставленного Met Office Hadley Centre (Великобритания).
 Авторы выражают искреннюю благодарность рецензенту Ю.В. Артамонову за ценные замечания, способствовавшие улучшению содержания статьи. ru Морський гідрофізичний інститут НАН України Морской гидрофизический журнал Анализ результатов наблюдений и методы расчета гидрофизических полей океана Аномалии поверхностной температуры Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности Аномалії поверхневої температури Чорного моря в роки парного та непарного циклів сонячної активності Anomalies of the Black Sea surface temperature during even and odd cycles of solar activity Article published earlier |
| spellingShingle | Аномалии поверхностной температуры Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности Сизов, А.А. Чехлан, А.Е. Анисимов, А.Е. Анализ результатов наблюдений и методы расчета гидрофизических полей океана |
| title | Аномалии поверхностной температуры Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности |
| title_alt | Аномалії поверхневої температури Чорного моря в роки парного та непарного циклів сонячної активності Anomalies of the Black Sea surface temperature during even and odd cycles of solar activity |
| title_full | Аномалии поверхностной температуры Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности |
| title_fullStr | Аномалии поверхностной температуры Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности |
| title_full_unstemmed | Аномалии поверхностной температуры Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности |
| title_short | Аномалии поверхностной температуры Черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности |
| title_sort | аномалии поверхностной температуры черного моря в годы четного и нечетного циклов солнечной активности |
| topic | Анализ результатов наблюдений и методы расчета гидрофизических полей океана |
| topic_facet | Анализ результатов наблюдений и методы расчета гидрофизических полей океана |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56677 |
| work_keys_str_mv | AT sizovaa anomaliipoverhnostnoitemperaturyčernogomorâvgodyčetnogoinečetnogociklovsolnečnoiaktivnosti AT čehlanae anomaliipoverhnostnoitemperaturyčernogomorâvgodyčetnogoinečetnogociklovsolnečnoiaktivnosti AT anisimovae anomaliipoverhnostnoitemperaturyčernogomorâvgodyčetnogoinečetnogociklovsolnečnoiaktivnosti AT sizovaa anomalíípoverhnevoítemperaturičornogomorâvrokiparnogotaneparnogociklívsonâčnoíaktivností AT čehlanae anomalíípoverhnevoítemperaturičornogomorâvrokiparnogotaneparnogociklívsonâčnoíaktivností AT anisimovae anomalíípoverhnevoítemperaturičornogomorâvrokiparnogotaneparnogociklívsonâčnoíaktivností AT sizovaa anomaliesoftheblackseasurfacetemperatureduringevenandoddcyclesofsolaractivity AT čehlanae anomaliesoftheblackseasurfacetemperatureduringevenandoddcyclesofsolaractivity AT anisimovae anomaliesoftheblackseasurfacetemperatureduringevenandoddcyclesofsolaractivity |