Многолетние изменения термических условий на поверхности дальневосточных морей и СЗТО и их связь с крупномасштабными климатическими процессами

Исследованы закономерности многолетних изменений температуры поверхности океана (ТПО) в дальневосточных морях и северо-западной части Тихого океана (СЗТО) в 1950–2019 гг. Во все сезоны года температура воды повышалась, при этом зимой и осенью тренды выражены наиболее ярко, а летом они менее показательны. Проведен анализ связей между ТПО трех дальневосточных морей России и СЗТО и 8 основными для северной части Тихого океана климатическими индексами: AO, Nino 3.4, PDO, ALPI, NPI, PNA, SHI, WP. В Беринговом море резкий скачок ТПО произошел в 1977 г., он совпал с резким изменением во временном ходе индексов PDO, ALPI, NPI и PNA. В Охотском море такой скачок пришелся на 1981 г., в Японском море — на 1990 г., через год после резких перепадов в ходе АО, PDO и PNA. В 2008 и 2018 гг. наблюдались небольшие скачки температуры в СЗТО. Основной вклад в изменчивость температуры Берингова моря во все сезоны вносит PDO. Зимой и весной заметную роль играют ALPI и PNA. Для Охотского моря основное значение имеет АО, для Японского — AO, SHI и WP. В СЗТО во все сезоны значимые связи между ТПО и индексами не наблюдаются. По вкладу в изменчивость ТПО в отдельных районах дальневосточного бассейна индексы можно разделить на две категории: западные и восточные. К первой относятся АО, SHI и WP, которые воздействуют на западную часть бассейна, условно ограниченную долготой Камчатки. К основным индексам восточной части относятся PDO, PNA и ALPI.

1. Басюк Е.О., Зуенко Ю.И. Берингово море 2018 — экстремально малоледовитый и теплый год // Изв. ТИНРО. — 2019. — Т. 198. — С. 119–142. DOI: 10.26428/1606-9919-2019-198-119-142.

2. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных : пер. с англ. : моногр. — М. : Мир, 1989. — 540 с.

3. Зуенко Ю.И., Асеева Н.Л., Глебова С.Ю. и др. Современные изменения в экосистеме Охотского моря (2008–2018 гг.) // Изв. ТИНРО. — 2019. — Т. 197. — С. 35–61. DOI: 10.26428/1606-9919-2019-197-35-61.

4. Ильинский О.К. Охотский антициклон // Тр. ДВНИГМИ. — 1959. — Вып. 7. — С. 10–32.

5. Кильматов Т.Р., Тринько О.И., Дмитриева Е.В. Климатический тренд в Тихом океане и теория катастроф // Изв. ТИНРО. — 2012. — Т. 170. — С. 184–191.

6. Кровнин А.С., Котенев Б.Н., Мордасова Н.В., Мурый Г.П. Дальние связи в атмосфере и океане как основа долгосрочного рыбопромыслового прогнозирования // Тр. ВНИРО. — 2018. — Т. 173. — С. 33–65.

7. Лобанов В.Б., Данченков М.А., Лучин В.А. и др. Глава 5.4. Дальневосточные моря России // Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. — М. : Росгидромет, 2014. — С. 684–743.

8. Мордвинов В.И., Иванова А.С., Девятова Е.В. Возбуждение Арктической и Антарктической осцилляций крутильными колебаниями // Солнечно-земная физика. — 2009. — Вып. 13. — С. 55–65.

9. Пономарев В.И., Каплуненко Д.Д., Крохин В.В. Тенденции изменений климата во второй половине ХХ века в Северо-Восточной Азии, на Аляске и северо-западе Тихого океана // Метеорол. и гидрол. — 2005. — № 2. — С. 15–26.

10. Ростов И.Д., Дмитриева Е.В., Воронцов А.А. Тенденции климатических изменений термических условий в прибрежных акваториях западной части Берингова моря и прилегающих районах за последние десятилетия // Изв. ТИНРО. — 2018. — Т. 193. — С. 167–182. DOI: 10.26428/1606-9919-2018-193-167-182.

11. Ростов И.Д., Дмитриева Е.В., Рудых Н.И., Воронцов А.А. Климатические изменения термических условий окраинных морей западной части Тихого океана // Метеорол. и гидрол. — 2020. — № 3. — С. 44–57.

12. Смирнов Н.П., Вайновский П.А., Титов Ю.Э. Статистический диагноз и прогноз океанологических процессов : моногр. — СПб. : Гидрометеоиздат, 1992. — 202 с.

13. Устинова Е.И., Сорокин Ю.Д. Сравнительная оценка баз данных о температуре поверхности океана, используемых для дальневосточных морей // Математическое моделирование и информационные технологии в исследованиях биоресурсов Мирового океана : мат-лы отраслевого семинара. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2013. — С. 83–86.

14. Хен Г.В., Басюк Е.О., Сорокин Ю.Д. и др. Термические условия на поверхности Берингова и Охотского морей в начале 21-го века на фоне полувековой изменчивости // Изв. ТИНРО. — 2008. — Т. 153. — С. 254–263.

15. Хен Г.В., Сорокин Ю.Д. Сезонные особенности многолетних изменений ТПО в северной части Тихого океана и в отдельных его областях // Вопр. промысл. океанол. — 2008. — Вып. 5, № 1. — С. 164–183.

16. Хен Г.В., Устинова Е.И., Сорокин Ю.Д. Изменчивость и взаимосвязь основных климатических индексов для северной части Тихого океана: тренды, климатические сдвиги, спектры, корреляции // Изв. ТИНРО. — 2019а. — Т. 199. — С. 163–178. DOI: 10.26428/1606-9919-2019-199-163-178.

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

18. Хен Г.В., Устинова Е.И., Сорокин Ю.Д., Матюшенко Л.Ю. Долгопериодные изменения термических характеристик поверхностных вод Японского моря и залива Петра Великого и их связь с крупномасштабными климатическими процессами // Тр. ВНИРО. — 2020. — Т. 180. — С. 72–87. DOI: 10.36038/2307-3497-2020-180-72-87.

19. Шатилина Т.А., Анжина Г.И. Изменчивость параметров азиатской и дальневосточной атмосферных депрессий во второй половине 20-го века // Изв. ТИНРО. — 2006. — Т. 144. — С. 300–311.

20. Шатилина Т.А., Цициашвили Г.Ш., Радченкова Т.В. Комплексная оценка изменчивости температуры воды на поверхности в северо-западной части Тихого океана в июле-сентябре 1950–2014 гг. // Изв. ТИНРО. — 2016. — Т. 184. — С. 120–134. DOI: 10.26428/1606-9919-2016-184-120-134.

21. Baker M.R., Kivva K.K., Pisareva M.N. et al. Shifts in the physical environment in the Pacifc Arctic and implications for ecological timing and conditions // Deep-Sea Res. II. — 2020. — Vol. 177. 104802. DOI: 10.1016/j.dsr2.2020.104802.

22. Bond N.A., Cronin M.F., Freeland H., Mantua N. Causes and impacts of the 2014 warm anomaly in the NE Pacifc // Geophys. Res. Lett. — 2015. — Vol. 42, Iss. 9. — P. 3414–3420. DOI: 10.1002/2015GL063306.

23. IPCC, 2007: Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / eds R.K. Pachauri and A. Reisinger. — Geneva, Switzerland : IPCC, 2007. — 104 p.

24. Ishii M., Shouji A., Sugimoto S., Matsumoto T. Objective Analyses of Sea-Surface Temperature and Marine Meteorological Variables for the 20th Century using ICOADS and the Kobe Collection // Int. J. Climatol. — 2005. — № 25. — P. 865–879.

25. Jung H.K., Rahman SM M., Kang C.-K. et al. The influence of climate regime shifts on the marine environment and ecosystems in the East Asian Marginal Seas and their mechanisms // DeepSea Res. II. — 2017. — Vol. 143. — P. 110–120. DOI: 10.1016/j.dsr2.2017.06.010.

26. Kurihara Y., Sakurai T., Kuragano T. Global daily sea surface temperature analysis using data from satellite microwave radiometer, satellite infrared radiometer and in-situ observations // Weath. Bull. — 2006. — Vol. 73, Spec. Iss. — P. 1–18 (in Jap.).

27. Mantua N.J., Hare S.R., Zhang Y. et al. A Pacifc Interdecadal Climate Oscillation with Impacts on Salmon Production // Bull. Amer. Meteor. Soc. — 1997. — Vol. 78, № 6. — P. 1069–1079. DOI: 10.1175/1520-0477(1997)078<1069:APICOW>2.0.CO;2.

28. Miyasaka T., Nakamura H., Taguchi B., Nonaka M. Multidecadal modulations of the lowfrequency climate variability in the wintertime North Pacifc since 1950 // Geophys. Res. Lett. — 2014. — Vol. 41, Iss. 8. — P. 2948–2955. DOI: 10.1002/2014GL059696.

29. Nakanowatari T., Ohshima K.I., Wakatsuchi M. Warming and oxygen decrease of intermediate water in the northwestern North Pacifc, originating from the Sea of Okhotsk, 1955–2004 // Geophys. Res. Lett. — 2007. — Vol. 34, Iss. 4. L04602. DOI: 10.1029/2006GL028243.

30. Newman M., Alexander M.A., Ault T.R. et al. The Pacifc Decadal Oscillation, Revisited // J. Climate. — 2016. — Vol. 29. — P. 4399–4427. DOI: 10.1175/jcli-d-15-0508.1.

31. Overland J.E., Wang M. Impact of the winter polar vortex on greater North America // Int. J. Climatol. — 2019. — Vol. 39, Iss. 15. — P. 5815–5821. DOI: 10.1002/joc.6174.

32. Peterson W., Bond N., Robert M. The Blob is gone but has morphed into a strongly positive PDO/SST pattern // PICES Press. — 2016. — Vol. 24, № 2. — P. 46–47.

33. Rodionov S.N. A sequential algorithm for testing climate regime shifts // Geophys. Res. Lett. — 2004. — Vol. 31, № 9. — L09204, DOI: 10.1029/2004GL019448.

34. Rodionov S.N. The use of prewhitening in climate regime shift detection // Geophys. Res. Lett. — 2006. — Vol. 33, № 12. — L12707, DOI: 10.1029/2006GL025904.

35. Rodionov S.N., Bond N.A., Overland J.E. The Aleutian Low, storm tracks, and winter climate variability in the Bering Sea // Deep-Sea Res. II. — 2007. — Vol. 54, Iss. 23–26. — P. 2560–2577. DOI: 10.1016/j.dsr2.2007.08.002.

36. Stabeno P.J., Danielson S.L., Kachel D.G. et al. Currents and transport on the Eastern Bering Sea shelf: An integration of over 20 years of data // Deep-Sea Res. II. — 2016. — Vol. 134. — P. 13–29. DOI: 10.1016/j.dsr2.2016.05.010.

37. Ueno K. Inter-annual variability of surface cyclone tracks, atmospheric circulation patterns, and precipitation patterns, in winter // J. Meteor. Soc. Japan. — 1993. — Vol. 71, № 6. — P. 655–671. DOI: 10.2151/jmsj1965.71.6_655.

38. Yeh S.-W., Kang Y.-J., Noh Y., Miller A.J. The North Pacific Climate Transitions of the Winter of 1976/77

39. and 1988/89 // J. Climate. — 2011. — Vol. 24, Iss. 4. — P. 1170–1183. DOI: 10.1175/2010JCLI3325.1.