Дальние связи в атмосфере и океане как основа долгосрочного рыбопромыслового прогнозирования

Глобальная климатическая система характеризуется существованием так называемых дальних связей (ДС), которые представляют собой статистически значимые синхронные корреляции в удалённых друг от друга районах Земли. В работе приводится обзор и подробная характеристика основных ветвей дальних связей в атмосфере и океане. Показано, что климатический сдвиг во второй половине 1980-х годов, сопровождавшийся усилением североатлантического колебания и смещением его центров на восток, обусловил существенные изменения в положении и интенсивности центров других ветвей атмосферных ДС в североатлантическом, евразийском и западно-тихоокеанском регионах, а также в характере их воздействия на поверхностный слой вод в северных частях Атлантического и Тихого океанов. ДС в атмосфере и океане оказывают существенное влияние на многолетние флуктуации численности пополнения и условия выживания различных промысловых объектов. Выявлена тесная связь условий выживания минтая северной части Охотского моря с изменчивостью интенсивности субарктического океанического круговорота, зависящая, в свою очередь, от фазы системы «северотихоокеанское колебание/осцилляция северотихоокеанских круговоротов». В то же время, изменения численности пополнения минтая у Восточной Камчатки происходят в противофазе с изменениями среднего зимнего индекса арктического колебания. Таким образом, представление о дальних связей в системе «океан-атмосфера», ретроспективный анализ связанных с ними климатических режимов и основанное на этом анализе предвидение ожидаемых изменений климата в том или ином регионе могут стать надёжной основой для средне- и долгосрочного прогнозирования тенденций изменения запасов многих объектов российского промысла. 

1. Визе В. Ю. 1927. Корреляция между состоянием метеорологических элементов в удалённых друг от друга частях земного шара. Метеорологический вестник. № 11. С. 229–239.

2. Елизаров А. А., Родионов С. Н., Котенев Б. Н. 1990. Системный подход Г. К. Ижевского. Сопряжённость колебаний численности поколений трески в Северной Атлантике // Плен. докл. 8-й Всес. конф. по промысловой океанологии. С. 48–66.

3. Ижевский Г. К. 1964. Системная основа прогнозирования океанологических условий и воспроизводства промысловых рыб. М.: Изд-во ВНИРО. 166 с.

4. Малинин В. Н., Гордеева С. Н. 2009. Промысловая океанология юго-восточной части Тихого океана. Т. 1. Изменчивость факторов среды обитания. СПб: Изд. РГГМУ. 278 с.

5. Петросянц М. А., Семенов Е. К., Гущина Д. Ю., Соколихина Е. В., Соколихина Н. Е. 2005. Циркуляция атмосферы в тропиках. Климат и изменчивость. М.: МАКС Пресс. 640 с.

6. Barnston A. C., Livezey R. E. 1987. Classification, seasonality and persistence of low-frequency atmospheric circulation patterns // Mon. Weather Rev. 115. P. 1083–1126.

7. Bjornsson H., Venegas S. A. 1997. A manual for EOF and SVD analyses of climate data. McGill University, CCGCR Report. № 97-1. Montréal, Québec. 52p.

8. Bond N. A., Overland J. E., Spillane M., Stabeno P. 2003. Recent Shifts in the State of the North Pacific // Geophys. Res. Lett. V. 30 (2183). doi: http://dx.doi.org/10.1029/2003GL018597.

9. Chylek P., Lesins. G. 2008. Multidecadal variability of Atlantic hurricane activity: 1851–2007 // J. Geophys. Res. V. 113. № D 22106. doi:10.1029/2008JD010036

10. Climate Prediction Center — East Atlantic. Accessible via: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/teledoc/ea.shtml

11. Climate Prediction Center — Pacific/North American. Accessible via: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/teledoc/pna.shtml

12. Climate Prediction Center — Polar/Eurasia. Accessible via: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/teledoc/poleur.shtml

13. Climate Prediction Center — Tropical/Northern Hemisphere/ Accessible via: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/teledoc/tnh.shtml

14. Climate Prediction Center — West Pacific/ Accessible via: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/teledoc/wp.shtml

15. Cushing D. H. 1978. Biological effects of climatic change // Rapp. P. — v. Reun. Cons. Int. Explor. Mer. V. 173. P. 107–116.

16. Cushing D. H. 1982. Climate and fisheries. Academic Press: London. 373 pp.

17. Cushing D. H., Dickson R. R. 1976. The biological Response in the Sea to climatic changes // Advances in Marine Biology. V. 14. P. 2–122.

18. Di Lorenzo E., Schneider N., Cobb K. M., Franks P. J.S., Chlak K., Miller A. J., McWilliams J.C., Bograd S. J., Arango H., Curchister E., Powell T. M., Riviere P. 2008. North Pacific Gyre Oscillation links ocean climate and ecosystem change // Geophys. Res. Lett. V.35. L08607. doi:10.1029/2007GL032838

19. Goldenberg S. B., Landsea C. W., Mestas-Nunez A.M., Gray W. M. 2 001. T he r ecent i ncrease i n A tlantic hurricane activity: causes and implications // Science. V. 293. P. 474–479.

20. Jung T., Hilmer M., Ruprecht E., Kleppek S., Gulev S. K., Zolina O. 2003. Characteristics of the Recent Eastward Shift of Interannual NAO Variability // J. Climate. V. 16. P. 3371–3382.

21. Helland-Hansen B., Nansen F. 1920. Temperature variations in the North Atlantic Ocean and in the atmosphere. Washington. 243 p.

22. Kawasaki T., Omori M. 1988. Fluctuations in the three major sardine stocks in the Pacific and the global trend in mean temperature // Int. Symp. on Long Term Changes in Marine Fish Populations / T. Wyatt, M. G. Larrañeta (eds.). Vigo, Spain. P. 273–290.

23. Krovnin A. S. 1995. A. Comparative study of climatic changes in the North Pacific and North Atlantic and their relation to the abundance of fish stocks // Climate change and northern fish populations / R. J. Beamish (ed.). Can. Spec. Publ. Aquat. Fish. Sci. V. 121. P. 181–198.

24. Linkin M., Nigam S. 2 008. T he N orth P acific Oscillation–West Pacific Teleconnection Pattern: Mature-Phase Structure and Winter Impacts // J. Climate. V. 21. P. 1979–1997.

25. Lluch-Belda, D., Crawford, R.J.M., Kawasaki, T., MacCall, A.D., Parrish, R.H., Schwartzlose, R.A., Smith, P. 1989. World-wide fluctuations of sardine and anchovy stocks: the regime problem. South African Journal of Marine Science. V. 8. P. 195–205.

26. Lluch-Belda, D., Schwartzlose R. A., Serra R., Parrish, R.H., Kawasaki, T., Hedgecock D., Crawford, R.J.M. 1992. Sardine and anchovy regime fluctuations of abundance in four regions of the world oceans: a workshop report. Fish. Oceanogr. V. 1. 339 p.

27. Mantua J. N., Hare S. R., Zhang Y., Wallace J. M., Francis R. C. 1997. A Pacific interdecadal climate oscillation with impact on salmon production // Bull. Am. Meteorol. Soc. V. 78. P. 1069–1079.

28. Namias J., Douglas A. V., Cayan D. 1982. Large-scale changes in North Pacific and North American weather patterns in recent decades. Mon. Weather Rev. V. 110. P. 1851–62.

29. O’Reilly C.H., Huber L. M., Woollings T., Zanna L. 2016. The signature of low-frequency oceanic forcing in the Atlantic Multidecadal Oscillation // Geophys. Res. Lett. V. 43. 2810–2818.

30. Polovina J. J., Mitchum J. T., Graham N. E., Craig M. P., Demartini E. E., Flint E. 1994. Physical and biological consequences of a climate event in the central North Pacific // Fish. Oceanogr. V.3. № I. P. 15–2I.

31. Renwick J. A., Wallace J. M. 1996. Relationships between North Pacific wintertime blocking, El Nino, and the PNA pattern // Mon. Wea. Rev. V. 124. P. 2071–2076

32. Rodionov S. N. 1995. Atmospheric teleconnections and coherent fluctuations in recruitment to North Atlantic cod (Gadus morhua) s tocks // Climate change and northern fish populations / R. J. Beamish (ed.). Can. Spec. Publ. Fish. Aquat. Sci. 121. P. 45–55.

33. Schlesinger M. E., Ramankutty N. 1994. An oscillation in the global climate system of period 65–70 years // Nature. V. 367. P. 723–726.

34. Schwartzlose R. A., Alheit J., Bakun A., Baumgartner T., Cloete R., Crawford, R.J.M., Fletcher W. J., Green-Ruiz Y., Nevare0z-Martinez M.O., Parrish, R.H., Roy R., Serra R., Shust K. V., Ward N. M., Zuzunaga J. Z. 1999. Worldwide large-scale fluctuations of sardine and anchovy populations // South African J. of Marine Science. V. 21. 289 p.

35. Thompson D. W.J., Wallace J. M. 1998. The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields // Geophys. Res. Lett. V. 25. P. 1297–1300.

36. Thompson D. W.J., Wallace J. M. 2000. Annular modes in the extratropical circulation. Part I: Month-to-month variability // J. Climate. V. 13. P. 1000–1016.

37. Thompson, D.W.J., Wallace J. M. 2001: Regional Climate Impacts of the Northern Hemisphere Annular Mode // Science. V. 293. P. 85–89.

38. Trenberth K. E, Hurrell J. W. 1994. Decadal atmosphereocean variations in the Pacific. Climate Dynamics. V. 9. P. 303–319.

39. Trenberth K. E., Branstator W. B., Karoly D., Kumar A., Lau N.-C., Ropelewski C. 1998. Progress during TOGA in understanding and modeling global teleconnections associated with tropical sea surface temperatures // J. Geophys. Res. V. 5. P. 14291–14324.

40. Walker G. T. 1928. World Weather // Memor. Roy. Met. Soc. V. 2. № 17. P. 97–124.

41. Walker, G.T., Bliss E. W. 1932. World weather V // Mem. Roy. Meteor. Soc. V. 4. P. 53–84.

42. Wallace J. M., Gutzler D. S. 1981. Teleconnections in the geopotential height field during the Northern Hemisphere winter // Mon. Weath. Rev. V. 109. P. 784–812.

43. Wallace J. M., Smith C., Jiang Q. 1990. Spatial Patterns of Atmosphere-Ocean Interaction in the Northern Winter // J. Climate. V. 3. P. 990–998.

44. Wolter K., Timlin M. S. 1998. Measuring the strength of ENSO events — how does 1997/98 rank? // Weather. V. 53. P. 315–324.

45. Yu B., Tang Y. M., Zhang X. B., Niitsoo A. 2009. A n analysis on observed and simulated PNA associated atmospheric diabatic heating // Clim. Dyn. V. 33(1). P. 75–91