Циркуляция и термохалинные характеристики вод субарктической Атлантики : среднее состояние и изменения в масштабе десятилетий

• Автор: Сарафанов, Артем Андреевич
• Шифр специальности: 25.00.28
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 201 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Крупномасштабная циркуляция вод и водные массы субарктической Атлантики. Изменения в масштабе десятилетий.
Краткий обзор
1Л Циркуляция вод
1.2 Водные массы
1.3 Изменения в масштабе десятилетий
1.3.1 Поверхностные и промежуточные воды
1.3.2 Глубинные воды и
меридиональная термохалинная циркуляция
Рисунки к главе
Глава 2. Среднее многолетнее состояние крупномасштабной
циркуляции в толще вод на севере Атлантического океана в 2000-х гг
2.1 Циркуляция вод в 2000-х гг. в контексте
изменчивости в масштабе десятилетий
2.2 Данные и метод
2.3 Перенос вод через 59.5° с.ш
2.4 Сравнение с независимыми оценками
2.5 Диапикнические потоки и водообмен между бассейнами
2.6 Систематизация результатов
Рисунки к главе
Г лава 3. Потепление и осолонение промежуточных и глубинных
вод субарктической Атлантики в 1990-х - 2000-х гг
3.1 Промежуточные воды субтропического происхождения
3.2 Субарктические промежуточные и глубинные воды
Рисунки к главе

Глава 4. О причинах изменений термохалинных характеристик
промежуточных и глубинных вод субарктической Атлантики в
масштабе десятилетий. Связь с Североатлантическим колебанием
4.1 Причины потепления и осолонения
промежуточных и глубинных вод в 1990-х - 2000-х гг
4.1.1 Промежуточные воды субтропического происхождения
4.1.2 Субарктические промежуточные и глубинные воды
4.2 Связь изменений характеристик вод с
Североатлантическим колебанием в 1950-х - 2000-х гг
4.3 Механизм воздействия Североатлантического колебания на температуру и соленость в толще
вод субарктической Атлантики
Рисунки к главе
Глава 5. Изменения интенсивности крупномасштабной циркуляции вод субарктической Атлантики в масштабе десятилетий.
Связь с конвекцией в регионе
5.1 Изменения расхода Западного глубинного
пограничного течения в море Ирмингера
5.2 Изменения интенсивности
меридиональной термохалинной циркуляции
Рисунки к главе
Заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СИМВОЛОВ И АББРЕВИАТУР
ВВЕДЕНИЕ
Крупномасштабная циркуляция вод Северной Атлантики (рис. 1.1 к гл. 1) -один из важнейших элементов климатической системы Земли. В верхних слоях океана Северо-Атлантическое течение переносит на север теплые субтропические воды. В субарктической Атлантике (рис. 1.2 к гл. 1) и приатлантической части Северного Ледовитого океана эти воды, отдавая тепло атмосфере, охлаждаются, становятся плотнее и, смешиваясь с холодными арктическими водами, погружаются на глубины, формируя направленный в низкие широты поток более холодных и плотных глубинных вод [Лаппо, 1984; McCartney and Talley, 1984; Broecker, 1985; Lumpkin and Speer, 2007; van Aken, 2007; Кошляков и Тараканов, 2011]. С этой циркуляцией, известной как меридиональная термохалинная циркуляция (МТЦ) вод Северной Атлантики, связан перенос тепла на север (до ~1Т015Вт [Koltermann et al., 1999]), сопоставимый с меридиональным переносом тепла в атмосфере. Поэтому многолетние изменения крупномасштабной циркуляции и термохалинных характеристик вод на севере Атлантического океана играют одну из главных ролей в формировании климатических аномалий в умеренных и высоких широтах Северного полушария [Schlesinger and Ramankutty, 1994; Kushnir, 1994; Delworth and Mann, 2000; Лаппо и др., 2003; Бышев, 2003; Sutton and Hodson, 2005; Sutton and Dong, 2012].
Исследование многолетних изменений термохалинных характеристик и динамики вод субарктической Атлантики осложняется нехваткой данных наблюдений - относительно малой длиной временных рядов, а также несовершенством численных моделей, не воспроизводящих наблюдаемые изменения во всем их комплексе. Это относится в наибольшей степени к глубинным слоям океана, недоступным ни для спутниковых наблюдений, ни для автономных дрейфующих измерителей. Единственный источник данных о глубинных водах в масштабах всей субарктической Атлантики - судовые наблюдения на трансатлантических разрезах. Эти наблюдения трудоемки, затратны, и поэтому редки. Численные модели воспроизводят циркуляцию

42 40 38 36 34 32 ЗО 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10

42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 ММОЛЬ/КГ
Долгота (“З.Д.)
Рис. 1.6. Средние многолетние (2002-2008 гг.) летние распределения (а) потенциальной температуры (°С), (б) солености (епс) и (в) концентраций растворенного кислорода (цмоль кг-1) на разрезе по 59.5° с.ш. в субарктической Атлантике. Положение разреза показано на рис. 1.2. Средние глубины положения изопикнических поверхностей (сто) 27.55, 27.80 и, в море Ирмингера, 27.88 показаны белыми линиями. Аббревиатуры названий водных масс: СПМВ - Субполярная модальная вода; СТПВ - Субтропические промежуточные воды; JIB - Лабрадорская водная масса; вЛВ - верхняя ЛВ; нЛВ - нижняя ЛВ; СВГВ — Северо-восточная глубинная вода; СЗГВ - Северо-западная глубинная вода. Рисунок из работы [Sarafanov et al., 2012].