Динамика гидрометеорологических условий в Северной Атлантике и Западной Арктике в эпоху глобальных климатических изменений

Цель работы: охарактеризовать особенности изменений условий среды в различных районах Северной Атлантики и Западной Арктики на протяжении последних 40 лет.

Материалом исследования послужили океанографические данные, собранные в ходе экспедиций Полярного филиала ВНИРО в Баренцево море, и другая доступная информация о гидрометеорологических условиях в районах Северной Атлантики и Западной Арктики за 1981–2022 гг.

Используемые методы: сравнительный анализ данных, методы описательной статистики, корреляционный и спектральный анализы.

Результаты: в работе проанализированы изменения среднегодовых значений температуры воздуха и поверхности океана, ледовитости, теплосодержания водных масс и штормовой активности в Баренцевом, Норвежском и Карском морях, районах моря Ирмингера, банки Роколл и Северо-Западной Атлантики за последний 40-летний период. Показано, что с начала 1980-х гг. в Северной Атлантике и Западной Арктике на фоне повышающейся штормовой активности наблюдается тренд на увеличение температуры воздушных и водных масс и уменьшение площади льда, что наиболее отчётливо прослеживается с начала XXI века. При этом изменения теплового состояния воды и воздуха, а также ледовитости и штормовой активности носят циклический характер. Отмечено, что с 2016 г. в Баренцевом и Норвежском морях наблюдается тенденция на похолодание воздушных и водных масс и увеличение ледовитости.

Практическая значимость: полученные результаты позволят лучше понимать климатические процессы, происходящие в Северной Атлантике и Западной Арктике в последние 40 лет, и могут быть использованы для оценки влияния изменений климата на основные объекты российского рыболовства в этих районах.

1. Винниченко В.И., Сентябов Е.В. 2005. Распределение миграции пикши (Melanogrammus aeglefinus) на банке Роколл // Вопросы рыболовства. Т. 6. № 1(21). C. 44–55.

2. Гудкович З.М., Карклин В.П., Смоляницкий В.М., Фролов И.Е. 2009. О характере и причинах изменений климата Земли // Проблемы Арктики и Антарктики. № 81. С. 15–23.

3. Долгов А.В., Смирнов О.В, Сентябов Е.В., Древетняк К.В., Четыркина О.Ю. 2011. Новые данные по ихтиофауне Карского моря (по результатам исследований ПИНРО в 2007–2008 гг.) // Наземные и морские экосистемы. М.: Paulsen. С. 112–128.

4. Елисеева И.И., Юзбашев М.М. 2004. Общая теория статистики. М.: Финансы и статистика. 656 с.

5. Жичкин А.П. 2015. Динамика межгодовых и сезонных аномалий ледовитости Баренцева и Карского морей // Вестник КНЦ РАН. № 1(20). С. 55–64.

6. Карсаков А.Л., Боровков В.А., Сентябов Е.В., Ившин В.А., Балякин Г.Г., Аболмасова З.В. 2016. Океанографические условия в морях Северо-Европейского бассейна и Северной Атлантики в 2014–2015 гг. и их влияние на распределение промысловых рыб // Труды ВНИРО. Т. 164. С. 5–21.

7. Карсаков А.Л., Трофимов А. Г., Анциферов М.Ю., Ившин В.А., Губанищев М.А. 2022. 120 лет океанографических наблюдений на разрезе «Кольский меридиан». Мурманск: ПИНРО им. Н.М. Книповича. 145 с.

8. Карсаков А.Л., Трофимов А.Г., Титов О.В. 2018. Основные особенности условий среды в Баренцевом море в 2017 г. // Труды ВНИРО. Т. 173. С. 17–32. DOI: 10.36038/2307–3497–2018–173–17–32.

9. Коросов А.В., Горбач В.В. 2007. Компьютерная обработка биологических данных. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ. 76 с.

10. Крашенинникова С.Б., Крашенинникова М.А. 2019. Причины и особенности долговременной изменчивости ледовитости Баренцева моря // Лёд и Снег. Т. 59. № 1. С. 112–122. DOI: 10.15356/2076–6734–2019–1–112–122.

11. Лис Н.А., Егорова Е.С. 2022. Климатическая изменчивость ледовитости Баренцева моря и его отдельных районов // Проблемы Арктики и Антарктики. Т. 68. № 3. С. 234–247. DOI: 10.30758/0555–2648–2022–68–3–234–247.

12. Лис Н.А., Чернявская Е.А., Миронов Е.У., Тимохов Л.А., Егорова Е.С. 2023. Информативность факторов, формирующих долгопериодные колебания ледовитости отдельных районов Баренцева моря // Российская Арктика. Т. 5. № 2. С. 17–32. DOI: 10.24412/2658–4255–2023–2–17–32.

13. Мохов И. И. 2020. Особенности современных изменений климата в Арктике и их последствий // Проблемы Арктики и Антарктики. Т. 66. № 4. С. 446–462. DOI: 10.30758/0555–2648–2020–66–4–446–462.

14. Орлов А.М., Бензик А.Н., Рыбаков М.О., Носов М.А., Горбатенко К.М., Ведищева Е.В., Орлова С.Ю. 2020. Некоторые предварительные результаты биологических исследований в Карском море на НИС «Профессор Леванидов» в сентябре 2019 г. // Труды ВНИРО. Т. 182. С. 201–215. DOI: 10.36038/2307–3497–2020–182–201–215.

15. Соколов К.М. (ред). 2022. Состояние сырьевых биологических ресурсов Баренцева, Белого и Карского морей и Северной Атлантики в 2022 г. Мурманск: ПИНРО им. Н.М. Книповича. 161 с.

16. Тимохов Л.А., Вязигина Н.А, Миронов Е.У., Юлин А.В. 2019. Климатические изменения сезонных и долгопериодных колебаний ледовитости Гренландского и Баренцева морей // Проблемы Арктики и Антарктики. Т. 65. № 2. С. 148–168. DOI: 10.30758/0555–2648–2019–65–2–148–168.

17. Трофимов А. Г., Карсаков А.Л., Ившин В.А. 2018. Изменения климата в Баренцевом море на протяжении последнего полувека // Труды ВНИРО. Т. 173. С. 79–91. DOI: 10.36038/2307–3497–2018–173–79–91.

18. Трофимов А. Г. 2021. Современные тенденции изменения океанографических условий Баренцева моря // Труды ВНИРО. Т. 186. № 4. С. 101–118. DOI: 10.36038/2307–3497–2021–186–101–118.

19. Фролов И.Е., Гудкович З.М., Карклин В.П., Ковалев Е.Г., Смоляницкий В.М. 2007. Климатические изменения ледовых условий в арктических морях Евразийского шельфа // Проблемы Арктики и Антарктики. № 75. С. 149–160.

20. Экосистема Карского моря. 2008. Мурманск: Изд-во ПИНРО. 261 с.

21. Årthun M., Eldevik T., Smedsrud L.H., Skagseth Ø., Ingvaldsen R.B. 2012. Quantifying the Influence of Atlantic Heat on Barents Sea Ice Variability and Retreat // J. of Climate. V. 25. Iss. 13. P. 4736–4743. DOI: 10.1175/JCLI-D-11–00466.1.

22. Boitsov V.D., Karsakov A.L., Trofimov A.G. 2012. Atlantic water temperature and climate in the Barents Sea, 2000–2009 // ICES J. of Marine Science. V. 69. № 5. P. 833–840. DOI: 10.1093/icesjms/fss075.

23. Dalpadado P., Arrigo K.R., Hjøllo S.S., Rey F., Ingvaldsen R.B., Sperfeld E., van Dijken G.L., Stige L.C., Olsen A., Ottersen G. 2014. Productivity in the Barents Sea — response to recent climate variability // PLoS ONE. V. 9. № 5. Art. e95273. DOI: 10.1371/journal.pone.0095273.

24. Eriksen E., Ingvaldsen R.B., Nedreaas K., Prozorkevich D. 2015. The effect of recent warming on polar cod and beaked redfish juveniles in the Barents Sea // Regional Studies in Marine Science. V. 2. P. 105–112. DOI: 10.1016/j.rsma.2015.09.001.

25. Eriksen E., Skjoldal H. R., Gjøsæter H., Primicerio R. 2017. Spatial and temporal changes in the Barents Sea pelagic compartment during the recent warming // Progress in Oceanography. V. 151. P. 206–226. DOI: 10.1016/j.pocean.2016.12.009.

26. González–Pola C., Larsen K.M. H., Fratantoni P., Beszczynska–Möller A. (Eds.). 2022. ICES Report on ocean climate 2020 // ICES Cooperative Research Reports. No. 356. 121 p. DOI: 10.17895/ices.pub.19248602.

27. Ingvaldsen R. B., Gjøsæter H. 2013. Responses in spatial distribution of Barents Sea capelin to changes in stock size, ocean temperature and ice cover // Marine Biology Research. V. 9. № 9. P. 867–877. DOI: 10.1080/17451000.2013.775450.

28. Ingvaldsen R., Loeng H., Ottersen G., Ådlandsvik B. 2003. Climate variability in the Barents Sea during the 20th century with a focus on the 1990s // ICES Marine Science Symposia. V. 219. P. 160–168.

29. Jakobsen T., Ozhigin V. K. (Eds.). 2011. The Barents Sea: ecosystem, resources, management. Half a century of Russian-Norwegian cooperation. Trondheim: Tapir Academic Press. 825 p.

30. Johannesen E., Ingvaldsen R.B., Bogstad B., Dalpadado P., Eriksen E., Gjøsæter H., Knutsen T., Skern-Mauritzen M., Stiansen J.E. 2012. Changes in Barents Sea ecosystem state, 1970–2009: climate fluctuations, human impact, and trophic interactions // ICES J. of Marine Science. V. 69. № 5. P. 880–889. DOI: 10.1093/icesjms/fss046.

31. Kumar A., Yadav J., Mohan R. 2021. Spatio-temporal change and variability of Barents-Kara sea ice, in the Arctic: Ocean and atmospheric implications // Science of The Total Environment. V. 753. Art. 142046. DOI: 10.1016/j.=scitotenv.2020.142046.

32. Levitus S., Matishov G., Seidov D., Smolyar I. 2009. Barents Sea multidecadal variability // Geophysical Research Letters. V. 36. Art. L19604. DOI: 10.1029/2009GL039847.

33. Lind S., Ingvaldsen R.B., Furevik T. 2018. Arctic warming hotspot in the northern Barents Sea linked to declining sea-ice import // Nature Climate Change. V. 8. P. 634–639. DOI: 10.1038/s41558–018–0205-y.

34. Maslowski W., Marble D., Walczowski W., Schauer U., Clement J.L., Semtner A. J. 2004. On climatological mass, heat, and salt transports through the Barents Sea and Fram Strait from a pan-Arctic coupled ice-ocean model simulation // J. of Geophysical Research. V. 109. Art. C03032. DOI: 10.1029/2001JC001039.

35. Onarheim I.H., Eldevik T., Smedsrud L.H., Stroeve J.C. 2018. Seasonal and Regional Manifestation of Arctic Sea Ice Loss // J. of Climate. V. 31. Iss. 12. P. 4917–4932. DOI: 10.1175/JCLI-D-17–0427.1.

36. Parkinson C.L., Cavalieri D.J. 2008. Arctic sea ice variability and trends, 1979–2006 // J. of Geophysical Research. V. 113. Art. C07003. DOI: 10.1029/2007JC004558.

37. Polyakov I. V., Beszczynska A., Carmack E. C., Dmitrenko I. A., Fahrbach E., Frohlov I.E., Gerdes R., Hansen E., Holfort J., Ivanov V.V., Johnson M.A., Karcher M., Kauker F., Morison J., Orvik K. A., Schauer U., Simmons H. L., Skagseth O., Sokolov V.T., Steele M., Timokhov L.A., Walsh D., Walsh J.E. 2005. One more step toward a warmer Arctic // Geophysical Research Letters. V. 32. № 17. Art. LI7605. DOI: 10.1029/2005GL023740.

38. The Norwegian Sea Ecosystem. 2004. Tapir Academic Press, Trondheim. 560 p.

39. Wu Z., Wang X. 2019. Variability of Arctic Sea Ice (1979–2016) // Water. V. 11. Iss. 1. Art. 23. DOI: 10.3390/w11010023.