ИСТИНА

В данной работе рассматривается межсезонная изменчивость потоков плотности[1] на поверхности океана на примере 1979-2018, что является отражением интенсивности атмосферных процессов, влияющих на формирование поверхностных вод Мирового океана. Для оценки интенсивности процесса формирования поверхностных вод в данном исследовании используется величина потока плотности. Данная величина отражает изменение плотности вод в поверхностном слое океана в зависимости от потоков тепла и пресной воды на границе океан-атмосфера и является обратной величиной потока плавучести. Расчёт величины среднемесячной трансформации производится путем интегрирования вдоль изопикны по времени и пространству величин потоков плотности [2]. Таким образом получается величина, характеризующая величину потока плотности для вод определенной плотности. Это дает возможность проводить анализ трансформаций конкретных поверхностных водных масс. Главной целью данного исследования является оценка достоверности воспроизведения трансформации поверхностных водных масс Северной Атлантики в результате взаимодействия океана и атмосферы в реанализах и климатических моделях. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи: 1. Подготовка данных на границе океан-атмосфера для расчета потока плотности. 2. Расчет потоков плотности и трансформации поверхностных вод по данным реанализа CFSR(Climate Forecast System Reanalysis). 3. Расчет потоков плотности и трансформации поверхностных вод по данным моделей CMIP6(Coupled Model Intercomparison Project). 4. Оценка роли осолонения при ледообразовании в потоке плотности(CFSR). 5. Анализ долговременной климатической динамики поверхностной трансформации. 6. Расчет прогностических оценок формирования водных масс Для оценки роли осолонения при льдообразовании в потоке плотности использовались данные о сплоченности льда и о толщине льда в Северной Атлантике за ноябрь-февраль. В 1989 был достигнут максимум эффекта осолонения достигла 12%. Для сравнения данных CFSR были взяты данные исторических экспериментов моделей из CMIP6. Использовались модели INM(Institute of Numerical Mathematics), MPI(Max Planck Institute) и MIROC(Model for Interdisciplinary Research on Climate). Заметно, что данные моделей CMIP6 в южных акваториях по величине потока плотности превосходят данные CFSR. Наибольшие различия наблюдаются в районе течения Гольфстрим и Североатлантического течения. Для оценки долговременной климатической динамики поверхностной трансформации и формирования водных за последние 150 лет были использованы данные реанализа 20CR(20th Century Reanalysis), третья версия которого предоставляет данные с 1836 года по 2015. За годы 20-21 века виден положительный тренд в потоке тепла в Северной Атлантике, что говорит о повышении значений потока плотности. Для составления прогностических оценок формирования водных масс были взяты данные модели Института вычислительной математики INM CM-5-0. Данная модель предоставляет все необходимые данные для расчета потока плотности и трансформации до 2100 года. Для расчета потоков плотности были использованы данные сценариев SSP(Shared Socioeconomic Pathways) ssp126, ssp370 и ssp585. Для всех сценариев SSP наблюдается снижение величины трансформации. В работе выявлены акватории с характерными максимумами и минимумами потока плотности, которые приурочены к субполярным и экваториальным водам соответственно. Установлена доля эффекта осолонения при льдообразовании как 9% от разницы испарения и осадков. Проанализирована межгодовая изменчивости трансформации поверхностных вод в различных плотностных диапазонах на основе нескольких моделей и обсуждаются факторы, определяющие данную изменчивость. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ №23-47-00030