tinroИзвестия ТИНРОIzvestiya TINRO1606-99192658-5510ТИНРО10.26428/1606-9919-2026-206-376-384UAIOLGtinro-1128Research ArticleУСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ ПРОМЫСЛОВЫХ ОБЪЕКТОВENVIRONMENTS OF FISHERIES RESOURCESГалинный поток энтропии в океан вследствие пространственной неравномерности распределения разности осадков и испаренияHalinе entropy flux into the Ocean due to spatial heterogeneity of the difference precipitation – evaporationhttps://orcid.org/0000-0002-0574-1452КильматовТ. Р.KilmatovT. R.

Кильматов Талгат Рустемович, доктор физико-математических наук, профессор

690041, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43;

690003, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а

Talgat R. Kilmatov, Math., professor

43, Baltiyskaya Str., Vladivostok, 690041;

Maritime State University, 50

talgat_k@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6714-7662РудыхН. И.RudykhN. I.

Рудых Наталья Ивановна, кандидат географических наук, старший научный сотрудник

690041, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43

Natalia I. Rudykh, senior researcher

43, Baltiyskaya Str., Vladivostok, 690041

rudykh@poi.dvo.ruТихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН; Морской государственный университет им. адм. Г.И. НевельскогоРоссияPacific Oceanological Institute; Maritime State UniversityRussian FederationТихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАНРоссияPacific Oceanological InstituteRussian Federation2026240720262062376384Copyright © Кильматов Т.Р., Рудых Н.И., 20262026Кильматов Т.Р., Рудых Н.И.Kilmatov T.R., Rudykh N.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya.tinro-center.ru/jour/article/view/1128

Построены полуэмпирические формулы для оценки галинной компоненты потока энтропии, генерированной неравномерностью пространственного распределения разности испарения и осадков и поля солености на границе океан–атмосфера. Представлены расчеты декадного (10 лет) изменения потока энтропии на меридиональном разрезе 180о в Тихом океане за период 40 лет. Использовались исходные данные с пространственным шагом 4о из Базы данных GODAS (Global Ocean Data Assimilation System). Рассматриваемый временной период – 1984–2024 гг. Акватория сепарируется на блоки с преобладанием испарения (рост солености воды в поверхностном слое) и преобладаем осадков (распреснение). Приводятся декадные изменения характеристик – потоков массы, температуры, солености для блоков. Оценка галинной компоненты потока энтропии имеет порядок –5 . 10–5 Вт/м2K. Это составляет не более 1 % от потока энтропии, генерированного потоками тепла между океаном и атмосферой. В то же время отмечается важность этой характеристики для контроля устойчивости параметров водообмена на фоне наблюдаемых климатических трендов. Расчет показывает рост разности средних поверхностных температур морской воды между акваториями с преобладанием испарения и доминированием осадков. Суммарный (за счет тепло- и массаобменов) поток энтропии растет и это благоприятная тенденция в направлении поддержания горизонтальных градиентов термогалинных параметров в климатическом масштабе.

The formulas are proposed for estimating the haline component of entropy flux generated by uneven spatial distribution of evaporation, precipitation, and salinity at the ocean–atmosphere boundary. The entropy flux is calculated with 4о discretion on GODAS (Global Ocean Data Assimilation System) data for the meridian transect in the Pacific along 180о in 1984–2024 and its decadal variability is analyzed. The transect is separated to blocks with prevalence of evaporation (the salt flux into the ocean) and precipitation (the salt flux from the ocean). The fluxes of temperature, salinity, and mass are determined for each block and the haline component of entropy flux is estimated as ~ –5.10–5 W/m2K. This value does not exceed 1 % of the entropy flux caused by heat exchange between the ocean and atmosphere. However, this parameter is important for monitoring of the water exchange stability in conditions of changing climate. Increasing difference of the sea surface temperature is observed between blocks with opposite balance of evaporation and precipitation, but the tendency for the total entropy flux (due to heat and mass transfer) to increase presumably stabilizes spatial gradients of temperature and salinity on climate scale.

поток энтропиииспарение и осадкисоленостьпоток массыхимический потенциалклиматический трендentropy fluxevaporation-precipitation balancesalinitymass fluxchemical potentialclimate trendАвторы выражают благодарность рецензентам за ценные замечания, полученные при подготовке работы. Работа была выполнена в рамках двух гос. заданий ТОИ ДВО РАН: Государственное задание «Исследование климатических аспектов распространения природных газов в морских акваториях и на прибрежных территориях, а также связанных с этим явлений и процессов», регистрационный номер 125051406034-3; «Исследование структуры и динамики вод Мирового океана в условиях современных климатических изменений», регистрационный номер 124022100079-4.The authors are thankful to anonymous reviewers for their valuable comments useful for the article. The study was funded from the budget of Pacific Oceanological Institute, Far-Eastern branch of Russian Ac. Sci., according to the state assignments «The study of climatic aspects of natural gas distribution in marine waters and coastal areas, as well as related phenomena and processes», registration number 125051406034-3, and «The study of structure and dynamics of waters in the World Ocean in conditions of modern climate change», registration number: 124022100079-4.ReferencesГленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций : моногр. : пер. с англ. — М. : Мир, 1973. — 280 c.Glansdorff, P. and Prigogine, I., Thermodynamic theory of structure, stability and fluctuation, Université Libre de Bruxelles, Brussels, Belgium, and University of Texas, Austin, Texas, 1971.Дьярмати И. Неравновесная термодинамика. Теория поля и вариационные принципы : моногр. — М. : Мир, 1974. — 404 с.Gyarmati, I., Non-equilibrium thermodynamics. Field theory and variational principles, Heidelberg: Springer Berlin, 1970.Кильматов Т.Р. Средний поток энтропии через поверхность Мирового океана // ДАН СССР. — 1984. — Т. 275, № 4. — С. 1015–1018.Kilmatov, T.R., The average entropy flux through the surface of the World Ocean, Dokl. Akad. Nauk SSSR, 1984, vol. 275, no. 4, pp. 1015–1018.Кильматов Т.Р., Рудых Н.И. Поток энтропии через поверхность раздела между океаном и атмосферой как интегральный индикатор климатических изменений океана // Изв. ТИНРО. — 2025. — Т. 205, вып. 4. — С. 728–736. DOI: 10.26428/1606-9919-2025-205-728-736. EDN: MDSIMQ.Kilmatov, T.R. and Rudykh, N.I., Entropy flux through the ocean–atmosphere boundary as an integral indicator of the ocean climate change, Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2025, vol. 205, no. 4, pp. 728–736. doi 10.26428/1606-9919-2025-205-728-736. EDN: MDSIMQЛандау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика : учеб. пособ. : для вузов. В 10 т. Т. 5 : Статистическая физика. Ч. 1. — 5-е изд. — М. : Физматлит, 2002. — 616 с.Landau, L.D. and Lifshitz, E.M., Teoreticheskaya fizika : ucheb. posob. : dlya vuzov. V 10 t. T. 5: Statisticheskaya fizika. Ch. 1 (Theoretical Physics: a textbook: for universities. In 10 volumes. Vol. 5: Statistical Physics. Part 1), 5th ed., Moscow: FIZMATLIT, 2002.Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1 : моногр. — М. : Наука, 1973. — 536 с.Sedov, L.I., Mekhanika sploshnoy sredy (Continuum Mechanics), vol. 1, Moscow: Nauka, 1973.Bannon P.R., Najjar R.G. Heat-Engine and Entropy-Production Analyses of the World Ocean // J. Geophys. Res. Oceans. — 2018. — Vol. 123(8). — P. 8532–8547. DOI: 10.1029/2018JC014261.Bannon, P.R. and Najjar, R.G., Heat-Engine and Entropy-Production Analyses of the World Ocean, J. Geophys. Res. Oceans, 2018, vol. 123, no. 8, pp. 8532–8547. doi 10.1029/2018JC014261Feistel R. Thermodynamic properties of seawater, ice and humid air: TEOS-10, before and beyond // Ocean Science. — 2018. — Vol. 14(3) — P. 471–502. DOI: 10.5194/os-14-471-2018.Feistel, R., Thermodynamic properties of seawater, ice and humid air: TEOS-10, before and beyond, Ocean Science, 2018, vol. 14, no. 3, pp. 471–502. doi 10.5194/os-14-471-2018Fofonoff N.P. Physical properties of sea water // The Sea. Ideas and observations on progress in the study of the seas, vol. 1 : Physical Oceanography. — N.Y. : Interscience (Wiley), 1962. — P. 3–30.Fofonoff, N.P., Physical properties of sea water, in The Sea. Ideas and observations on progress in the study of the seas, vol. 1: Physical Oceanography, New York: Interscience (Wiley), 1962, pp. 3–30.Ghill M., Lucarini V. The Physics of Climate Variability and Climate Change // Reviews of Modern Physics. — 2020. — Vol. 92, № 3. — Р. 1–77. DOI: 10.1103/RevModPhys.92.035002. EDN: YOJYTF.Ghill, M. and Lucarini, V., The Physics of Climate Variability and Climate Change, Reviews of Modern Physics, 2020, vol. 92, no. 3, pp. 1–77. doi 10.1103/RevModPhys.92.035002. . EDN: YOJYTFKanamitsu M., Ebisuzaki W., Woollen J. et al. NCEP-DOE AMIP-II Reanalysis (R-2) // Bull. Amer. Meteor. Soc. — 2002. — Vol. 83, № 11. — P. 1631–1644. DOI: 10.1175/BAMS-83-11-1631.Kanamitsu, M., Ebisuzaki, W., Woollen, J., Yang, S-K., Hnilo, J.J., Fiorino, M., and Potter, G.L., NCEP-DOE AMIP-II Reanalysis (R-2), Bull. Amer. Meteor. Soc., 2002, vol. 83, no. 11, pp. 1631–1644. doi 10.1175/BAMS-83-11-1631Lucarini V., Fraedrich K., Ragone F. New Results on the Thermodynamic Properties of the Climate System // J. Atmos. Sci. — 2011. — Vol. 68, № 10. — P. 2438–2458. DOI: 10.1175/2011JAS3713.1. EDN: PKIIYJ.Lucarini, V., Fraedrich, K., and Ragone, F., New Results on the Thermodynamic Properties of the Climate System, J. Atmos. Sci., 2011, vol. 68, no. 10, pp. 2438–2458. doi 10.1175/2011JAS3713.1. EDN: PKIIYJLucarini V., Pascale S. Entropy production and coarse graining of the climate fields in a general circulation model // Climate Dynamics. — 2014. — Vol. 43. — P. 981–1000. DOI: 10.1007/s00382-014-2052-5. EDN: NLALQJ.Lucarini, V. and Pascale, S., Entropy production and coarse graining of the climate fields in a general circulation model, Climate Dynamics, 2014, vol. 43, pp. 981–1000. doi 10.1007/s00382-014-2052-5. EDN: NLALQJPascale S., Gregory J.M., Ambaum M., Tailleux R. A parametric sensitivity study of entropy production and kinetic energy dissipation using the FAMOUS AOGCM // Climate Dynamics. — 2012. — Vol. 38(5). — P. 1211–1227. DOI: 10.1007/s00382-011-0996-2. EDN: PKIJBV.Pascale, S., Gregory, J.M., Ambaum, M., and Tailleux, R., A parametric sensitivity study of entropy production and kinetic energy dissipation using the FAMOUS AOGCM, Climate Dynamics, 2012, vol. 38, no. 5, pp. 1211–1227. doi 10.1007/s00382-011-0996-2. EDN: PKIJBVPascale S., Gregory J.M., Ambaum M., Tailleux R. Climate entropy budget of the HadCM3 atmosphere–ocean general circulation model and of FAMOUS, its low-resolution version // Climate Dynamics. — 2011. — Vol. 36, № 5–6. — P. 1189–1206. DOI: 10.1007/s00382-009-0718-1. EDN: OMJXAV.Pascale, S., Gregory, J.M., Ambaum, M., and Tailleux, R., Climate entropy budget of the Had-CM3 atmosphere–ocean general circulation model and of FAMOUS, its low-resolution version, Climate Dynamics, 2011, vol. 36, no. 5–6, pp. 1189–1206. doi 10.1007/s00382-009-0718-1. EDN: OMJXAVShimokawa S., Ozawa H. On the thermodynamics of the oceanic general circulation: entropy increase rate of an open dissipative system and its surroundings // Tellus. — 2001. — Vol. 53 A, № 2. — P. 266–277. DOI: 10.3402/tellusa.v53i2.12185.Shimokawa, S. and Ozawa, H., On the thermodynamics of the oceanic general circulation: entropy increase rate of an open dissipative system and its surroundings, Tellus, 2001, vol. 53 A, no. 2, pp. 266–277. doi 10.3402/tellusa.v53i2.12185 IOC, SCOR and IAPSO, 2010. The international thermodynamic equation of seawater — 2010: Calculation and use of thermodynamic properties, Intergovernmental Oceanographic Commission, Manuals and Guides, no. 56. English: UNESCO. Cited March, 29, 2026. NCEP Global Ocean Data Assimilation System (GODAS). https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/GODAS/. Cited March, 29, 2026. APDRC (Asia-Pacific Data Research Center). https://apdrc.soest.hawaii.edu/data/data.php. Cited March, 31, 2026. https://apdrc.soest.hawaii.edu/index.php. Cited March, 29, 2026. https://odv.awi.de. Cited March, 29, 2026.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.