Preview

Izvestiya TINRO

Advanced search

Recent climate changes of thermohaline structure in the North-West Pacific

https://doi.org/10.26428/1606-9919-2016-185-215-227

Abstract

Variability of temperature and salinity in the 0-1000-m layer of the North-West Pacific is analyzed on the data of shipboard oceanographic observations obtained in 1950-2014. Significant decadal changes of these parameters are revealed at the depth of 300-600 m that exceeds the depth of seasonal fluctuations, with the highest rate in the Subarctic frontal zone. The heat content was the highest in the 1960-1974, then decreased in the 1975-1999, increased again in the 2000-2014, and the next phase of thermal «discharge» may begin supposedly in 5-6 years. Mechanisms of such climate changes are discussed. Similar changes are observed in different regions of the World Ocean that means that it is a global-scale phenomenon. These climate changes of water temperature in the subsurface layer of the ocean and air temperature over the continent have opposite directions that denotes the auto-oscillation in the open non-linear system «ocean-atmosphere-continent» as their main mechanism. The previous period of the water thermal discharge was conditioned by active winter center of low atmospheric pressure - Aleutian Low. It was accompanied by strengthening of the East-Kamchatka Current and Oyashio Current and high abundance of japanese sardine. The modern period of warming from the beginning of the 21st century is distinguished by negative values of PDO index, observed since 1998. However, PDO is positive again since January 2014, though stability of this change is not clear yet. On the other hand, winter SST in the spawning grounds of japanese sardine, both in the Japan Sea and North-West Pacific, gradually decreased after the maximum in the 1998-2000 and reached negative anomalies in the areas at Japan in 2011-2015 that was favorable for its reproduction. The sardine biomass was gradually increased, too, in particularly in the 2010-2012, and its migration to the Russian EEZ became more active, up to 0.7 million tons in the South-Kuril area in 2015.

About the Authors

Vladimir I. Byshev
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Russian Federation


Alexander L. Figurkin
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр
Russian Federation


Ivan M. Anisimov
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Russian Federation


References

1. Анисимов М.В., Бышев В.И., Залесный В.Б. и др. О междекадной изменчивости климатических характеристик океана и атмосферы в регионе Северной Атлантики // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2012. - Т. 9, № 2. - С. 304-311.

2. Беляев В.А. Экосистема зоны течения Куросио и ее динамика : моногр. - Хабаровск : Хабаровск. кн. изд-во, 2003. - 381 с.

3. Булгаков Н.П., Глущук Б.А., Козлов В.Ф. и др. Субарктический фронт северо-западной части Тихого океана : моногр. - Владивосток : ДВНЦ АН СССР, 1972. - 131 с.

4. Бышев В.И., Нейман В.Г., Романов Ю.А., Серых И.В. О фазовой изменчивости некоторых характеристик современного климата в регионе Северной Атлантики // ДАН. - 2011. - Т. 438, № 6. - С. 817-822.

5. Бышев В.И., Снопков В.Г. О формировании поля температуры воды поверхности океана в энергоактивной зоне северо-западной части Тихого океана на примере полигона «МЕГАПОЛИГОН» // Метеорол. и гидрол. - 1990. - № 11. - С. 70-77.

6. Ижевский Г.К. Океанологические основы формирования промысловой продуктивности морей : моногр. - М. : Пищепромиздат, 1961. - 216 с.

7. Кляшторин Л.Б., Любушин А.А. Циклические изменения климата и рыбопродуктивности : моногр. - М. : ВНИРО, 2005. - 235 с.

8. Кляшторин Л.Б., Сидоренков Н.С. Долгопериодные климатические изменения и флюктуации запасов пелагических рыб Пацифики // Изв. ТИНРО. - 1996. - Т. 119. - С. 33-54.

9. Фигуркин А.Л. Изменчивость термохалинного состояния придонных вод северной части Охотского моря // Изв. ТИНРО. - 2011. - Т. 166. - С. 255-274.

10. Шунтов В.П. Биология дальневосточных морей России : моногр. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2001. - Т. 1. - 580 с.

11. Шунтов В.П. Биология дальневосточных морей России : моногр. - Т. 2 (в печати).

12. Шунтов В.П. Состояние изученности многолетних циклических изменений численности рыб дальневосточных морей // Биол. моря. - 1986. - № 3. - С. 3-14.

13. Шунтов В.П., Темных О.С. Тихоокеанские лососи в морских и океанических экосистемах : моногр. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2008. - Т. 1. - 481 с.

14. Шунтов В.П., Темных О.С. Тихоокеанские лососи в морских и океанических экосистемах : моногр. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2011. - Т. 2. - 473 с.

15. Cushing D.H. Climate and fisheries. - L. : Academ. Press, 1982. - 373 p.

16. Francis R.C., Hare S.R., Hollowed A.B., and Wooster W.S. Effects of interdecadal climate variability on the oceanic ecosystems of the Northeast Pacific // Fish. Oceanogr. - 1998. - Vol. 7. - P. 1-21.

17. Gladyshev S., Martin S., Riser S., Figurkin A. Dense water production on the northern Okhotsk shelves: comparison of ship based spring summer observations // J. Geophys. Res. - 2000. - Vol. 105, № C11. - P. 26281-26299.

18. Klyashtorin L.B. Pacific salmon: climate-linked long-term stock fluctuations // PICES Press, Newsletters N. Pacif. Sci. Org. - 1997. - Vol. 5. - P. 2-34.

19. Laewastu T. Marine climate, weather and fisheries. - Oxford : Fishing News Вooks, 1993. - 204 p.

20. Lee T., McPhaden M.J. Decadal phage in large-scale sea level and winds in the Indo-Pacific region at the end of the 20th Century // Geophys. Res. Lett. - 2008. - Vol. 35, L 01605, doi: 10.1029/2007 GL 032419, 2008.

21. Mantua N.J., Hare S.R., Zhang Y. et al. A Pacific interdecadal climate oscillation with impacts on salmon production // Bull. Amer. Meteorol. Soc. - 1997. - Vol. 78. - P. 1069-1079.

22. Minobе S. A 50-70 year climatic oscillation over the North Pacific and North America // Geophys. Res. Lett. - 1997. - Vol. 24. - P. 683-686.

23. Okuda K., Yasuda I., Hiroe Y., Shimizu Y. Structure of Subsurface Intrusion of the Oyashio Water into the Kuroshio Extension and Formation Process of the North Pacific Intermediate Water // J. of Oceanography. - 2001. - Vol. 57. - P. 121-140.

24. Schneider K., Miller A., J., Pierce D.W. Anatomy of North Pacific Decadal Variability // J. of Climate. - 2002. - Vol. 15. - P. 586-605.

25. Stephens C., Levitus S., Antonov J., Boyer T.P. On the Pacific Ocean regime shift // Geophys. Res. Lett. - 2001. - Vol. 28, № 19. - P. 3721-3724.

26. Sugimoto T. Interannual-interdecadal variations in plankton biomass and the physical environment in the North West Pacific : Report of APN/GLOBEC-SPACC workshop on the causes and consequences of climate-induced changes in pelagic fish productivity in East Asia : GLOBEC Rept. - 2002. - № 15. - 12 p.

27. Talley L.D. North Pacific Intermediate Water formation and the Role of the Okhotsk Sea // PICES Sci. Rep. - 1996. - № 6. - P. 150-157.

28. Wang G., Swanson K.L., Tsonis A.A. The pacemaker of major climate shift // Geophys. Res. Lett. - 2009. - Vol. 36, LO7708, doi: 10.1029/2008 GL 036874, 2009.

29. World Ocean Database 2009 / ed. S. Levitus, NOAA Atlas NESDIS 66, U.S. Wash. : Gov. Printing Office, 2009. - 216 p.

30. Yatsu A., Watanabe T., Ishida M. et al. Environmental effects on recruitment and productivity of Japanese sardine Sardinops melanostictus and chub macrel Scomber japonicus with recommendations for management // J. Fish. Oceanogr. - 2005. - Vol. 14, Iss. 4. - P. 263-278.


Review

For citations:


Byshev V.I., Figurkin A.L., Anisimov I.M. Recent climate changes of thermohaline structure in the North-West Pacific. Izvestiya TINRO. 2016;185(2):215-227. (In Russ.) https://doi.org/10.26428/1606-9919-2016-185-215-227

Views: 501


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1606-9919 (Print)
ISSN 2658-5510 (Online)