Сезонная и межгодовая изменчивость крупномасштабных температурных фронтов Тропической Атлантики по спутниковым данным
Features of the seasonal and interannual variabilities of large-scale temperature fronts in the Tropical Atlantic are investigated on the basis of sea surface temperature satellite observations during 1985–2001. The front’s climatic seasonal cycle is described. It is shown that the maximal interannu...
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7517 |
| 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: | Сезонная и межгодовая изменчивость крупномасштабных температурных фронтов Тропической Атлантики по спутниковым данным / Е.А. Скрипалева // Доп. НАН України. — 2008. — № 12. — С. 111-116. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859682199726456832 |
|---|---|
| author | Скрипалева, Е.А. |
| author_facet | Скрипалева, Е.А. |
| citation_txt | Сезонная и межгодовая изменчивость крупномасштабных температурных фронтов Тропической Атлантики по спутниковым данным / Е.А. Скрипалева // Доп. НАН України. — 2008. — № 12. — С. 111-116. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Features of the seasonal and interannual variabilities of large-scale temperature fronts in the Tropical Atlantic are investigated on the basis of sea surface temperature satellite observations during 1985–2001. The front’s climatic seasonal cycle is described. It is shown that the maximal interannual variations of characteristics are typical of the North Tropical and North Subtropical fronts and are equal to 0.35 ºС/54 km for front’s intensity, 600–700 km for the spatial displacement, and 4 ºС for front’s temperature. The significant correlation between front’s characteristics and the indices of atmospheric circulation NAO (North Atlantic Oscillation) and SOI (South Oscillation) is found.
|
| first_indexed | 2025-11-30T18:24:01Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 551.465(269.4)
© 2008
Е.А. Скрипалева
Сезонная и межгодовая изменчивость
крупномасштабных температурных фронтов
Тропической Атлантики по спутниковым данным
(Представлено членом-корреспондентом НАН Украины Л. В. Черкесовым)
Features of the seasonal and interannual variabilities of large-scale temperature fronts in the
Tropical Atlantic are investigated on the basis of sea surface temperature satellite observations
during 1985–2001. The front’s climatic seasonal cycle is described. It is shown that the maximal
interannual variations of characteristics are typical of the North Tropical and North Subtropi-
cal fronts and are equal to 0.35 ◦С/54 km for front’s intensity, 600–700 km for the spatial
displacement, and 4 ◦С for front’s temperature. The significant correlation between front’s
characteristics and the indices of atmospheric circulation NAO (North Atlantic Oscillation)
and SOI (South Oscillation) is found.
В связи с резкими изменениями климата, происходящими в настоящее время, вопросы меж-
годовой изменчивости гидрофизических полей, в том числе крупномасштабных океаниче-
ских фронтов, становятся все более актуальными [1–4]. Выявление особенностей этой измен-
чивости тропических фронтов Атлантики и ее связей с атмосферной циркуляцией важно
как для понимания региональных и глобальных закономерностей формирования и изме-
нения климата океана, так и для дальнейшего совершенствования промысловых прогно-
зов. Общие представления о структуре и изменчивости фронтальной системы Тропической
Атлантики базируются либо на результатах конкретных экспедиций, либо на основе клима-
тических массивов гидрологических данных с крайне неравномерной пространственно-вре-
менной обеспеченностью [5–8]. Использование массива спутниковых измерений темпера-
туры поверхности океана (ТПО), равномерно обеспеченными по пространству и времени,
позволило уточнить структуру и особенности сезонной изменчивости крупномасштабных
фронтов Атлантического океана [9], однако межгодовая изменчивость фронтов Тропичес-
кой Атлантики до сих пор практически не исследована. Цель работы авторов настоящего
сообщения — выявить основные закономерности сезонной и межгодовой изменчивости ха-
рактеристик фронтов в тропической зоне Атлантического океана на основе многолетнего
ряда спутниковых данных ТПО.
Нами использован массив спутниковых измерений ТПО за период с 1985 по 2001 гг. со
среднемесячным осреднением в узлы регулярной сетки 54× 54 км из архива AVHRR Ocean
Pathfinder Data JPL NOAA/NASA. Фронты тропической зоны Атлантики имеют преоблада-
ющую зональную протяженность, поэтому для анализа их изменчивости были рассчитаны
поля горизонтальных меридиональных градиентов температур (МГТ) ТПО. (Размерность
величин МГТ в ◦С/54 км далее по тексту опускается.) Основой для исследования межгодо-
вой изменчивости фронтов являются закономерности климатического сезонного цикла. Для
его анализа поля МГТ осреднялись по месяцам за 17 лет. Положение фронтов определя-
лось по экстремумам МГТ на их меридиональных профилях, согласно методике, подробно
изложенной в [9]. Широтное распределение климатических МГТ для каждого месяца года
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №12 111
Рис. 1. Широтное распределение МГТ по месяцам года вдоль меридиана 30◦ з. д. и положение крупномас-
штабных фронтов
вдоль меридиана 30◦ з. д. и положение экстремумов, соответствующих основным фронтам,
представлено на рис. 1.
Для оценки межгодовой изменчивости фронтов для каждого из 204 месяцев определя-
лись величина экстремума МГТ, его широтное положение и средняя температура на оси
фронта. Далее рассчитывались среднегодовые и среднемесячные аномалии этих характе-
ристик относительно среднего за 204 месяца. Кроме того, между аномалиями характерис-
тик тропических фронтов и индексами атмосферной циркуляции колебаний Южного (ЮК)
и Северо-Атлантического (САК) были вычислены кросскорреляционные функции с 95%-м
уровнем статистической значимости.
Согласно [9], в тропической зоне Атлантики выделены следующие крупномасштабные
фронты. На северной границе района между 15 и 27◦ с.ш. располагается Северный тропи-
ческий фронт (СТФ). Южнее прослеживаются Северная ветвь Северного субэкваториаль-
ного фронта (СВ ССбЭФ) между 9 и 15◦ с.ш. и собственно Северный субэкваториальный
фронт (ССбЭФ) между 4 и 10◦ с.ш. Ближе к экватору (3◦ с.ш. — 2◦ ю.ш.) располагается
Фронт Северной ветви Южного пассатного течения (ФСВ ЮПТ). К югу от экватора между
2 и 6◦ ю.ш. проходит Южный тропический фронт (ЮТФ). Далее на юг между 10 и 17◦ ю.ш.
прослеживается Южная ветвь Южного субэкваториального фронта (ЮВ ЮСбЭФ). Самым
южным фронтом региона является ЮВ ЮТФ, расположенная между 15 и 22◦ ю.ш.
Анализ климатического сезонного цикла фронтов, выполненный в данной работе, по-
зволил установить следующие закономерности. СТФ проявляется на поверхности океана
с июня по сентябрь на западе акватории и с марта по октябрь в ее центральной части (30◦
з. д.). Восточный участок СТФ у берегов Африки существует в течение всего года. На всем
своем протяжении СТФ наиболее интенсивен (МГТ ∼ −0,25) в августе. В это время он
максимально смещается к северу (25–27◦ с.ш.).
Северный субэкваториальный фронт и его Северная ветвь, за исключением центральной
части океана (30◦ з. д.), смещаются в северном направлении от весны к осени с размахом
сезонных колебаний на западе акватории 4–5◦, на востоке — 7–8◦. На 30◦ з. д. сезонные
вариации положения СВ ССбЭФ и ССбЭФ уменьшаются до 2◦ по широте и имеют хорошо
выраженный полугодовой сигнал со смещением к северу в марте и октябре. СВ ССбЭФ
112 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №12
усиливается (МГТ ∼ 0,2 . . . 0,4) в июне–июле, а ССбЭФ — в апреле–мае (МГТ ∼ 0,3). На
западе акватории ССбЭФ максимально обостряется в июле.
Фронт Северной ветви Южного пассатного течения восточнее 30◦ з. д. достигает мак-
симальной интенсивности (МГТ ∼ −0,3 . . .−0,47) в июне–июле и максимально смещается
к экватору в марте–апреле. На Гринвиче в сезонных изменениях положения ФСВ ЮПТ
наблюдается полугодовой сигнал. Фронт смещается к югу и пересекает экватор в марте
и октябре. В центральной и западной частях океана ФСВ ЮПТ проявляется на поверхно-
сти только с мая по декабрь, усиливаясь в сентябре (МГТ ∼ −0,2). У северо-восточного
побережья Южной Америки ФСВ ЮПТ продолжается как Фронт Гвианского течения. Он
прослеживается с августа по декабрь и максимально обостряется в сентябре (МГТ ∼ −0,2).
В Карибском море в течение всего года наблюдается Фронт Карибской ветви Гвианского
течения. Он наиболее развит в феврале (МГТ ∼ −0,3).
Южный тропический фронт в центральной части океана наиболее интенсивен
(МГТ ∼ 0,1) и расположен ближе всего к экватору в апреле. Далее на восток ЮТФ за-
метно усиливается, а максимум обостренности (∼ 0,2) наступает в июне.
Южная ветвь Южного субэкваториального фронта к западу от Гринвича располагается
между 10 и 14◦ ю.ш., к востоку — между 14 и 17◦ ю.ш. В сезонном ходе положения ЮВ
ЮСбЭФ между 20◦ з. д. и Гринвичем преобладает полугодовой сигнал, а на 30◦ з. д. и 10◦
в. д. — годовой. Фронт усиливается с запада на восток, при этом наступление максимума
обостренности (МГТ ∼ −0,15 . . .−0,35) запаздывает от июля на 30◦ з. д. до сентября на
Гринвиче. На востоке тропиков у берегов Африки фронт обостряется (МГТ ∼ −0,65) два
раза в год — в июне и декабре.
Южная ветвь Южного тропического фронта наиболее четко прослеживается летом
Южного полушария с максимумом интенсивности (0,15) в январе. У берегов Африки ЮВ
ЮТФ существует в течение всего года и усиливается (МГТ ∼ 0,12) с июня по август.
Наибольшие сезонные изменения интенсивности характерны для ССбЭФ в западной
части океана до 0,3 МГТ) и для ФСВ ЮПТ — на востоке (до 0,5 МГТ). Интенсивность
тропических фронтов изменяется с преобладающим годовым периодом. Максимальные се-
зонные вариации положения фронтов (до 5–7◦ широты) характерны для СТФ, ССбЭФ и его
СВ. Внутригодовое изменение температуры на оси фронтов составляет 2–3 ◦С на западе
акватории и 4–6 ◦С на востоке.
Анализ межгодовой изменчивости характеристик фронтов был выполнен для меридиа-
на 30◦ з. д., пересекающего центральную часть исследуемой акватории. Хотя в климатичес-
ком сезонном цикле СТФ и ФСВ ЮПТ на этом меридиане проявлялись только в течение
нескольких месяцев года из-за сглаженности среднемноголетнего поля ТПО, в каждом из
204 мес. эти фронты прослеживаются достаточно четко.
Временныме реализации характеристик фронтов указывают на их существенную меж-
годовую изменчивость, которая проявляется в изменениях интенсивности, широтного по-
ложения и температурного диапазона, а также в фазовом запаздывании наступления мак-
симума обостренности от года к году на 2–3 мес. На рис. 2 в качестве примера представлен
межгодовой ход индексов ЮК, САК и аномалий характеристик СВ ССбЭФ. Межгодовые
изменения интенсивности максимальны для СТФ и ССбЭФ и достигают 0,35 ◦С/54 км.
Наибольшие межгодовые колебания температуры характерны для СТФ и составляют 4 ◦С.
Максимальные межгодовые смещения широтного положения наблюдаются для СТФ (до
700 км), СВ ССбЭФ и ЮВ ЮСбЭФ (до 600 км). Таким образом, межгодовые вариации ха-
рактеристик фронтов Тропической Атлантики сопоставимы с их сезонной изменчивостью.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №12 113
Рис. 2. Межгодовой ход индексов ЮК и САК (безразмерные вертикальные оси) и аномалий характеристик
СВ ССбЭФ на 30◦ з. д.
Полужирные линии — среднегодовые значения
Наиболее тесная значимая связь между индексом САК и среднегодовыми аномалиями
характеристик фронтов выявлена для СВ ССбЭФ при нулевом сдвиге (рис. 3, а) и ЮВ
ЮСбЭФ при сдвиге в 1 год (см. рис. 3, б ). Для величин МГТ наблюдается прямая связь
со значениями коэффициента корреляции R = 0,55, для температуры — обратная корре-
ляция с R = −0,60. Это свидетельствует о том, что увеличение индекса САК приводит
к повышению интенсивности СВ ССбЭФ, ослаблению ЮВ ЮСбЭФ и понижению их тем-
пературных диапазонов. Значимая обратная корреляция (R = −0,55) наблюдается также
для температуры на осях ФСВ ЮПТ и СТФ со сдвигом в 2 года и ЮТФ с нулевым сдвигом.
Значимые связи характеристик фронтов с индексом ЮК выявлены только для темпе-
ратуры. Для СТФ и СВ ССбЭФ отмечается обратная корреляция с R = −0,60 со сдвигом
114 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №12
Рис. 3. Кросскорреляционные функции между индексом САК и среднегодовыми аномалиями характеристик
СВ ССбЭФ (а) и ЮВ ЮСбЭФ (б ).
Штриховые линии — границы 95%-го доверительного интервала
в 4 года и –1 год соответственно, а для ФСВ ЮПТ и ЮТФ — прямая корреляция с R = 0,65
со сдвигом −1 год. Отрицательный сдвиг свидетельствует о лидировании температуры на
оси фронтов относительно ЮК.
Для среднемесячных аномалий характеристик фронтов также выявлены значимые свя-
зи с САК и ЮК, но абсолютные значения коэффициентов корреляции значительно ниже
(0,25–0,35), чем в случае среднегодового осреднения.
1. Артамонов Ю.В., Воскресенская Е.Н., Джиганшин Г.Ф., Полонский А.Б., Сизов А.А., Тимофеев
Н.А., Посошков В.П. Низкочастотная изменчивость гидрометеорологических и гидрофизических
характеристик Тропической и Субтропической Атлантики в связи с глобальными вариациями типа
Эль-Ниньо – Южная Осцилляция / Под ред. А.Б. Полонского, А.А. Сизова. – Москва, 1991. – 247 с. –
Деп. в ВИНИТИ 08.10.91, № 4560-В91.
2. Hurell J.W., Loon H. Decadal variations in climate associated with the North Atlantic oscillation //
Climate Change. – 1997. – No 36. – P. 301–326.
3. Джиганшин Г.Ф., Полонский А.Б. Межгодовая и десятилетняя изменчивость теплозапаса верхнего
200-метрового слоя в Тропической Атлантике в 1950. – 1992 гг. // Изв. АН. – Физика атмосферы и
океана. – 2001. – 37, № 2. – С. 497–505.
4. Воскресенская Е.Н. Глобальные процессы в системе океан – атмосфера и их влияние на природные
аномалии Атлантико-Европейского региона: Дис. . . . д-ра геогр. наук. – Севастополь, 2005. – 408 с.
5. Артамонов Ю.В., Полонский А.Б. Сезонная изменчивость гидрофизических характеристик Тропи-
ческой Атлантики. Ч. I. Материалы, методы обработки, уpовень шумов, метеоусловия. Ч. 2. Течения,
T, S-характеристики // Исследования Тропической Атлантики. – Севастополь, 1989. – С. 7–60.
6. Булгаков Н.П., Воскресенская Л.А., Черкесов Л.В., Скрипалева Е.А., Ярошеня Р.А. Атлас крупно-
масштабных неоднородностей поля температуры Тропической Атлантики. – Москва, 1992. – 212 с. –
Деп. в ВИНИТИ 25.06.92, № 235-В92.
7. Булгаков Н.П., Воскресенская Л.А., Скрипалева Е.А., Ярошеня Р.А. Термохалинные характерис-
тики крупномасштабных неоднородностей и фронтальных зон Тропической Атлантики // Мор. гид-
рофиз. журн. – 1998. – № 1. – С. 26–37.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №12 115
8. Булгаков Н.П., Воскресенская Л.А., Скрипалева Е.А., Ярошеня Р.А. Физико-гидрологические ха-
рактеристики климатических фронтальных зон Тропической Атлантики // Там же. – 1998. – № 4. –
С. 39–56.
9. Артамонов Ю.В., Скрипалева Е.А. Структура и сезонная изменчивость крупномасштабных фрон-
тов Атлантического океана по спутниковым данным // Исследование Земли из космоса. – 2005. –
№ 4. – С. 62–75.
Поступило в редакцию 18.03.2008Морской гидрофизический институт
НАН Украины, Севастополь
116 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №12
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7517 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-30T18:24:01Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Скрипалева, Е.А. 2010-03-31T17:05:14Z 2010-03-31T17:05:14Z 2008 Сезонная и межгодовая изменчивость крупномасштабных температурных фронтов Тропической Атлантики по спутниковым данным / Е.А. Скрипалева // Доп. НАН України. — 2008. — № 12. — С. 111-116. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7517 551.465(269.4) Features of the seasonal and interannual variabilities of large-scale temperature fronts in the Tropical Atlantic are investigated on the basis of sea surface temperature satellite observations during 1985–2001. The front’s climatic seasonal cycle is described. It is shown that the maximal interannual variations of characteristics are typical of the North Tropical and North Subtropical fronts and are equal to 0.35 ºС/54 km for front’s intensity, 600–700 km for the spatial displacement, and 4 ºС for front’s temperature. The significant correlation between front’s characteristics and the indices of atmospheric circulation NAO (North Atlantic Oscillation) and SOI (South Oscillation) is found. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Науки про Землю Сезонная и межгодовая изменчивость крупномасштабных температурных фронтов Тропической Атлантики по спутниковым данным Article published earlier |
| spellingShingle | Сезонная и межгодовая изменчивость крупномасштабных температурных фронтов Тропической Атлантики по спутниковым данным Скрипалева, Е.А. Науки про Землю |
| title | Сезонная и межгодовая изменчивость крупномасштабных температурных фронтов Тропической Атлантики по спутниковым данным |
| title_full | Сезонная и межгодовая изменчивость крупномасштабных температурных фронтов Тропической Атлантики по спутниковым данным |
| title_fullStr | Сезонная и межгодовая изменчивость крупномасштабных температурных фронтов Тропической Атлантики по спутниковым данным |
| title_full_unstemmed | Сезонная и межгодовая изменчивость крупномасштабных температурных фронтов Тропической Атлантики по спутниковым данным |
| title_short | Сезонная и межгодовая изменчивость крупномасштабных температурных фронтов Тропической Атлантики по спутниковым данным |
| title_sort | сезонная и межгодовая изменчивость крупномасштабных температурных фронтов тропической атлантики по спутниковым данным |
| topic | Науки про Землю |
| topic_facet | Науки про Землю |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7517 |
| work_keys_str_mv | AT skripalevaea sezonnaâimežgodovaâizmenčivostʹkrupnomasštabnyhtemperaturnyhfrontovtropičeskoiatlantikiposputnikovymdannym |