Изменчивость потоков тепла и влаги в тропосфере над океанами в Северном полушарии и их связь с температурой и важностью воздуха в регионах Северной Евразии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат наук Морару Евгения Ивановна

• Морару Евгения Ивановна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Морару Евгения Ивановна

Список условных обозначений

Введение

Глава 1. Современное состояние исследований тепло- и влагопереноса в атмосфере в период происходящих климатических изменений

1.1. Изменение климата в конце XX - начале XXI вв

1.2. Особенности теплообмена на границе океан-атмосфера в Северном полушарии в XX - XXI вв

1.3. Влияние процессов атмосферной циркуляции на изменчивость климатических величин в Северной Евразии

Глава 2. Характеристика используемых данных и методы исследования

2.1. Исходные данные

2.2. Методы исследования

2.2.1. Методы оценки адвективного тепло-и влагопереноса

2.2.2. Метод оценки адвекции воздушных масс с океанов в регионы Северной Евразии

Глава 3. Пространственно-временная изменчивость характеристик теплового состояния деятельного слоя океана и турбулентного теплообмена на границе океан-атмосфера в Северном полушарии

3.1. Особенности пространственного распределения характеристик за период 1979 - 2018 гг

3.2. Временная изменчивость характеристик за период 1979 - 2018 гг

3.2.1. Изменчивость температуры поверхности океана и теплосодержания деятельного слоя океана

3.2.2. Изменчивость турбулентного теплообмена на границе океан-атмосферой

3.3. Выделение областей максимального теплообмена на границе океан-атмосфера

Глава 4. Особенности тепло- и влагопереноса в атмосфере над акваториями в Северном полушарии

4.1. Пространственное распределение переноса воздушных масс над океанами в Северном полушарии за период 1979 - 2018 гг

4.2. Временная изменчивость тепло- и влагопереноса над океанами в Северном полушарии

Глава 5. Оценка переноса воздушных масс с океанов на территорию Северной Евразии и его связь с температурой и влажностью в регионах

5.1. Адвективный перенос воздушных масс из районов Атлантического, Тихого и Северного Ледовитого океанов в регионы Северной Евразии

5.2. Временная изменчивость адвективного тепло- и влагопереноса из акватории Баренцева моря в регионы Северной Евразии

5.3. Оценка связи адвективного переноса из Баренцева моря с температурой и влажностью воздуха в регионах Северной Евразии

Заключение

Список литературы

108

Список условных обозначений

LE - поток скрытого тепла

SE - поток явного тепла

ТПО - температура поверхности океана

Н0 - теплосодержание в деятельном слое океана (0 - 300 м)

ВМ - воздушная масса

in, out- индексы, обозначающие входящий в район поток, и выходящий из него, соответственно

СЛО - Северный Ледовитый океан ЕТР - Европейская территория России АТР - Азиатская территория России ЗС - Западная Сибирь ВС - Восточная Сибирь ДВ - Дальний Восток

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изменчивость потоков тепла и влаги в тропосфере над океанами в Северном полушарии и их связь с температурой и важностью воздуха в регионах Северной Евразии»

Введение

Актуальность темы. Оценки изменения средней глобальной температуры воздуха над поверхностью суши и океана, по данным МГЭИК, свидетельствуют о потеплении климата. Величина изменения глобальной температуры воздуха составила 0,85^ за период 1880 - 2012 гг. [1]. При этом в [1, 2] отмечается, что с 1976 г. в Северном полушарии этот процесс стал более интенсивным, особенно в регионах Северной Евразии: прибрежные районы Арктики, юг Сибири, Забайкалье, Приморье, юг европейской территории России [3].

Основным естественным климатообразующим фактором является приходящая солнечная радиация, за счёт которой происходит нагрев подстилающей поверхности. Посредством теплообмена между поверхностью и атмосферой происходит нагрев приземной воздуха. Причём, Мировым океаном, по сравнению с сушей, аккумулируется более 90 % энергии [4], распределение которой в слоях океана и на его поверхности неравномерно, что приводит к образованию областей повышенного тепло- и влагообмена между водной поверхностью и атмосферой, которые принято называть энергоактивными зонами океана [5]. Наиболее интенсивные из них располагаются в северозападных частях Тихого и Атлантического океанов. Кроме того, вследствие ускоренного потепления в высоких широтах в последние десятилетия, над поверхностью Северного Ледовитого океана, особенно над свободной ото льда акваторией Баренцева моря, также происходит повышенное выделение тепла [6].

Другим важным климатообразующим фактором является атмосферная циркуляция, в частности, горизонтальный перенос (адвекция) воздушных масс. Проходя над областями повышенного тепло- и влагообмена воздушные массы трансформируются и переносят тепло и влагу в регионы Северной Евразии, влияя на изменение основных климатических величин. В некоторых случаях степень вклада адвекции может достигать 50 % [7].

Из существующего множества работ, показывающих влияние океанов на климат в регионах Евразии, ряд исследователей [8 - 11] связывает изменения климатических характеристик с процессами крупномасштабной атмосферной циркуляции, описываемыми различными телеконнекционными индексами. В других работах [12, 13] исследуются связи климата в Северной Евразии с характеристиками теплообмена на границе океан-атмосфера. Недостатком указанных исследований является то, что их результаты показывают, в основном, статистические связи, но не отвечают на вопросы о количественных оценках адвекции тепла и влаги с акватории на континент, а именно: в каких районах океана формируются воздушные массы; сколько тепла и влаги «теряется» на различных участках траектории движения воздушных масс; какое количество тепла и влаги поступает в регионы Северной Евразии. Поиск ответов на эти вопросы позволит более корректно оценить роль адвекции тепла и влаги из океанов в Северном полушарии в изменении климата Северной Евразии.

Цель работы. Исследовать пространственно-временную изменчивость теплообмена между океаном и атмосферой, а также атмосферного тепло- и влагопереноса над океанами в Северном полушарии; выявить области адвективного притока и выноса тепла и влаги над океанами, и оценить их связь с температурой и влажностью воздуха в регионах Северной Евразии.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Выявить особенности пространственно-временной изменчивости температуры поверхности океана, турбулентных потоков тепла между океаном и атмосферой, а также теплосодержания в деятельном слое океанов в Северном полушарии за период 1979 - 2018 гг.

2. Исследовать пространственно-временную изменчивость атмосферного тепло- и влагопереноса над океанами в Северном полушарии, выявить области экстремальных значений потоков тепла и влаги с учётом элементов атмосферной циркуляции.

3. Определить основные траектории адвективного тепло- и влагопереноса из океанов в Северном полушарии в регионы Северной Евразии.

4. Оценить связь адвекции воздушных масс из Баренцева моря с температурой и влажностью воздуха в регионах Северной Евразии.

Исходные данные и методы исследования.

Основные результаты диссертационной работы получены с использованием данных современных реанализов и судовых наблюдений. Адвективные потоки тепла вычислялись непосредственно по уравнению адвекции. Региональные особенности переноса тепла оценивались с помощью метода бокс-моделирования. Для оценки адвективного тепло- и влагопереноса применялась схема двумерных случайных блужданий метода статистических испытаний (Монте-Карло). Для оценки связи между изучаемыми величинами применялся корреляционно-регрессионный анализ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В начале XXI в. в океанах в Северном полушарии формируются очаги с разнонаправленными тенденциями турбулентных потоков тепла преимущественно с отрицательными трендами в высоких и средних широтах, и с положительными - в низких. Максимальный рост турбулентных потоков наблюдается в субтропическом круговороте Тихого океана и сопровождается увеличением в 3 раза вклада меридиональной составляющей скорости ветра и уменьшением в 2 раза вклада зональной составляющей.

2. Над большей частью акваторий в Северном полушарии в начале XXI в, по сравнению с концом XX в, наблюдается усиление тепло- и влагопереноса в зимний сезон. Максимальное увеличение интенсивности происходит в средней тропосфере в районах Тихого океана: до 96 % притока тепла и влаги в высоких широтах и до 71 % выноса - в средних. Эти изменения наблюдаются на северной и южной границах районов, что говорит об усилении меридиональной составляющей переноса. При этом только в акватории Баренцева моря наблюдается сезонная изменчивость направления потоков:

приток тепла и влаги зимой сменяется на их вынос летом, что обусловлено влиянием Исландского минимума.

3. Наибольший адвективный перенос холодных сухих воздушных масс из акватории Баренцева моря наблюдается в сторону Европейской территории России и Западной Сибири во все сезоны, кроме зимы. При этом максимальный вынос воздушных масс в направлении Западной Сибири осуществляется в летний сезон (более 50 %), что определяет изменчивость температуры и влажности воздуха в этом регионе на 25 %.

Научная новизна работы:

1. Предложена новая комплексная методика выделения областей притока и выноса тепла (влаги), включающая в себя: анализ изменчивостей турбулентных потоков тепла на границе океан-атмосфера, их разложение на собственные вектора, а также оценку пространственного распределения адвективного тепло- влагопереноса.

2. Впервые предложен подход, сочетающий данные о направлениях ветра и градиента температуры, и позволяющий для крупного объекта корректно выделить элементы баланса тепла (влаги) и разделить ситуации: вынос и приток воздушной массы (тёплой, холодной, влажной и сухой).

3. Впервые выявлены области экстремальных значений потоков тепла и влаги с учётом элементов атмосферной циркуляции (меридиональные ячейки циркуляции и центры действия атмосферы).

4. Впервые предложена методика расчёта тепло- и влагопереноса из океанов в Северном полушарии в регионы Северной Евразии с использованием методов статистического моделирования.

5. Впервые оценена доля вклада адвективного переноса воздушных масс, приходящих в районы Северной Евразии из Баренцева моря, в изменении температурно-влажностного режима в регионах.

Научная и практическая значимость Полученные результаты

значительно расширяют знания о механизмах тепло- и влагопереноса в

атмосфере и могут быть полезны при анализе причинно-следственных связей современных изменений климата. Выявленные особенности адвективного переноса могут быть учтены при моделировании различных климатических параметров.

Обоснованность и достоверность полученных в работе результатов обусловлена применением большого объема данных, использованием нескольких источников данных и современных методик их обработки, согласованностью полученных выводов с результатами других исследователей. Достоверность результатов диссертационной работы подтверждаются также их апробацией на различных российских и международных конференциях.

Личный вклад автора заключался в составлении плана, выборе методов исследования, в проведении расчётов. Цель и задачи исследования поставлены совместно с руководителем. Основные результаты получены лично автором диссертационной работы. Совместно с научным руководителем написан комплекс программ для необходимых расчётов.

Апробация основных результатов работы. Результаты работы представлены на следующих российских и международных конференциях: VIII международная школа молодых учёных «Физика окружающей среды» (Томск, 2010); Всероссийский симпозиум «Контроль окружающей среды и климата» (Томск, 2010, 2012); Всероссийская молодёжная научная конференция «Актуальные вопросы географии и геологии» (Томск, 2010); Молодёжная конференция молодых учёных «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты» (Звенигород, 2012; Туапсе, 2015); Всероссийская научная конференция с международным участием «Водные и экологические проблемы Сибири и центральной Азии» (Барнаул, 2012); V Всероссийская конференция молодых учёных «Материаловедение, технологии и экология в третьем тысячелетии» (Томск, 2012); Международная научно-практическая конференция «Климатология и гляциология Сибири» (Томск, 2012, 2015); Школа молодых ученых и международная конференция по вычислительно-

информационным технологиям для наук об окружающей среде «CITES» (Петрозаводск, 2013; Томск, 2015; Москва, 2019); Российская конференция «Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу» (Томск, 2013, 2015, 2017, 2019); XX Международный симпозиум «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы» (Новосибирск, 2014, 2019, 2020); VI школа-конференция молодых учёных «Изменения климата и окружающей среды Северной Евразии: анализ, прогноз, адаптация» (Кисловодск, 2014); Международная конференция и школа молодых ученых по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды «ENVIROMIS» (Томск, 2014, 2018, 2020); Международный симпозиум «Атмосферная радиация и динамика» (Санкт-Петербург, 2017, 2019); Всероссийская конференция «Изменения климата: причины, риски, последствия, проблемы адаптации и регулирования» (Москва, 2019).

Публикации. Основные результаты по теме диссертационной работы опубликованы в 37 научных работах, из которых 5 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из следующих разделов: введение, пять глав, заключение и список литературы, который включает 162 литературных источника. В работе содержится 126 страниц текста, 33 рисунка, 10 таблиц, 26 формул.

Автор диссертационной работы выражает признательность за полезные рекомендации и ценные замечания научному руководителю к.ф.-м.н. в.н.с. ЛФКС ИМКЭС СО РАН С.В. Логинову, а также к.ф.-м.н. с.н.с. Е.В. Харюткиной.

Глава 1. Современное состояние исследований тепло- и влагопереноса в атмосфере в период происходящих климатических изменений

1.1. Изменение климата в конце XX - начале XXI вв.

Средние глобальные оценки изменения температуры поверхности суши и океана, по данным МГЭИК, свидетельствуют о потеплении климатической системы. Величина изменения глобальной температуры составила 0,85°С за период 1880 - 2012 гг. [1]. При этом отмечается, что с 1976 г. в Северном полушарии этот процесс стал более интенсивным [1, 2].

Изменение температуры во второй половине XX - начале XXI вв. делят на несколько периодов. Период интенсивного потепления наблюдался с 1976 г. до конца XX в. [14]. В начале XXI в. произошли заметные климатические изменения, при этом, первая половина периода характеризовалась замедлением потепления до 2012 г. [15, 16], а во второй половине рост температуры продолжился ускоренными темпами [17]. Согласно оценкам Всемирной метеорологической организации [17] и Росгидромета [18] 2019 г. стал вторым самым тёплым годом в истории наблюдений после 2016 г.

Изменение средней глобальной температуры воздуха наблюдается на большей части Северного полушария, однако в разных регионах существуют свои особенности. Например, в России средняя скорость роста годовой температуры воздуха в 1976 - 2019 гг. составила 0,47°С/10 лет [19]. Наиболее быстрый рост характерен для весенних месяцев (0,63°С/10 лет), особенно на Европейской территории России, в Дальневосточном и на юге Сибирского федеральных округов. Современные изменения климата в России также описаны в работах [20, 21].

Наиболее интенсивно процесс глобального потепления протекает в высоких широтах Северного полушария [1 ], особенно над морями в атлантическом и чукотском секторах, с максимальными изменениями зимой и осенью. Также значительный вклад в потепление арктического региона, вносит изменение

циркуляции атмосферы с аномально сильной адвекцией тепла в полярные широты, которая определяет около 90 % температурного тренда в Арктике [12, 20, 22, 23].

Потепление арктического региона уже привело к стремительному сокращению морского льда на поверхности океана [24]. Например, площадь морского льда, начиная с 1950-х гг., сократилась на 10 - 15 % [14, 25]. При этом, площадь ледового покрова в Баренцевом море, среди всех морей Северного Ледовитого океана, уменьшается с наибольшей скоростью с максимальным отрицательным трендом зимой [24]. Эти оценки согласуются как с данными спутниковых наблюдений, так и с результатами расчётов по модели общей циркуляции океана INMOM [15].

Потепление атмосферы и верхнего слоя океана [26] также привело к ускоренному таянию ледников, в частности в Гренландии [25], что способствовало повышению уровня океана [1, 27,].

Из вышесказанного понятно, что важную роль в современных изменениях климата играет Мировой океан. В настоящее время установлено [28], что климатические изменения во второй половине XX в. были тесно связаны с концентрацией большей части тепла в верхнем слое океана. Вследствие последующего распространения этого тепла в более глубокие слои океана в первом десятилетии XXI в. произошло некоторое замедления темпов глобального потепления. Наиболее ярко этот процесс наблюдался в Северной Атлантике [29].

1.2. Особенности теплообмена на границе океан-атмосфера в Северном

полушарии в XX - XXI вв.

Климатические изменения в масштабе десятилетий являются следствием взаимодействия океана и атмосферы, под которым понимается

перераспределение и трансформация энергии, а также обмен свойствами между двумя средами [30, 31].

Атмосфера влияет на характеристики поверхности океана посредством воздействия ветра, а также изменения облачности, модулирующие радиационный баланс на поверхности океана [32]. Влияние океана на атмосферу осуществляется через турбулентные потоки тепла и влаги.

В [33] описаны периоды усиления и ослабления взаимодействия океана и атмосферы в XX в.. До 1970-х годов решающая роль в изменениях климата отводилась изменению глобальной температуры поверхности океана, а основное количество теплоты за счёт парникового эффекта в этот период аккумулировалось океаном в ходе взаимодействия океана и атмосферы. Однако после 1970-х годов из-за ослабления этого взаимодействия в результате парникового эффекта произошёл значительный рост глобальной температуры [33].

Области Мирового океана с повышенным теплообменом на границе океан-атмосфера часто определяются как энергоактивные области океана (ЭАО). Это области максимальных контрастов между влажностными и тепловыми полями пограничного слоя атмосферы и деятельного слоя океана [5, 30, 34]. Именно в этих областях наблюдаются наибольшие диапазоны изменчивости турбулентных потоков тепла, то есть ЭАО являются наиболее информативными районами для оценки состояния климатической системы. Наиболее известными ЭАО считаются районы течений Гольфстрим и Куросио, Ньюфаундлендская ЭАО, район Индонезии с муссонной циркуляцией, акватории Канарского и Перуанского апвеллингов, области окраинных морей (Норвежского, Гренландского, Берингово).

К основным величинам, характеризующим теплообмен между океаном и атмосферой относятся: температура поверхности океана (ТПО), теплосодержание океана (Но), а также потоки скрытого (LE) и явного (SE) тепла.

Температура поверхности Мирового океана определяется приходящей солнечной энергией и парниковым эффектом [35], а также поступлением тепла из более глубоких слоев океана, океанической циркуляцией и теплообменом между океаном и атмосферой [36]. При этом, изменчивость ТПО на годовых масштабах вызывается воздействием атмосферы [32], тогда как на больших временных масштабах она связана с океанической изменчивостью.

Особенности временной изменчивости аномалий ТПО в Северном полушарии в XX - XXI вв., согласно [37, 38, 39], характеризуются несколькими периодами роста температуры поверхности океана: 1910 - 1940 гг. и 1976 - 1998 гг., а также периодом уменьшения ТПО: 1940 - 1970 гг. В период 1998 г. - 2012 гг. наблюдалось замедление роста как глобальной ТПО, так и отдельно в Северном полушарии [40]. Однако, по аналогии с глобальной температурой воздуха, в последние годы отмечается положительная тенденция ТПО. Согласно оценкам трендов температуры поверхности океана, приведённым в [41], показано, что за 1976 - 2018 гг. в Северном полушарии наблюдается увеличение ТПО, как в среднем за год (0,185°С/10 лет), так и во все сезоны, с максимальным трендом летом (0,216°С/10 лет).

Кроме того, в начале XX в. произошли заметные изменения тренда температуры поверхности океана в некоторых районах Мирового океана [42]. Например, зона охлаждения поверхностных вод наблюдается в Тихом океане (вблизи восточной границы океана и вблизи побережья Японии).

При оценке теплообмена между океаном и атмосферой также рассматривается величина теплосодержания верхнего слоя океана, которая является важнейшим показателем современных климатических изменений. Многими исследователями оценивалось потепление океана, которое проявляется в увеличении величины теплосодержания океана [1, 43, 44]. Величина Н0 в слое 0 - 2000 м Мирового океана за период 1955 - 2010 гг. увеличилась на 24±1,9-1022 Дж, а в слое 0 - 700 м за тот же период на 16,7±1,6-1022 Дж [45]. После

1998 г. произошло значительное потепление в слое океана 0 - 2000 м, при этом максимальный вклад в эти изменения вносит Атлантический океана (до 31 %).

В конце XX века увеличение Н0 в верхнем слое океана проявлялось на юге и севере Тихого океана, в Южном океане и средних широтах Северной Атлантики [40], а уменьшение - в Индийском океане. В начале XXI в. в Индийском океане, в западной тропической и субтропической частях Тихого океана и в тропиках Атлантического океана наблюдается рост теплосодержания.

Важную роль в процессе теплообмена между океаном и атмосферой играют турбулентные потоки явного и скрытого тепла. Поток явного тепла ^Е) описывает контактный обмен теплом океана с атмосферой [46], а поток скрытого тепла ^Е) характеризует фазовые переходы воды на поверхности океана.

Как правило, турбулентные потоки тепла рассчитываются на основе известных балк-формул [47, 48], приведённые в (1 - 2):

ЬЕ = раЬСеУ(д5еа - Ц2т), (1)

БЕ = раСрСьу(ТПО - Т2т), (2)

где ра - плотность воздуха; Ср - удельная теплоёмкость воздуха при постоянном давлении; L - скрытая теплота испарения; и Се - коэффициенты турбулентного обмена; V - горизонтальная составляющая скорости ветра на высоте 10 м; Т2т и ц2т - температура и удельная влажность воздуха на высоте 2 м; ТПО и ц5еа - температура и влажность воздуха у поверхности океана.

Для удобства описания используются следующие обозначения разностей температур и влажности из (1 - 2):

= ТПО - Т2m, = qsea - q2m,

(3)

Пространственно-временное распределение средних годовых значений турбулентных потоков тепла в океанах в Северном полушарии за различные периоды отражено во многих исследованиях. Например, в [39, 49] показано, что за период 1948 - 1972 г. наблюдался рост SE и LE практически по всей акватории Северной Атлантики, особенно выраженный у северо-восточного побережья США и у западного побережья Скандинавии. Кроме того, положительные тенденции потоков скрытого тепла наблюдались для периода 1988 - 2008 гг. с максимальным увеличением потока в районе течения Гольфстрим. В северной части Тихого океана [50] в 1948 - 2009 гг. потоки LE также увеличивались с максимальным ростом в юго-западной части акватории, в том числе в районе течения Куросио. Также в [50] приведено уменьшение LE в этот период в тропических районах, а SE - в алеутском районе Тихого океана.

В Северном Ледовитом океане процессы теплообмена между океаном и атмосферой представлены в наиболее сложном виде, так как морской лёд на поверхности океана оказывает влияние на интенсивность турбулентных потоков тепла и влаги [46]. Возникновение разрывов льда (полыньи) приводит к образованию интенсивных конвективных потоков над акваторией, которые существенно влияют на изменчивость полей температуры и скорости ветра [13], а также на структуру потоков тепла над океаном. Разница температур между океанической водой и атмосферным воздухом в этих местах может достигать 20 - 40°С, что значительно усиливает теплообмен на границе двух сред [51, 52]. Кроме того, интенсивность теплообмена между океаном и атмосферой в высоких широтах связана с поступлением более тёплых, и солёных атлантических вод, особенно в Баренцево море [53].

Особенностью XXI в. является то, что вследствие ускоренных темпов потепления в высоких широтах усиливается аномальное выделение тепла над поверхностью Северного Ледовитого океана, особенно над свободной ото льда поверхностью Баренцева моря [54], что влияет на климат Северной Евразии [12].

Изменчивость SE и LE определяется типом атмосферной циркуляции. В [55] на примере Ньюфаундлендской ЭАО показано, что при зональном типе циркуляционных процессов в условиях циклонической ситуации турбулентные потоки малы даже при высоких скоростях ветра, а в антициклонических ситуациях, наоборот, даже при слабых скоростях, наблюдается интенсивная теплоотдача из океана в атмосферу. В условиях меридиональной циркуляции наблюдается интенсификация потоков тепла как за счёт высоких скоростей ветра, так и вследствие экстремальных градиентов на границе двух сред.

В работе [11] установлены зависимости потоков тепла и индекса североатлантического колебания (NAO). При увеличении турбулентных потоков тепла в районе Исландского минимума наблюдается интенсификация циклогенеза и усиление зональной циркуляции, что соответствует положительной фазе индекса NAO. А отрицательная фаза североатлантического колебания способствует ослаблению процессов циклогенеза и сохранению меридиональной циркуляции.

Таким образом, важно оценить особенности теплообмена на границе двух сред, так как он формирует аномалии циркуляции атмосферы, влияет на возникновение и распространение циклонов в атмосфере и формирует аномалии изменения климатических величин на материках.

1.3. Влияние процессов атмосферной циркуляции на изменчивость климатических величин в Северной Евразии

Солнечная радиация является основным источником тепловой энергии, определяющим радиационный и тепловой баланс атмосферы и Мирового океана. Изменчивость климатических величин в различных широтных зонах Земли определяется, прежде всего, количеством солнечной радиации, получаемой подстилающей поверхностью [56]. Закономерности пространственно-временной изменчивости составляющих радиационного баланса приведены в работах [57,

58]. Вследствие неравномерного нагрева подстилающей поверхности наблюдается межширотный перенос энергии, который осуществляется посредством океанической и атмосферной циркуляции, и поддерживает климатическое распределение температуры на планете [59].

Важную роль в изменчивости солнечной радиации играют атмосферные аэрозоли и облачность. Например, в конце XX в. наблюдалось сокращение коротковолновой солнечной радиации, которая поступает на подстилающую поверхность. Одной из причин этого, согласно [58], является содержание аэрозоля в атмосфере. Важную роль в регулировании радиационного режима играет облачность, которая влияет на формирование климата. В работе [60] показано увеличение глобальной облачности в начале 80-х годов и её уменьшение с конца 80-х годов. А в первое десятилетие XXI в., согласно [61], на примере Азиатской территории России наблюдается увеличение облачности.

Другим важнейшим климатообразующим фактором является атмосферная циркуляция, а именно: меридиональная циркуляция, обуславливающая межширотный обмен теплом и влагой между низкими и высокими широтами, и зональная циркуляция, которая посредством крупномасштабный адвекции обеспечивает перенос тепла и влаги между океаном и материком.

Основными элементами меридиональной составляющей переноса являются так называемые циркуляционные ячейки: ячейка Гадлея с восходящими потоками в районе экватора и нисходящими в тропиках и субтропиках обоих полушарий (около 25 - 30°); ячейка Ферреля с восходящими движениями в средних широтах (около 50 - 60°) и нисходящими в районе тропиков (около 30 - 40°); полярная ячейка с восходящими движениями в средних широтах (около 60 - 65°) и нисходящими вблизи полюсов [62, 63]. Направление движения в ячейках Гадлея и в полярной совпадает, а ячейка Ферреля направлена в противоположную сторону.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Морару Евгения Ивановна, 2021 год

Список используемой литературы

1. IPCC: Climate Change, 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press. - Cambridge, United Kingdom and New York. NY. USA, 2013. 1535 p.

2. Полонский А.Б. Глобальное потепление, крупномасштабные процессы в системе океан-атмосфера, термохалинная катастрофа и их влияние на климат Атлантико-Европейского региона / А.Б. Полонский // Морской гидрофизический институт НАН Украины. Серия Современные проблемы океанологии. - 2008. - 45 с.

3. Попопа В.В. Современные изменения климата на севере Евразии как проявление вариаций крупномасштабной атмосферной циркуляции /

B.В. Попова // Фундаментальная и прикладная климатология. - 2018. - Т.1.

C. 84 - 111.

4. МГЭИК: Резюме для политиков. Содержится в: Специальный доклад МГЭИК об океане и криосфере в условиях изменяющегося климата [Х.-О. Пёртнер, Д.К. Робертс, В. Массон-Дельмотт, П. Чжай, M. Тигнор, Э. Положанска, K. Минтенбек, M. Николаи, Э. Окем, Я. Петцольд, Б. Рама, Н.М. Вейер (ред.)], 2019. - 33 с.

5. Марчук Г.И. Радиационный баланс Земли: ключевые аспекты / Г.И. Марчук, К.Я. Кондратьев, В.В. Козодеров, 1988. - М: Наука. - 224 с.

6. Курганский М.В. Отклик атмосферной циркуляции на аномалии притоков тепла в двумерной бароклинной модели атмосферы / М.В. Курганский // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2020. Т. 56, № 1. - С. 43-54

7. Каримов К.А. Роль различных физических факторов в долгопериодных изменениях приземной температуры / Р.Д. Гайнутдинова // Труды Гидрометцентра России. - 2017. - Вып. 366. - С. 121 - 136.

8. Лубков А.С. Температурные аномалии в Европе в холодный период в связи с ЭНЮК / Е.Н. Воскресенская, О.В. Марчукова // Системы контроля окружающей среды. -2019. - № 36. - С. 73 - 80.

9. Voskresenskaya E. Extreme precipitation over the Crimean peninsula / E. Voskresenskaya, E. Vyshkvarkova // Quaternary International. - 2016. -Vol.409. - Part A. - P. 75. - 80.

10. Харюткина Е.В. Особенности изменчивости основных климатических характеристик на территории Западной Сибири: автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук: 25.00.29/ Харюткина Елена Валерьевна - Томск, 2012. - 22 с.

11. Нестеров Е.С. Североатлантическое колебание: атмосфера и океан / Е.С. Нестеров, 2013. - М.: Триада. - 144 с.

12. Семенов В.А., Мохов И.И., Латиф М. Роль границ морского льда и температуры поверхности океана на изменение регионального климата в Евразии за последние десятилетия / В.А. Семенов, И.И. Мохов, М. Латиф // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2012. T. 48., № 4. - C. 1 - 18.

13. Семенов В.А. Связь аномально холодных зимних режимов на территории России с уменьшением площади морских льдов в Баренцевом море / В.А. Семенов // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2016. Т. 52, № 3. - С. 257 - 266.

14. Груза Г.В. Наблюдаемые и ожидаемые изменения климата Российской Федерации: температура воздуха / Г.В. Груза, Э.Я. Ранькова //. - Обнинск: ФГУБ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012. - 194 с.

15. Дианский Н.А. Моделирование процесса изменения климата и современного замедления глобального потепления с помощью модели INMOM / Н.А. Дианский, Гусев А.В. // Фундаментальная и прикладная климатология. - 2015. - T. 1. - C. 96 - 118.

16. Watanabe M. Strengthening of ocean heat uptake efficiency associated with the recent climate hiatus / M. Watanabe et al. // Geophysical research letters. - 2013.

- Vol.40. - P. 3175 - 3179.

17. Заявление ВМО о состоянии глобального климата в 2019 году. - ВМО, 2020.

- № 1248. - 35 c.

18. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2019. - М.: Росгидромет, 2020. - 97 с.

19. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2017. - М.: Росгидромет, 2018. - 69 с.

20. Семенов В.А. Моделирование влияния естественной долгопериодной изменчивости в Северной Атлантике на формирование аномалий климата / В.А. Семенов, И.И. Мохов, А.Б. Полонский // Морской гидрофизический журнал. - 2014. - № 4. - C. 14 - 27.

21. Говоркова В. А., Катцов В. М., Мелешко В. П., Павлова Т. В., Школьник И. М. Климат России в XXI веке. Часть 2. Оценка пригодности моделей общей циркуляции атмосферы и океана CMIP3 для расчетов будущих изменений климата России // Метеорология и гидрология. - 2008. - C. 5 - 19.

22. Алексеев Г.В. Арктическое измерение глобального потепления / Г.В. Алексеев // Лёд и Снег. - 2014. - Т. 54, № 2. - C. 53 - 68.

23. Калавиччи А.А. К механизму положительной обратной связи долгосрочной изменчивости конвергенции океанических и атмосферных потоков тепла и площади ледяного покрова в Баренцевом море / А.А. Калавиччи, И.Л. Башмачников // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2019. Т. 55, № 6. - С. 171 - 181.

24. Михайлова Н.В. Пространственно-временная структура полей сплоченности морского льда в Баренцевом море по спутниковым данным / Н.В. Михайлова, А.В. Юровский // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. - Т. 14, № 3. - С. 246 - 254.

25. Цатуров Ю.С., Клепиков А.В. Современное изменение климата Арктики: результаты нового оценочного доклада Арктического совета / Ю.С. Цатуров, А.В. Клепиков // Арктика: экология и экономика. - 2012. -№4(8). - C. 76 - 81.

26. Domingues C.M. Improved estimates of upper-ocean warming and multi-decadal sea-level rise / C.M. Domingues et al. // Nature. - 2008. - Vol. 453. - P. 1090 -1095.

27. Church J.A. Revisiting the Earth's sea-level and energy budgets from 1961 to 2008 / J.A. Church et al. // Geophysical research letters. - 2011. - Vol. 38, № 16. - P. L18601.

28. Chen X. Varying planetary heat sink led to global-warming slowdown and acceleration / X. Chen, K.K. Tung // Science. - Vol. 345. - P. 897-903.

29. Вязилова А.Е. Влияние Арктики на формирование аномалий солености в северо-западной Атлантике и северо-европейском бассейне / А.Е. Вязилова, Г.В. Алексеев, А.А. Балакин, А.В. Смирнов // Проблемы Арктики и Антарктики. - 2015. - №3. - C. 39 - 50.

30. Лаппо С.С. Крупномасштабное тепловое взаимодействие в системе океан -атмосфера и энергоактивные области мирового океана / С.С. Лаппо, С. К. Гулёв С.К., А.Е. Рождественский, 1990. - Л.: Гидрометеоиздать. - 336 с.

31. Репина И.А., Артамонов А.Ю., Варенцов М.И., Хавина Е.М. Взаимодействие атмосферы и океана в Северном Ледовитом океане по данным измерений в летнее-осенний период / И.А. Репина, А.Ю. Артамонов, М.И. Варенцов, Е.М. Хавина // Морской лёд «Российская Арктика». - 2019. - №7. - С. 49 - 61.

32. Bjerknes J. Atlantic al r-sea interaction / J. Bjerknes, 1964. - Environmental Science. - 82p.

33. Шерстюков Б.Г. Тепловая инерция океана и парниковый эффект в современных изменениях климата / Б.Г. Шерстюков // Метеорология и гидрология. - 2006. - T. 7. - C. 66 - 72.

34. Власова Г.А. Энергоактивная зона океана и атмосферы в Северо-Западной Пацифике / Власова Г.А., Полякова А.М. // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. - 2013.

- № 163. - С. 128 - 140.

35. Федоров В.М. Инсоляция Земли и современные изменения климата / Федоров В.М., 2017. - М.: Физматлит. - 192 с.

36. Покровский О.М., Бушкова В.Ю. Влияние распределения температуры поверхностных вод Северной Атлантики на формирование атмосферной циркуляции на территории Евразии / О.М. Покровский, В.Ю. Бушкова // Труды главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. - 2013. - № 568. - С. 98 - 112.

37. Кириченко К.Е. Особенности пространственно-временной изменчивости температуры поверхности океана в период глобального потепления / К.Е. Кириченко, С.И. Молодых, В.А. Коваленко // Секция D. Физика нижней и средней атмосферы. БШФФ-2013. - С. 327 - 329.

38. Kushnir Y. Interdecadal Variations in North Atlantic Sea Surface Temperature and Associated Atmospheric Conditions / Y. Kushnir // Journal of Climate. -1994. - T. 7, № 1. - C. 141 - 157.

39. Bunker A.F. Trends of Variables and Energy Fluxes over the Atlantic Ocean from 1948 to 1972 / A.F. Bunker // Monthly Weather Review. - 1980. - T. 108, № 6.

- C. 720 - 732.

40. Wang G. Consensuses and discrepancies of basin-scale ocean heat content changes in different ocean analyses / G. Wang, L. Cheng, Li C. Abraham J.// Climate Dynamics. - 2018. -Vol. 50.- P. 2471 - 248.

41. Груза Г.В. Особенности температурного режима у поверхности земного шара в 2018 году / Г.В. Груза, Э.Я. Ранькова, И.А. Корнева, О.Ф. Самохина, М.В. Щенин // Фундаментальная и прикладная климатология. - 2019. - Т. 1. - С. 97 - 127.

42. Покровский О.М. Тренды температуры поверхности Мирового океана и приземного воздуха в прилежащих районах суши / О.М. Покровский // Труды главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова. - 2009. -T. 559. - C. 7 - 32.

43. Cheng L. Improved estimates of ocean heat content from 1960 to 2015 / L. Cheng, K.E. Trenberth, J. Fasullo // Science Advances. - 2017. - Vol. P. - e1601545.

44. Levitus S. Warming of the world ocean, 1955-2003 / S. Levitus, J. Antonov, T. Boyer // Geophysical Research Letters. - 2005. - Vol. 32. - P. L02604.

45. Levitus S. World ocean heat content and thermosteric sea level change (0-2000 m), 1955-2010 / S. Levitus et al. // Geophysical Research Letters. - 2012. - Vol. 39. - P. L10603.

46. Варенцов М.И. Экспериментальные исследования энергообмена и динамики атмосферного пограничного в Арктике в летний период / М.И. Варенцов, И.А. Репина // Труды гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации. - 2016. - № 361. - С. 95

- 127.

47. Будыко И.М. Тепловой баланс земной поверхности / И.М. Будыко, 1956. -Л.: Гидрометеорологическое издание. - 256 с.

48. Berry D.I. A New Air-sea interaction gridded dataset from ICOADS with uncertainty estimates / D.I. Berry, E.C. Kent // Bulletin of the American meteorological society. - 2009. - T. 90, № 5. - P. 645 - 656.

49. Gao S. Trends and variations of ocean surface latent heat flux: Results from GSSTF2c data set / S. Gao, L.S. Chiu, C.L. Shie // Geophysical research letters.

- 2013. - Vol. 40. - P. 380 - 385.

50. Пономарёв В.И. Климатическая изменчивость составляющих теплового баланса поверхности Северной части Тихого океана / В.И. Пономарёв, В.А. Петрова, Е.В. Дмитриева // Известия Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра. - 2012. - T. 169. - C. 67 -76.

51. Репина И.А. Влияние полыней и разводий в Арктике на структуру атмосферного пограничного слоя / И.А. Репина, Д.Г. Чечин // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2012. - Т. 9, №4. - C. 162 - 170.

52. Smedsrud L.H. The role of the Barents sea in the Arctic climate system / L.H. Smedsrud et al. // Reviews of geophysics. - 2013. - Vol. 51, № 3. - P. 415 - 449.

53. Иванова Е.В. Послеледниковые палеоокеанологические условия в Баренцевом и Балтийском морях / Е.В. Иванова, И.О. Мурдмаа, Е.М. Емельянов, Э.А. Сейткалиева, Э.П. Радионова // Океанология. - 2016.

- Т. 56, № 1. - C. 125 - 138.

54. Мохов И.И. Современные изменения климата в Арктике / И.И. Мохов // Вестник Российской Академии Наук. - 2015. - Т. 85, № 5. - С. 478 - 484.

55. Гулев С.К. Синоптическое взаимодействие океана и атмосферы в средних широтах / С.К. Гулев, А.В. Калинко, С.С. Лаппо, 1994. - СПб: Гидрометеоиздат. - 1994. - 320 с.

56. Шерстюков Б. Г. Региональные и сезонные закономерности изменений современного климата / Б. Г. Шерстюков, 2008. - Обнинск: ГУ ВНИИГМИ-МЦД - 246 с.

57. Кондратьев К.Я. Аномалии радиационного баланса Земли и теплосодержание деятельного слоя океана как проявления энергоактивных зон. Итоги науки и техники. Атмосфера, океан, космос. Программа «Резервы» / К.Я. Кондратьев, В.В. Козодеров, 1984. -. М.: ВИНИТИ. - Т.4.

- 278 с.

58. Stanhill G. Global dimming: A review of the evidence for a widespread and significant reduction in global radiation with discussion of its probable causes and possible agricultural consequences / G. Stanhill, S. Cohen // Agricultural and Forest Meteorology. - 2001. - Vol. 107. - P. 255 - 278.

59. Кириченко К.Е. Проявление солнечной активности в температуре поверхности Мирового океана / К.Е. Кириченко, В.А. Коваленко, С.И. Молодых // Оптика атмосферы и океана. - 2014. - №2. - С. 154 - 157.

60. Rossow W.B., Duenas E. The international satellite cloud climatology project (ISCCP) web site: an online resource for research / W. B. Rossow, E. Duenas // Bulletin of the American Meteorological Society. - 2004. - Vol. 85. - P. 167 -172.

61. Хлебникова Е.И. Особенности климатических изменений облачного покрова над территорией России / Е.И. Хлебникова, И.А. Саль // Метеорология и гидрология. - 2009. - № 7. - С. 5 - 13.

62. Хайруллина Г.Р. Элементы общей циркуляции и распределение влагозапаса атмосферы Земли / Г.Р. Хайруллина, Н.М. Астафьева, 2008. - М.: РАН. - 34 с.

63. Задорожная Т.Н. Влияние термического режима в приэкваториальной зоне земного шара на глобальный режим средней месячной температуры воздуха Северного полушария / Т.Н. Задорожная // Гелиогеофизические исследования. -2015. - С. 1 - 7.

64. Bjerknes J. Atmospheric teleconnections from the equatorial Pacific / J. Bjerknes // Monthly weather review. - 1969. - Vol. 97. - P. 163 - 172.

65. Wang C. Atlantic climate variability and its associated atmospheric circulation cells / C. Wang // Journal of Climate. - 2002. - Vol. 15., № 13. - P. 1516 - 1536.

66. Huang F.Z., England M.H. Atmospheric Circulation Associated with Anomalous Variations in North Pacific Wintertime Blocking / F.Z. Huang, M.H. England // Monthly weather review. - 2004. - Vol. 132., № 5. - C. 1049 - 1064.

67. Johanson C.M. Hadley cell widening: Model simulations versus observations / C.M. Johanson, Q. Fu // Journal of climate. - 2009. - Vol. 22, № 10. - P. 2713 -2725.

68. Schwendike J. Trends in the local Hadley and local Walker circulations / J. Schwendike, G.J.Berry, M.J. Reeder, C. Jakob, P. Govekar, R. Wardle // Journal of geophysical research. - 2015. - Vol. 120, № 15. - P. 7599 - 7618.

69. Семенов Е.К. Вертикальная циркуляция в тропической атмосфере в периоды экстремальных событий явления Эль-Ниньо - южное колебание / Е.К. Семенов, Е.В. Соколихина, Н.Н. Соколихина // Метеорология и гидрология. - 2008. - №7. - С. 17 - 28.

70. Larkin N.K. On the definition of El Niño and associated seasonal average U. S. weather anomalies / N.K. Larkin, D.E. Harrison // Geophysical Research Letters.

- 2005. - Vol. 32. - P. L13705.

71. Philander S. G. El Niño, La Niña and the Southern Oscillation / S.G. Philander, 1990. - San Diego: Academic Press. - 293 p.

72. Железнова И.В., Гущина Д.Ю. Аномалии циркуляции в ячейках Уокера и Хэдли в период развития двух типов Эль-Ниньо / И.В. Железнова, Д.Ю. Гущина // Метеорология и гидрология. - № 10, С. 8 - 21.

73. Осипов А.М., Гущина Д.Ю. Эль-Ниньо 2015-2016 гг.: эволюция, механизмы, сопутствующие удаленные аномалии / А.М. Осипов, Д.Ю. Гущина // Фундаментальная и прикладная климатология. - 2018. - №3.

- С. 54 - 81;

74. Oort A.H. On the observed annual cycle in the ocean—atmosphere heat balance over the Northern hemisphere / A.H. Oort, Т.Н. Vonder Haar // Journal of physical oceanography. - 1976. - Vol. 6, № 6. - P. 781 - 800.

75. Сорокина С.А., Эзау И.Н. Меридиональный поток энергии в Арктике по данным архива радиозондирования IGRA / С.А. Сорокина, И.Н. Эзау // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2011. - Т. 47, № 5. - С. 622 -633.

76. Рождественский А.Е. Изменения климата и экологии северного полушария, включая Арктику, при ограниченном применении ядерного оружия /

Е.А. Рождественский // Мир (Модернизация. Инновации. Развитие). - 2016.

- Т. 7, № 3. - С. 18 - 25.

77. Латышева И.В. Современные особенности распределения потоков влаги на территории Евразии / И.В. Латышева, Е.П. Белоусова, С.В. Олемской, С.В. Латышев, К.А. Лощенко // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Науки о земле». - 2010. - Т. 3, № 1. - С. 62 - 79.

78. Langen P.L. Polar amplification as a preferred response in an aquaplanet GCM / P.L. Langen, V.A. Alexeev // Climate Dynamics. 2007. V.29. N2-3. P. 305317.16.

79. Boning C.W. Decadal variability of subpolar gure transport and its reverberation in the North Atlantic overturning / C.W. Boning, M. Scheinert, J. Dengg, A. Biastoch, A. Funk // Geophysical Research Letters. - 2006. - Vol. 33. - P. L. 21S01.

80. Verbrugge N. Contribution of horizontal advection to the interannual variability of sea surface temperature in the North Atlantic / N. Verbrugge, G. Reverdin // Journal of physical oceanography. - 2003. - Vol. 33, № 5. - P. 964 - 978.

81. Рождественский А.Е. Крупномасштабный теплообмен между океаном и атмосферой в годовом цикле / А.Е. Рождественский, С.С. Лаппо // Доклады академии наук. - 1989. - Т. 307, №1. - С. 88-91.

82. Sellers W.D. A global climatic model based on energy balance of the Earth-atmosphere system / W.D. Sellers // Journal of Applied Meteorology. - 1969. -Vol. 8. - P. 392 - 400.

83. Полонский А.Б. Оценка составляющих теплового баланса верхнего квазиоднородного слоя в Северной Атлантике / А.Б. Полонский, П.А. Сухонос // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2016. - T. 52, № 6. - C. 729 - 739.

84. Smedsrud L.H. Heat in the Barents Sea: transport, storage, and surface fluxes / L.H. Smedsrud, R. Ingvaldsen, J. E. Nilsen et al. // Ocean Science. - Vol. 6, № 1.

- С. 219 - 234.

85. Сорокина С.А. Меридиональный поток энергии в Арктики по данным архива радиозондирования IGRA / С.А. Сорокина, И.Н. Эзау // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2011. - Т. 47, № 5. - С. 622 - 633.

86. Алексеев Г.В. Влияние атмосферных переносов тепла и влаги на усиление потепления в Арктике в зимний период / Г.В. Алексеев, С.И. Кузьмина, А.В. Уразгильдеева, Л.П. Бобылев // Фундаментальная и прикладная климатология. -2016. - Т. 1. - C. 43 - 63.

87. Алексеев Г.В. Влияние атмосферных переносов тепла и влаги на летнее потепление в Арктике / Г.В. Алексеев, С.И. Кузьмина, Л.П. Бобылев, А.В. Уразгильдеева, Н.В. Гнатюк // Проблемы Арктики и Антарктики. -2017. - №3. - С. 67 - 77.

88. Рождественский А.Е. К оценке источников и стоков тепла в атмосфере Северного полушария / А.Е. Рождественский, Г.А. Малышев // Метеорология. Ученые записки. 2016 - № 45. - С. 142 - 150.

89. Ермаков Д.М. Глобальная циркуляция скрытого тепла в атмосфере земли по данным спутникового радиотепловидения / Д.М. Ермаков // Исследование земли из космоса. - 2018. - № 3. - С. 3 - 28.

90. Yanai M. Seasonal and Interannual Variability of Atmospheric Heat Sources and Moisture Sinks as Determined from NCEP-NCAR Reanalysis / M. Yanai, T. Tomita // Journal of Climate. - 1998. - Vol. 11. - P. 463 - 482.

91. Хлевина С.Е. Пространственно-временной анализ индикаторов засух в широколиственно-лесной зоне правобережья волги / С.Е. Хлевина // Проблемы региональной экологии. - 2012. - №1. - С. 111- 117.

92. Нестеров Е.С. О влиянии температуры воды и потоков тепла на поверхности океана в Северной Атлантике на циркуляцию атмосферы / Е.С. Нестеров // Метеорология и гидрология. - 2009. - № 1. - C. 39 - 46.

93. Пономарёв В.И.,Изменчивость теплообмена северной внетропической части Тихого океана с атмосферой / В.И. Пономарёв, В.А. Петрова, А.Н. Манько // Вестник ДВО РАН. - 2010. - T. 1. - C. 30 - 37.

94. Соколов А.А. Изменение адвекции тепла в Баренцевом море / А.А. Соколов // Российская Арктика. - 2019. - №4. - С. 34 - 44.

95. М. В. Курганский. Отклик атмосферной циркуляции на аномалии притоков тепла в двумерной бароклинной модели атмосферы / М.В. Курганский // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2020. - Т. 56, № 1. С. 43 -54.

96. Уразгильдеева А.В. Ледовитость Арктики и перенос водяного пара на Евразию / А.В. Уразгильдеева, И.Н. Русин // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. - 2015. - № 7. С. 16 - 20.

97. Barnston A.G. Classification, seasonality, and persistence of low-frequency atmospheric circulation patterns / A.G. Barnston, R.E. Livezey // Monthly weather review. - 1987. - № 6. - P. 1083 - 1126.

98. Hurrell J.W. An overview of the North Atlantic Oscillation: The North Atlantic Oscillation: Climatic Significance and Environmental Impact / J.W. Hurrell, Y. Kushir, G. Ottersen, M. Visbeck // Geophysical Monograph Series. - 2003. - Vol. 134. - P. 1-35.

99. Попова В.В. Влияние северо-атлантического колебания на многолетний гидротермический режим Северной Евразии. I. Статистический анализ данных наблюдений / В.В. Попова, А.Б. Шмакин // Метеорология и гидрология. - 2003. - № 5. - С. 62 - 74.

100. Харюткина Е.В. Изменчивость атмосферной циркуляции в условиях происходящих климатических изменений в Западной Сибири в конце XX в. и начале XXI в. / Е.В. Харюткина, С.В. Логинов, Ю.В. Мартынова // Метеорология и гидрология. - 2016. - №6. - С.82 - 86.

101. Институт океанологии Ширшова [Электронный ресурс]: URL: https://ocean.ru/index.php/scientific-directions/fizicheskoe-napravlenie/item/324-kratkoe-opisanie-rabot-laboratorii (Дата обращения: 13.02.2021).

102. Кононова Н.К. Особенности циркуляции атмосферы Северного полушария в конце ХХ - начале XXI века и их отражение в климате / Н.К. Кононова // Сложные системы. - 2014. - №2(11). - С. 11 - 35.

103. Dee D.P. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system / Dee D.P. et al. // Quarterly journal of the royal meteorological society. - 2011. - Vol. 137, №.656. - P. 553 - 597.

104. Saha S. The NCEP climate forecast system reanalysis / S. Saha et al. // Bulletin of the American Meteorological Society - 2010. - Vol. 91, №. 8. - P. 1015 -1057.

105. Hersbach H. The ERA5 global reanalysis // H. Hersbach et al. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. - 2020. - Vol. 146, № 730. - P. 1999 -2049.

106. Kobayashi S. JRA-55 Reanalysis: General Specifications and Basic Characteristics / S. Kobayashi, Y. Ota, Y. Harada, A. Ebita, M. Moriya, H. Onoda // Journal of the meteorological society of japan. Ser. II. - 2015. - Vol. 93, № 1. - P. 5 - 48.

107. Freeman E. ICOADS Release 3.0: A major update to the historical marine climate record / E. Freeman // International Journal of Climatology. - 2017. - № 37. -2211 - 2237.

108. Логинов С.В. Пространственно-временная изменчивость климата Азиатской территории России: автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук: 25.00.29/Логинов Сергей Владимирович. - Томск, 2012. - 23 с.

109. Гранкина Т.Б. Верификация данных реанализа ERA-Interim в Азово-Черноморском бассейне / Т.Б. Гранкина, В.А. Ибраев, П.А. Могильников // Морской гидрофизический журнал. - 2019. - Т. 35, № 3. - С. 261 - 272.

110. Платонов В.С. Оценка качества воспроизведения современными реанализами экстремальных метеорологических характеристик в регионе Карского моря / В.С. Платонов Е.В. Новикова // в сборнике Тезисы конференции к 100-летию со дня рождения М.А. Петросянца

«М.А. Петросянц и отечественная метеорология», 2019. - М.: Тирекс. - С. 48.

111. Кокорев В.А., Шерстюков А.Б. О метеорологических данных для изучения современных и будущих изменений климата на территории России / В.А. Кокорев, А.Б. Шерстюков // - Арктика. XXI век. Естественные науки.

- 2015. - № 2. - С. 5 - 23.

112. Колмакова М.В. Временная изменчивость климата и обводнённости территории Западной Сибири по данным метеорологических станций, модельного реанализа и спутниковой альтиметрии / М.В. Колмакова, Е.А. Захарова, А.В. Кураев, В.А. Земцов, С.Н. Кирпотин // Вестник Томского государственного университета. - 2012. - № 364. - С. 173 - 180.

113. Fu G. Comparison of NCEP-NCAR and ERA-interim over Australia / G. Fu, S.P. Charles, B. Timbal, B. Jovanovic, F. Ouyang // The international journal of climatology. - 2016. - Vol. 36, № 5. - P. 2345 - 2367.

114. Худякова Т.А. Исследование качества воспроизведения интенсивности сибирского антициклона по данным различных реанализов / Т.А. Худякова, Ю.В. Мартынова // в сборнике тезисов международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды «ENVIR0MIS-2016», 2016. - Томск: Издательство Томского ЦНТИ. - С. 67 - 71.

115. Drijfhout S.S. Surface warming hiatus caused by increased heat uptake across multiple ocean basins / S.S. Drijfhout et al // Geophysical research letters. - 2014.

- Vol. 41, №. 22. - P. 7868 - 7874.

116. von Storch H., Zwiers F.W. Statistical analysis in climate research. / H. von Storch, F.W. Zwiers. - Cambridge: Cambridge University Press, 2003. - 484 p.

117. Гилл А. Динамика атмосферы и океана/ Гилл А. - М.: Мир, 1986. - Т. 1. -399 с.

118. Мошонкин С.Н. Циркуляционный механизмы стабилизации региональной динамики деятельного слоя океана / С.Н. Мошонкин, В.Б. Залесный,

А.В. Гусев, В.И. Бышев // Океанологические исследования. - 2019. - Т. 47.

- №2. - C. 198 - 219.

119. Доронин Ю.П. Физика океана / Ю.П. Доронин. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978.

- 294 с.

120. Залогин Б.С. Моря / Б.С. Залогин, А.Н. Косарев. - М: Мысль,1999. - 400 c.

121. Дрейпер Н. Прикладной регрессионный анализ / Н. Дрейпер, Г. Смит. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2007. - 912 с.

122. Lin J. Empirical orthogonal function (EOF) analysis and modeling of the ionospheric peak height during the years 2002-2011/ J. Lin et al. // GR: Space Physics. - 2014. - Vol. 119, № 5. - P. 3915 - 3929.

123. Аверьянова Е.А. Моделирование особенностей современной термохалинной циркуляции Северной Атлантики с использованием боксовой модели / Е.А. Аверьянова, А.Б. Полонский, В.Ф. Санников // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2017. - Т. 53, № 3. - С. 406 -414.

124. Полонский А.Б. О механизме десятилетних колебаний в системе океан -атмосфера / А.Б. Полонский // Морской гидрофизический журнал. - 2002. -№ 1. - С. 25 - 34.

125. Huang R.X. Multiple equilibrium states in combined thermal and saline circulation / R.X. Huang, J.R. Luyten, H.M. Stommel // Journal of Physical Oceanography. - 1992. - Vol. 22, № 3. - P. 231 - 246.

126. Griffies S.M. A linear thermohaline oscillator driven by stochastic atmospheric forcing / S.M. Griffies, E. Tziperman // Journal of Climate. - 1995. - Vol. 8, № 43. - P. 2440 - 2453.

127. Stommel H. Thermohaline convection with two slable regims of flow / H. Stommel // Tellus. - 1961. - Vol. 13. - №2. - Р. 224 - 23.

128. Martin J.E. Mid-latitude atmospheric dynamics: a first cource / J.E. Martin. -New-York: John Wiley & Sons, 2006. - 324 p.

129. 304. Соболь И.М. Метод Монте-Карло / И.М. Соболь. - М.: Наука, 1968. -Вып. 46. - 64 с.

130. Михайлов Г.А. Численное статистическое моделирование, методы Монте-Карло: учебное пособие для вузов / Г.А. Михайлов, А.В. Войтишек. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 368 с.

131. Кузнецов В.Ф. Решение задач теплопроводности методом Монте-Карло /

B.Ф. Кузнецов. - М., 1973. - 19 с.

132. Zhuravleva T. Monte Carlo simulation of thermal radiative transfer in spatially inhomogeneous clouds taking into account the atmospheric sphericity / T. Zhuravleva, I. Nasrtdinov, T. Chesnokova, I. Ptashnik // Journal of quantitative spectroscopy and radiative transfer. - 2019. - T. 236. - P. 106602;

133. Демьянов В.В. Разработка модели переноса радиоактивной примеси в атмосфере на основе метода Монте-Карло / В.В. Демьянов, М.Ф. Каневский. - М.: ИБРАЭ, 1994. - 40 с.

134. Garfinkel C.I. The Non-Gaussianity and Spatial Asymmetry of Temperature Extremes Relative to the Storm Track: The Role of Horizontal Advection /

C.I. Garfinkel, N. Harnik // Journal of Climate. - 2017. - Vol. 30. -P. 445 - 464.

135. Морару Е.И. Изменчивость температуры поверхности океана и тепловых потоков в Северной Атлантике в 1975 - 2011 гг. / Е.И. Морару, С.В. Логинов, И.И. Ипполитов // Вестник Томского государственного университета. - 2014. - T. 385. - C. 187 - 196.

136. Cayan D.R. Latent and Sensible Heat Flux Anomalies over the Northern Oceans: Driving the Sea Surface Temperature / D.R. Cayan // Journal of Physical Oceanography. - 1992. - T. 22, № 8. - C. 859 - 881.

137. Wu R. Surface latent heat flux and its relationship with sea surface temperature in the National Centers for Environmental Prediction Climate Forecast System simulations and retrospective forecasts / R. Wu, B.P. Kirtman, K..Pegion // Geophysical Research Letters. - 2007. - Vol. 34, № 17. - P. L17712 - L17721.

138. Варгин П.Н. Исследование шторм-треков Северного полушария / П.Н. Варгин, Ю.В. Мартынова, Е.М. Володин, С.В. Кострыкин // Экология. Экономика. Информатика. Серия: системный анализ и моделирование экономических и экологических систем. - 2019. - Т4, №4. - P. 145 - 152.

139. Chou S.H. Surface turbulent heat and momentum fluxes over global oceans based on the Goddard Satellite retrievals, version 2 (GSSTF-2) / S.H. Chou, , E. Nelkin, J. Ardizzone, R.M. Atlas, C.L. Shie // Journal of Climate. - 2003. - P. 3256 -3273.

140. Lisan Yu. Global Variations in Oceanic Evaporation (1958-2005): The Role of the Changing Wind Speed / Yu. Lisan // Journal of Climate. - 2007. - № 20. - P. 5376 - 5390.

141. Bengtsson L. The changing atmospheric water cycle in Polar Regions in a warmer climate / L. Bengtsson, K.I. Hodges, S. Koumoutsaris, M. Zahn, N. Keenlyside // Tellus Series A: Dynamic Meteorology and Oceanography. - 2011. - Vol. 63. №. 5. P. 907-920.

142. Kumar P.B. Latent Heat Flux Sensitivity to Sea Surface Temperature: Regional Perspectives / P.B. Kumar, M.F. Crovin // Journal of Climate. - 2017. - Vol.30.

- P. 129 - 143.

143. Duchez A. Drivers of exceptionally cold North Atlantic Ocean temperatures and their link to the 2015 European heat wave / A. Duchez et al. // Environmental Research Letters. - 2016. - № 11. - P. 074004.

144. Word glacier monitoring service [Электронный ресурс]: URL: https://wgms.ch. (Дата обращения: 13.02.2021);

145. Zemp M. Historically unprecedented global glacier decline in the early 21st century / M. Zemp et al. // Journal of Glaciology - 2015. - Vol. 61, № 228. - P. 745 - 762.

146. Tesdal J.E. Salinity trends within the upper layers of the subpolar North Atlantic / J.E. Tesdal, R.P. .Abernathey, A.L. Gordon, T.W.N. Haine // Journal of Climate.

- 2018. - Vol. 31. - P. 2675 - 2698.

147. Liu C.. Unrealistic increases in wind speed explain reduced eastern Pacific heat flux in reanalyses / C. Liu, R.P. Allan // Journal of Climate. - 2018. - Vol. 31. -P. 2918 - 2993.

148. Arthun, M.A. Quantifying the influence of Atlantic heat on the Barents Sea ice variability and retreat / M.A. Arthun, T. Eldevik, L.H. Smedsdrud, O. Skagseth, R.B. Ingvaldsen // Journal of Climate. - 2012. - Vol. 25. - P. 4736 - 4743.

149. Lu J. Expansion of the Hadley cell under global warming / J. Lu, G.A. Vecchi, T. Reichler // Geophysical Research Letters. - 2007. - Vol. 34. - P. L06805.

150. Колесникова М.А. Изменение прогнозирования Эль-Ниньо в последнее десятилетие / М.А. Колесникова // Материалы конференции «Ломоносов 2018». - 2018. - С. 1.

151. Толстиков А.В. Связь индекса NAO с температурой поверхностного слоя белого моря / А.В. Толстиков // Современные научные исследования и инновации. - 2016. - № 9.

152. Блютген И. География климатов / И Блютген. - М.: Прогресс, 1973. - Т.2. -402 с.

153. Мартынова Ю.В. О некоторых особенностях динамики общей циркуляции атмосферы в условиях глобального изменения климата / Ю.В. Мартынова, В.Н. Крупчатников // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2015. -Т. 51, № 3. - С. 346 - 357.

154. Tamarin T. The poleward shift of storm tracks under global warming: a Lagrangian perspective / T. Tamarin, Y. Kaspi // Geophysical Research Letters. - 2017. - Vol. 44. - P. 10666 - 10674.

155. Безруков Ю.Ф. Течения в Мировом океане. Учебное пособие / Ю.Ф. Безруков, А.Н. Тамайчук. - Симферополь: Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского. - 2001. - 52 с.

156. Усова (Морару) Е.И. Влияние изменчивости потоков тепла в районе Баренцева моря на температурный режим Западной Сибири в зимний

период / Е.И. Усова (Морару), С.В. Логинов, Е.В. Харюткина // Оптика атмосферы и океана. 2018. - Т. 31, № 08. - С. 652 - 659.

157. Логинов С.В. Связь ячеек тропосферной циркуляции с изменчивостью меридиональных потоков тепла над территорией Сибири / С.В. Логинов, Е.И. Морару, Е.В. Харюткина // Оптика атмосферы и океана. - 2016. - Т. 29, № 8. - С. 640 - 646.

158. Ермаков Д.М. Циркуляция скрытого тепла в атмосфере Земли: анализ 15 лет радиотепловых спутниковых измерений / Д.М. Ермаков, Е.А. Шарков, А.П. Чернушич // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2017. - Т. 14, № 6. - С. 9 - 27.

159. Полонский А.Б. Пространственно-временная изменчивость меридиональных переносов тепла в Северной Атлантике / А.Б. Полонский, С.Б. Крашенинникова // Морской гидрофизический журнал. - 2010. - № 6. - С. 24 - 41.

160. Харюткина Е.В. Тенденции изменения экстремальности климата Западной Сибири в конце XX - начале XXI веков / Е.В. Харюткина, С.В. Логинов, Е.И. Усова (Морару), Ю.В. Мартынова, К.Н. Пустовалов // Фундаментальная и прикладная климатология. -2019. - Т. 2. - С. 45 - 65.

161. Мезенцева О.В. Количественная оценка адвекции тепла на территории Западной Сибири / О.В. Мезенцева // Омский научный вестник. - 2004. - С. 188 - 190.

162. Вологжина С. Ж. Динамика азиатского антициклона и его влияние на климат и экологию Байкальского региона / С.Ж. Вологжина, И.В. Латышева // Вестник Забайкальского государственного университета. - 2019. - Т. 25, № 3. - С. 4 - 11.

163. Харюткина Е.В. Тенденции изменения экстремальности климата Западной Сибири в конце XX - начале XXI веков / Е.В. Харюткина, С.В. Логинов, Е.И. Морару, Ю.В. Мартынова, К.Н. Пустовалов // Фундаментальная и прикладная климатология. -2019. - Т. 2. - С. 45 - 65.