Features of the sea ice cover variability in the Tatar Strait (Japan Sea) in connection with the regional atmosphere circulation

Variations of the sea ice cover in the Tatar Strait (Japan Sea) in 1951-2014 are analyzed in connection with changes of surface atmospheric pressure, geopotential height H₅₀₀, and air temperature over eastern Asia and the North-West Pacific. Besides, water circulation and spatial distribution of the sea ice and water temperature in the southern Tatar Strait are described in detail for March of 2014 and 2015 using satellite data (MODIS/Terra, MODIS/Aqua, MTSAT1). Dominant periodicities are revealed for the whole time series of ice cover and its parts (1951-1982 and 1983-2014): the 5-year cycle dominated in January-March for the former period, and the 2-year cycle - for the latter period, whereas long-term cycles (7-10 years) were weaker. Significant trend is found for the 1950-1982 but it is not significant for the 1983-2014. The ice cover variation correlated with changes of the Siberian High strength in the 1951-1982 but mostly with atmosphere processes over south Asia and the Okhotsk Sea in the 1983-2014, that’s why the 2-year cycle was stronger in the latter case. Mechanism of «cold» winters formation is considered in detail for a case of 2001, and the mechanism of «warm» winters formation - for the 1991, 2008, 2014, and 2015. Two scenarios are available for the latter case of low ice cover: i) abnormally southern position of the trough on H₅₀₀ surface over the Okhotsk Sea; and ii) the ridge on H₅₀₀ surface over the Japan Sea and adjacent continental areas. The ice cover fluctuations in 2015 are forecasted and this forecast comes true for February and March. Features of spatial distribution of the ice, water dynamics and thermal regime are considered in detail for the southern Tatar Strait in March 2014 and 2015 using satellite data.

ice cover, ice cover formation, cyclicity, satellite data, atmosphere circulation, Tatar Strait

1. Алдошина Е.И. Изменение ледовитости и положения кромки льда в Японском и Охотском морях // Тр. ГОИН. - 1960. - Вып. 54. - С. 22-35.

2. Глаголева М.Г., Саускан Е.М., Тютнев Я.М. Метод прогноза температуры воды у юго-западного побережья о. Сахалин // Тр. ЦИП. - 1957. - Вып. 57. - С. 98-131.

3. Дьяков Б.С. Многолетняя изменчивость структуры вод в юго-восточной части Японского моря в зимний период // Изв. ТИНРО. - 2000. - Т. 127. - С. 70-77.

4. Климов С.М. Особенности годового хода и аномалии температуры на Антоновском разрезе // Инф. письмо СахУГКС. - 1987. - № 1/111. - С. 41-50.

5. Лобанов В.Б., Данченков М.А., Лучин Е.В. 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. - C. 684-743.

6. Максимов И.В., Саруханян Э.И., Смирнов Н.П. Космогеофизический фон макропроцессов в океане и атмосфере и сверхдолгосрочный прогноз // Климатология и сверхдолгосрочный прогноз. - Л. : Гидрометеоиздат, 1977. - С. 18-25.

7. Муктепавел Л.С., Шатилина Т.А. Некоторые особенности формирования экстремально малоледовитых зим в Охотском море // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. - 2009. - Т. 1, вып. 6. - С. 429-440.

8. Муктепавел Л.С., Шатилина Т.А. Основные причины формирования аномально тяжелых ледовых условий в районе северо-западной части Охотского моря с учетом распределения основных нерестилищ охотской сельди // Вопр. промысл. океанол. - 2012. - Вып. 9, № 1. - С. 89-103.

9. Пищальник В.М., Леонов А.В., Архипкин В.С., Мелкий В.А. Математическое моделирование условий функционирования экосистемы Татарского пролива : моногр. - Южно-Сахалинск : СахГУ, 2011. - 104 с.

10. Плотников В.В. Изменчивость ледовых условий дальневосточных морей России и их прогноз : моногр. - Владивосток : ТОИ, 2002. - 167 с.

11. Плотников В.В. Опыт использования вероятностной байесовской модели для прогноза некоторых ледовых характеристик на Охотском и Японском морях // Метеорол. и гидрол. - 1996. - № 4. - C. 81-86.

12. Погодин А.Г., Шатилина Т.А. Особенности термического режима вод и нерест эвфаузиид в северной части Японского моря // Изв. ТИНРО. - 1998. - Т. 123. - С. 168-184.

13. Полонский А.Б., Кибальчич И.А. Циркуляционные индексы и температурный режим Восточной Европы в зимний период // Метеорол. и гидрол. - 2015. - № 1. - С. 5-17.

14. Столярова Г.А. Изменчивость ледовитости Японского моря // Тр. ДВНИГМИ. - 1977. - Вып. 23. - C. 68-74.

15. Столярова Г.А. О влиянии адвекции водных масс на ледовитость Татарского пролива // Тр. ДВНИГМИ. - 1974. - Вып. 55. - C. 45-50.

16. Уранов Е.Н. Прогноз многолетних колебаний термического режима вод у юго-западного берега Сахалина // Изв. ТИНРО. - 1971. - Т. 75. - С. 103-105.

17. Хен Г.В., Устинова Е.И., Сорокин Ю.Д., Матюшенко Л.Ю. Базы данных о ледяном покрове дальневосточных морей, поддерживаемые в ТИНРО-Центре // Мат-лы докл. Седьмого Всерос. симпоз. «Физика Геосфер». - Владивосток : Дальнаука, 2011. - С. 245-250.

18. Цициашвили Г.Ш. Оценки дисперсий // Дальневост. мат. журн. - 2008. - Т. 8, № 2. - С. 89-94.

19. Цициашвили Г.Ш., Шатилина Т.А., Радченкова Т.В. Сравнительная оценка климатических изменений над восточным побережьем Азии в период 1950-1979 и 1980-2009 гг. // Вопр. промысл. океанол. - 2011. - Вып. 8, № 2. - С. 93-108.

20. Шапкина В.Ф. Прогноз температуры воды в районах течения Куросио, Цусимского и Приморского // Тр. ЦИП. - 1959. - Вып. 91. - С. 18-50.

21. Шатилина Т.А., Цициашвили Г.Ш., Муктепавел Л.С. и др. Статистические оценки трендов климатических изменений над Дальним Востоком в зимний и летний периоды 1980-2012 гг. // Вопр. промысл. океанол. - М. : ВНИРО, 2014. - Вып. 11, № 1. - С. 76-97.

22. Шатилина Т.А., Цициашвили Г.Ш., Радченкова Т.В. Опыт использования метода интервального распознавания для прогноза экстремальной ледовитости Татарского пролива (Японское море) // Метеорол. и гидрол. - 2006. - № 10. - С. 65-72.

23. Park K.A., Kim K., Cornillon P.C. and Chung J.Y. Relationship between satellite-observed cold water along the Primorye coast and sea ice in the East Sea (the Sea of Japan) // Geophys. Res. Lett. - 2006. - Vol. 33. - P. 10602-10606.

24. Ustinova E.I., Sorokin Yu.D. Sea ice cover variability and change in the Tatar Strait // Proc. of the 27th Intern. Symp. on Okhotsk Sea & Sea Ice. - Mombetsu, Hokkaido, Japan, 2012. - P. 174-177.