Долгопериодные изменения термических характеристик поверхностных вод Японского моря и залива Петра Великого и их связь с крупномасштабными климатическими процессами

На основании региональных баз данных о термических характеристиках поверхностных вод, включая ледовитость залива Петра Великого, сформированных из открытых источников, проведён анализ их долгопериодных изменений в различных районах Японского моря. Исследована связь наблюдаемых изменений с крупномасштабными процессами, которые характеризуются известными климатическими индексами. Выявлено, что изменения температуры поверхности в Японском море, его северной части и в заливе Петра Великого зимой и летом происходят синхронно. В новом столетии (2001-2017 гг.) темп роста поверхностной температуры замедлился по сравнению с последним 25-летием ХХ столетия. Наиболее влиятельными в этих районах оказались крупномасштабные климатические процессы, которые характеризуются индексом Сибирского антициклона и Западно-Тихоокеанским индексом. Мы также проанализировали устойчивость статистических связей между региональными термическими характеристиками и крупномасштабными климатическими индексами. Особое внимание уделялось изменению характера связей в разные периоды времени. Ярко выраженные перестройки связей, сопровождающиеся сменой знака коэффициента корреляции, соответствовали известным «сдвигам» климатического режима (regime shift) в большинстве рассмотренных случаев. Самые заметные перестройки произошли в 1988-1989 гг.

юго-восточный Сахалин, аномальные похолодания, метод интервального распознавания, барические поля, тропосферные депрессии

1. Бабкин В.И., Воробьев В.Н., Смирнов Н.П. 2005. Сибирский антициклон и его влияние на сток Оби, Енисея и Лены // Метеорология и гидрология. № 4. С. 102-108.

2. Будаева В.Д., Макаров В.Г. 2013. О воздействии зимнего выхолаживания на структуру и динамику вод северо-западной части Японского моря // Вестник ДВО РАН. № 6. C. 30-41.

3. Василевская Л. Н., Шкаберда О. А., Ламаш Б.Е., Платонова В. А., Кукаренко Е.А. 2013. Особенности долгопериодной изменчивости температуры, осадков и сроков наступления второй стадии летнего муссона в районе залива Петра Великого // Вестник ДВО РАН. № 6. C. 71-82.

4. Гайко Л.А. 2005. Особенности гидрометеорологического режима прибрежной зоны залива Петра Великого (Японское море). Владивосток: Дальнаука. 151 с.

5. Гайко Л.А. 2013. Многолетняя изменчивость температуры воды и воздуха у российского побережья Японского моря по данным гидрометеорологических станций // Океанологические исследования дальневосточных морей и северо-западной части Тихого океана. Книга 1. Гл. ред. Акуличев В.А. Владивосток: Дальнаука. C. 64-78.

6. Думанская И.О. 2017. Особенности типизаций ледовых условий в Японском море (Татарский пролив и залив Петра Великого) по суровости зим и по ледовитости районов моря // Труды Гидрометцентра России. Вып. 364. C. 170-192.

7. Дьяков Б. С. 2011. Крупномасштабные колебания в системе океан-атмосфера и перспектива сверхдолгосрочного прогноза температуры воды Японского моря // Известия ТИНРО. Т. 165. C. 231-250.

8. Дьяков Б.С. 2012. Некоторые результаты океанологических исследований режима вод северной части Японского моря в 2011-2012 гг. // Вопросы промысловой океанологии. Вып. 9. № 2. C. 153-166.

9. Зуенко Ю. И., Устинова Е. И., Вдовин А. Н., Нуждин В. А., Долганова Н. Т. 2008. Временные сдвиги между изменениями климатических индексов и некоторых биотических компонент экосистемы Японского моря // Современное состояние водных биоресурсов. Мат. науч. конф., посвящённой 70-летию С.М. Коновалова. Владивосток: ТИНРО-Центр. С. 532-536.

10. Зуенко Ю.И., Черноиванова Л.А., Вдовин А.Н., Устинова Е. И. 2010. Влияние изменений климата на воспроизводство наваги Elegus gracilis в заливе Петра Великого (Японское море) // Вопросы промысловой океанологии. Вып. 7. № 1. С. 132-144.

11. Зуенко Ю.И., Рачков В.И. 2015. Климатические изменения температуры, солёности и концентраций биогенных элементов в Амурском заливе Японского моря // Известия ТИНРО. Т. 183. С. 186-199.

12. Кильматов Т.Р., Тринько О.И., Дмитриева Е.В. 2012. Климатический тренд в Тихом океане и теория катастроф // Известия ТИНРО. Т. 170. С. 184-191.

13. Лобанов В.Б., Данченков М.А., Лучин В. А., Мезенцева Л. И., Пономарев В.И., Соколов О.В., Трусенкова О.О., Устинова Е.И., Ушакова Р.Н., Хен Г.В. 2014. Дальневосточные моря России (глава 5.4) // Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. М.: Росгидромет. С. 684-743.

14. Лоция северо-западного берега Японского моря. 1996. СПб.: ГУНИО МО. 354 с.

15. Лучин В. А., Тихомирова Е.А., Круц А.А. 2005. Океанографический режим вод залива Петра Великого (Японское море) // Известия ТИНРО. Т. 140. С. 130-169.

16. Лучин В.А., Тихомирова Е.А. 2010. Межгодовая изменчивость температуры воды в заливе Петра Великого (Японское море) // Известия ТИНРО. Т. 163. С. 344-354.

17. Петров А.Г., СтасюкЕ.И., Кислова С.И. 2012. Характеристика суровости зим в ледовом отношении и некоторые особенности ледяного покрова залива Петра Великого // Труды ДВНИГМИ. Вып. 154. С. 101-121.

18. Плотников В. В. 2013. Пространственно-временная изменчивость ледяного покрова залива Петра Великого // Вестник ДВО РАН. № 6. С. 42-49.

19. Пономарёв В.И., Устинова Е.И., Салюк А.Н., Каплуненко Д.Д. 2000. Климатические изменения в Японском море и прилегающих районах в 20-м столетии // Известия ТИНРО. Т. 127. С. 20-36.

20. Ростов И. Д. , Рудых Н.И., Ростов В.И., Воронцов А. А. 2016. Проявления глобальных климатических изменений в прибрежных водах северной части Японского моря // Вестник ДВО РАН. № 5. С. 100-112.

21. Хен Г.В., Устинова Е.И., Сорокин Ю. Д. 2019. Основные климатические индексы для северной части Тихого океана: природа и история (литературный обзор) // Известия ТИНРО. Т. 197. С. 166-181.

22. Шатилина Т.А., Цициашвили Г.Ш., Муктепавел Л.С, Никитин А. А., Радченкова Т. В. 2014. Оценки трендов климатических изменений над Дальним Востоком в зимний и летний периоды 19802012 гг. // Вопросы промысловой океанологии. Вып. 11. С. 76-97.

23. Bering Climate Data. Accessible via: https://www. beringclimate.noaa.gov/data/index.php. 02.07.2019.

24. Climate Indices: Monthly Atmospheric and Ocean Time-Series. Accessible via: https://www.esrl.noaa. gov/psd/data/climateindices/list/. 02.07.2019.

25. Hare S. R., Mantua N. J. 2000. Empirical evidence for North Pacific regime shifts in 1977 and 1989 // Progress in Oceanography. V. 47. P. 103-146.

26. Hasanean H. M., Almazroui M., Jones P.D., Alamoudi A. A. 2013. Siberian high variability andits teleconnections with tropical circulations and surface air temperature over Saudi Arabia // Clim. Dyn. V. 41. P. 2003-2018.

27. Ishii M., Shouji A., Sugimoto S., Matsumoto T. 2005. Objective Analyses of Sea-Surface Temperature and Marine Meteorological Variables for the 20th Century using ICOADS and the Kobe Collection // Int. J. Climatol. V.25. P. 865-879.

28. Kurihara Y., Sakurai T., Kuragano T. 2006. Global daily sea surface temperature analysis using data from satellite microwave radiometer, satellite infrared radiometer and in-situ observations // Weath. Bulletin. V. 73. Sp. iss. P. 1-18 (in Japanese)

29. Minobe S. 1997. Climate variability with periodicity of 50-70 years over the North Pacific and North America // Proceeding of CREAMS’97 (Circulation Research of the East Asian Marginal Seas). Fukuoka, Japan, 28-30 January 1997. P. 149-152.

30. NCAR Climate Data Guide Climate Indices. Accessible via: http://www.cgd.ucar.edu/cas/catalog/climind. 02.07.2019.

31. NEAR-GOOS Regional Real Time Data Base. Accessible via: https://ds.data.jma.go.jp/gmd/goos/data/rrtdb/ jmapro.html. 02.07.2019.

32. Overland J. E., Adams J. M., Bond N. A. 1999. Decadal variability of the Aleutian Low and its relation to high-latitude circulation // J. Climate. V. 12. P. 15421548.

33. Panagiotopoulos F, Shahgedanova M, Hannachi A, Stephenson D.B. 2005. Observed trends and teleconnections of the Siberian High: a recentlydeclining center of action. // J. Climate. V. 18. P. 1411-1422.

34. Ponomarev V.I., Dmitrieva E. V. 2009. Multiscale climatic variability of Asian Marginal Seas and Northwestern Pacific // Proc. of PICES Asian Marginal Seas Workshop. Busan, Korea, April 2009. P. 18-20.

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. Ueno K. 1993. Inter-annual variability of surface cyclone tracks, atmospheric circulation patterns and precipitation patterns, in winter // J. Meteorological Society of Japan. V. 71. P. 655-671.

37. Ustinova E.I., Zuenko Yu.I. 2011. Evolution of climatic variability in the Far-Eastern Seas using regional data sets and the relationship with large-scale climate processes // PICES Scientific Report. № 40. P. 83-97.

38. Zuenko Yu. I. 2012. Climate change influence on the Japan/East sea ecosystem: productivity lowering vs. efficiency enhancing // Proc. Int. Workshop Marginal Seas in Changes. The East Sea and the Mediterranean. Seoul, Korea, 6-8 November 2012. Seoul: SNU. P. 123-131.