Долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХІ cтолетия
На підставі обробки кліматичного масиву гідрологічних даних аналізуються причини довгоперіодної мінливості температури у верхній частині основного пікнокліна Чорного моря і дається її ретроспективний прогноз для початку ХХІ століття на основі простої статистичної моделі. Показано, що в мінливості те...
Gespeichert in:
| Datum: | 2011 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2011
|
| Schriftenreihe: | Доповіді НАН України |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/38697 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХІ cтолетия / А.Б. Полонский, И. Г. Шокурова // Доп. НАН України. — 2011. — № 9. — С. 103-110. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-38697 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-386972012-11-20T12:09:03Z Долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХІ cтолетия Полонский, А.Б. Шокурова, И.Г. Науки про Землю На підставі обробки кліматичного масиву гідрологічних даних аналізуються причини довгоперіодної мінливості температури у верхній частині основного пікнокліна Чорного моря і дається її ретроспективний прогноз для початку ХХІ століття на основі простої статистичної моделі. Показано, що в мінливості температури на глибині 100 м домінує періодичність у 50–60 років, яка є наслідком динамічного відклику морського середовища на квазіперіодичні зміни завихреності поля вітру в регіоні (що, певно, пов'язані з Атлантичною мультидекадною осциляцією). Крім того, в ході досліджень було виділено позитивний лінійний тренд температури (0,015–0,02 °C/10 років), значущий на рівні 80–90%, який, найімовірніше, є наслідком додаткової притоки мармуровоморських вод нижньобосфорською течією, що інтенсифікувалася. Зроблено висновок про те, що в найближчі 10 років температура пікнокліна у внутрішній частині циклонічного кругообігу Чорного моря залишиться високою. Causes for the long-term variability of a temperature of the upper Black-Sea pycnocline are analyzed using historical hydrographic data sets, and the retrospective forecast for the beginning of the XXI-st century is performed on the basis of a simple statistical model. It is shown that the periodicity of 50–60 years dominates in the temperature variability at the 100-m depth. It is a consequence of the dynamic response of the marine environment to quasiperiodic changes of the regional wind field vorticity (likely, due to the Atlantic multidecadal oscillation). In addition, the positive linear trend of temperature (0.015–0.02 °С/10 years, significant at the 80% confidence level) occurs. It is probably a result of the additional inflow of Marmara sea waters by the intensified low-Bosporus current. It is concluded that, during the following 10 years, the pycnocline temperature within the cyclonic Black sea gyre will be high. 2011 Article Долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХІ cтолетия / А.Б. Полонский, И. Г. Шокурова // Доп. НАН України. — 2011. — № 9. — С. 103-110. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 1025-6415 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/38697 551.465.41 ru Доповіді НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Науки про Землю Науки про Землю |
| spellingShingle |
Науки про Землю Науки про Землю Полонский, А.Б. Шокурова, И.Г. Долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХІ cтолетия Доповіді НАН України |
| description |
На підставі обробки кліматичного масиву гідрологічних даних аналізуються причини довгоперіодної мінливості температури у верхній частині основного пікнокліна Чорного моря і дається її ретроспективний прогноз для початку ХХІ століття на основі простої статистичної моделі. Показано, що в мінливості температури на глибині 100 м домінує періодичність у 50–60 років, яка є наслідком динамічного відклику морського середовища на квазіперіодичні зміни завихреності поля вітру в регіоні (що, певно, пов'язані з Атлантичною мультидекадною осциляцією). Крім того, в ході досліджень було виділено позитивний лінійний тренд температури (0,015–0,02 °C/10 років), значущий на рівні 80–90%, який, найімовірніше, є наслідком додаткової притоки мармуровоморських вод нижньобосфорською течією, що інтенсифікувалася. Зроблено висновок про те, що в найближчі 10 років температура пікнокліна у внутрішній частині циклонічного кругообігу Чорного моря залишиться високою. |
| format |
Article |
| author |
Полонский, А.Б. Шокурова, И.Г. |
| author_facet |
Полонский, А.Б. Шокурова, И.Г. |
| author_sort |
Полонский, А.Б. |
| title |
Долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХІ cтолетия |
| title_short |
Долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХІ cтолетия |
| title_full |
Долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХІ cтолетия |
| title_fullStr |
Долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХІ cтолетия |
| title_full_unstemmed |
Долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХІ cтолетия |
| title_sort |
долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в черном море в хх и начале ххі cтолетия |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2011 |
| topic_facet |
Науки про Землю |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/38697 |
| citation_txt |
Долгопериодная изменчивость температуры пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХІ cтолетия / А.Б. Полонский, И. Г. Шокурова // Доп. НАН України. — 2011. — № 9. — С. 103-110. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT polonskijab dolgoperiodnaâizmenčivostʹtemperaturypiknoklinavčernommorevhhinačalehhíctoletiâ AT šokurovaig dolgoperiodnaâizmenčivostʹtemperaturypiknoklinavčernommorevhhinačalehhíctoletiâ |
| first_indexed |
2025-07-03T20:35:45Z |
| last_indexed |
2025-07-03T20:35:45Z |
| _version_ |
1836659451034075136 |
| fulltext |
УДК 551.465.41
© 2011
Член-корреспондент НАН Украины А.Б. Полонский, И. Г. Шокурова
Долгопериодная изменчивость температуры
пикноклина в Черном море в ХХ и начале ХХI cтолетия
На пiдставi обробки клiматичного масиву гiдрологiчних даних аналiзуються причини
довгоперiодної мiнливостi температури у верхнiй частинi основного пiкноклiна Чорного
моря i дається її ретроспективний прогноз для початку ХХI столiття на основi прос-
тої статистичної моделi. Показано, що в мiнливостi температури на глибинi 100 м
домiнує перiодичнiсть у 50–60 рокiв, яка є наслiдком динамiчного вiдклику морського се-
редовища на квазiперiодичнi змiни завихреностi поля вiтру в регiонi (що, певно, пов’я-
занi з Атлантичною мультидекадною осциляцiєю). Крiм того, в ходi дослiджень було
видiлено позитивний лiнiйний тренд температури (0,015–0,02 ◦C/10 рокiв), значущий
на рiвнi 80–90%, який, найiмовiрнiше, є наслiдком додаткової притоки мармуровоморсь-
ких вод нижньобосфорською течiєю, що iнтенсифiкувалася. Зроблено висновок про те,
що в найближчi 10 рокiв температура пiкноклiна у внутрiшнiй частинi циклонiчного
кругообiгу Чорного моря залишиться високою.
Известно, что гидрологические и гидрохимические характеристики Черного моря подвер-
жены низкочастотным изменениям с характерным периодом в несколько десятков лет [1–5].
Это приводит к различиям в оценках долговременных тенденций (трендов). Причем в боль-
шинстве случаев эти различия имеют принципиальный характер, поскольку выделенные
тренды не совпадают даже по знаку. Особенно важно знать долговременные тенденции
гидрологических и гидрохимических характеристик в основном пикноклине (на глубинах,
превышающих 75–100 м). Действительно, наличие тренда температуры в промежуточных
слоях Черного моря может характеризовать региональные тенденции, обусловленные гло-
бальными изменениями климата. Отметим, что в верхнем приповерхностном слое положи-
тельный тренд температуры в Черном море не выделяется. Однако из этого еще не сле-
дует, что антропогенно обусловленные региональные изменения климата отсутствуют [2].
Выделение трендов в глубинных слоях моря затруднено из-за малого количества данных
наблюдений и высокого уровня погрешностей разного типа [6]. В верхней части основного
пикноклина выполнено намного больше измерений температуры, чем в глубинных слоях.
Это позволяет понизить уровень шумов и более достоверно выделить тренды и/или низко-
частотные квазипериодические колебания.
Авторами настоящего сообщения анализируются тренды и долгопериодная изменчи-
вость температуры в основном пикноклине (горизонт 100 м) в центральной части Черного
моря по архивным гидрологическим данным за последние 50 лет прошлого столетия. Затем
дается ретроспективный прогноз температуры для начала XXI столетия на основе простой
статистической модели. Прогноз выполнялся для периода с 2001 по 2005 гг., в течение
которого гидрологические измерения проводились очень редко и лишь на незначительной
части акватории моря. Результаты прогноза сравнивались с имеющимися для этого периода
(немногочисленными) данными судовых измерений в восточной части моря.
Изменения температуры рассматривались на горизонте 100 м в центральных районах за-
падной и восточной части моря, в области так называемых вековых разрезов, относительно
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №9 103
Рис. 1. Области Черного моря, для которых проводился анализ и прогноз температуры пикноклина.
На схеме — распределение станций внутри областей
хорошо обеспеченных наблюдений. Для этого использовались результаты гидрологических
измерений в море из банка данных Морского гидрофизического института НАН Украи-
ны [7]. Данные осреднялись по двум областям (размером 120
′
×40
′) в западной и восточной
части моря в отдельности (рис. 1). Выбранные сферические прямоугольники располагают-
ся в окрестности куполообразного подъема изотерм, связанного с циклонической циркуля-
цией вод Черного моря, которая формирует два полузамкнутых круговорота [2–5]. Осред-
нение производилось за каждый год простым арифметическим суммированием и делением
полученной величины на количество независимых измерений. Более сложные процедуры
осреднения нецелесообразно использовать из-за небольших размеров сферических прямо-
угольников, по которым производилось осреднение, и малости горизонтальных градиентов
температуры пикноклина внутри каждого из них [8].
Общее количество независимых судовых измерений температуры с 1950 по 2000 гг. со-
ставило 903 и 755 (соответственно для западного и восточного сферических прямоугольни-
ков). Однако результаты наблюдений очень неравномерно распределены во времени, осо-
бенно для западной области. Западный круговорот в Черном море наиболее полно обеспечен
измерениями с середины 1970-х до середины 1990-х годов, когда каждый год выполнялось
от нескольких десятков до ста и более наблюдений. Восточный круговорот более равно-
мерно обеспечен наблюдениями приблизительно с конца 1950-х до середины 1980-х годов,
когда осуществлялось несколько десятков измерений температуры ежегодно. В другие пе-
риоды выполненных измерений намного меньше, а в некоторые годы наблюдения вообще
не производились (рис. 2).
Отметим, что после 2000 г. судовые наблюдения в области западного сферического пря-
моугольника практически прекратились, а в восточном — были выполнены измерения все-
го на двух гидрологических станциях в 2002 г. и на двадцати пяти станциях — в 2003 г.
Вместе с тем с 2006 г. начала поступать информация о температуре воды, регистрируе-
мая автономными глубоководными буями-профилемерами-ARGO. За период с 2006 г. по
начало 2009 г. таких профилей в районе западного сферического прямоугольника было
получено 44 [9].
Статистические характеристики рядов измерений в пикноклине с 1950 по 2000 гг. ука-
зывают на систематическое различие средних значений температуры между западной и вос-
точной частью моря (табл. 1). Различие заключается в том, что на горизонте 100 м в вос-
точной части моря (в среднем за 50 лет) на 0,1 ◦C температура ниже, чем в западной. Более
высокие значения температуры на горизонте 100 м внутри западной части циклонического
104 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №9
Рис. 2. Среднегодовые значения температуры на горизонте 100 м: а — для западной части Черного моря по
данным судовых измерений (◦), буев-ARGO (�) и прогноз температуры (�); б — для восточной части моря
по данным судовых измерений (•) значения, используемые для апостериорной оценки качества прогноза.
Вертикальные отрезки — 90% доверительные интервалы. Сплошная кривая — аппроксимация временного
хода температуры полиномом 6-й степени. Диаграмма в нижней части рисунка — количество измерений,
выполненных за каждый год
круговорота в Черном море объясняются близостью пролива Босфор и влиянием теплых
мраморноморских вод, поступающих с нижнебосфорским течением.
Долгопериодная изменчивость для обоих районов характеризуется следующими особен-
ностями. Повышение температуры наблюдалось с 1950-х до начала 1970-х годов. Затем на-
чалось медленное понижение температуры, которое интенсифицировалось с начала 1990-х
годов. Наконец, с конца 1990-х годов температура снова начала повышаться (см. рис. 2),
причем более чем на 55% (в западной части моря) и на 60% (в восточной его части) дис-
персии рядов объясняются изменчивостью с периодами >10 лет. Рис. 2 ясно показывает,
что в изменчивости температуры доминирует периодичность около 50–60 лет с амплиту-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №9 105
дой порядка 0,1 ◦C. Кроме того, во временном ходе температуры отмечается изменчивость
приблизительно вдвое меньшей периодичности и амплитуды.
На фоне ярко выраженного квазипериодического низкочастотного сигнала во вре-
менном ходе температуры выделяются линейные тренды с угловыми коэффициента-
ми 0,015 ◦C/10 лет для западной области и 0,02 ◦C/10 лет для восточной. Статистическая
значимость линейных трендов составляет более 80%. Однако они объясняют лишь незначи-
тельную часть изменчивости температуры. Основная же причина низкочастотных колеба-
ний температуры в пикноклине — долгопериодные изменения завихренности в поле ветра
над Черным морем.
Для определения изменчивости завихренности касательного напряжения трения вет-
ра (rotz τ ) использовались данные по скорости ветра из ре-анализа NCEP (Национальный
центр прогнозов США) с пространственным разрешением 1,905◦×1,875◦ за 1948–2007 гг. [10]
и европейского ре-анализа ERA-40 (Европейский центр среднесрочных прогнозов погоды)
с пространственным разрешением 2,5◦ × 2,5◦ за 1958–2002 гг. [11]. Для расчетов каса-
тельного напряжения трения ветра применялась стандартная аэродинамическая формула
τ = ρaCdV
2, где ρa — плотность воздуха; Cd — коэффициент сопротивления морской по-
верхности; V — скорость ветра на высоте 10 м над уровнем моря. Расчет коэффициента
Cd производился по эмпирическим формулам, заимствованным из работ [12, 13]. Величина
rotz τ вычислялась в узлах сетки, являющихся центрами квадратов, в вершинах которых
расположены данные по ветру.
Данные ре-анализа NCEP показывают, что максимальное значение положительной за-
вихренности в поле ветра возросло от ∼1,0·10−7 Н/м3 (1950-е годы) почти до 2,5·10−7 Н/м3
(1960–1970-е годы), т. е. более чем в два раза, затем — уменьшилось до ∼1,0 · 10
−7 Н/м3
(1990-е годы). В 1960-е и в начале 1970-х годов область высоких значений завихреннос-
ти (более 1 · 10
−7 Н/м3) занимает всю восточную часть моря. В первое десятилетие на-
стоящего столетия положительная завихренность снова увеличилась, причем ее максимум
(∼1,8 · 10
−7 Н/м3) наблюдается в северо-восточной части Черного моря (рис. 3). Близкие
результаты получены по полю ветра европейского ре-анализа, хотя абсолютные величины
завихренности, рассчитанные по этому полю, меньше из-за худшего пространственного раз-
решения. Коэффициент корреляции между двумя полями завихренности в зимний период
превышает 0,9. Отметим, что завихренность поля ветра в зимний период предопределяет
Таблица 1
Статистическая характеристика
Западная часть моря
(30◦30′–32◦30′ в. д.;
42
◦
40
′–43◦20′ с.ш.)
Восточная часть моря
(36◦30′–38◦30′ в. д.;
42
◦
40
′–43◦20′ с.ш.)
Число лет с данными наблюдений 45 47
Общее число измерений 903 755
Среднее значение температуры, ◦C: 8,340 8,262
мaксимальное 8,855 8,700
минимальное 7,897 7,720
СКО∗ для ряда среднегодовых ве-
личин/СКО, рассчитанное по всему
ряду измерений
0,103/0,141 0,118 /0,168
Характеристика линейного тренда T = 8,30 + 0,0015t T = 8,20 + 0,0022t
(тренд значим на 80% уровне) (тренд значим на 90% уровне)
∗Среднеквадратическое отклонение.
106 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №9
Рис. 3. Пространственное распределение средней завихренности поля ветра (rotz τ · 10
−7 Н/м3), рассчитан-
ной по данным ре-анализа NCEP для января-февраля.
Период осреднения (годы) для каждого поля — в правом верхнем углу. Подразумевается, что вертикальная
ось направлена вверх
и среднегодовую циркуляцию вод пикноклина [14] (именно поэтому на рис. 3 приведено
зимнее поле завихренности). Усиление завихренности в поле ветра в 1960-е годы, особен-
но выраженное в зимний период, явилось следствием увеличения количества циклонов,
проходящих над Черным морем, которое обусловлено региональными проявлениями про-
цессов крупномасштабного взаимодействия океана с атмосферой (прежде всего Атлантиче-
ской мультидекадной осцилляцией [15]). Вследствие этого происходит более интенсивный
подъем вод пикноклина в Черном море. Принимая во внимание величину вариаций вер-
тикальной скорости в пикноклине (порядка 10−6 м/с), обусловленной этим механизмом,
и типичный градиент температуры в промежуточном слое (∼0,001 ◦С/м), можно легко
оценить характерные величины температурных изменений, вызванных низкочастотными
вариациями завихренности в поле ветра. Для этого нужно постулировать следующий ба-
ланс тепла в пикноклине:
∂T ′
∂t
= w′
∂T
∂z
, (1)
где T ′ и w′ — флуктуации температуры и вертикальной скорости; ∂T/∂z — градиент средней
температуры в пикноклине.
Подставляя в выражение (1) приведенные выше характерные величины ∂T/∂z и w′, по-
лучаем, что за 5 лет среднегодовая температура в пикноклине может колебаться в преде-
лах 0,15 ◦С, что близко к наблюдаемым величинам (cм. рис. 2). Поскольку низкочастотные
вариации завихренности поля ветра максимально выражены в восточной части Черного
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №9 107
моря (см. рис. 3), соответствующая изменчивость температуры пикноклина характеризует-
ся большей амплитудой именно в этой области.
Усиление завихренности в поле ветра должно сопровождаться не только подъемом изо-
терм и увеличением температуры пикноклина, но и интенсификацией геострофической цир-
куляции в основном пикноклине, вызванной обострением горизонтальных градиентов соле-
ности и плотности. Действительно, по данным работы [3], геострофическая циркуляция во
второй половине 1960-х годов усилилась.
Ретроспективный прогноз изменчивости температуры пикноклина на пятилетний пе-
риод (с 2001 по 2005 гг.) выполнен на основе использования авторегрессионной модели
первого порядка (AR-1). Предполагалось, что
T j+1
= a+ bT j
+ γ, (2)
где T — среднегодовое значение температуры; j — годы; a — константа; b — коэффициент
авторегрессии; γ — белый шум. Подбор коэффициентов осуществлялся путем стандарт-
ной процедуры минимизации остаточной дисперсии. Полученные прогностические форму-
лы можно записать так:
для западной части моря
T j+1
= 8,31 + 0,000965T j
+ γ, (3)
для восточной —
T j+1
= 8,22 + 0,001T j
+ γ. (4)
Рассчитанные величины температуры с 2001 по 2005 гг. приведены на рис. 2 вместе с 90%-м
доверительным интервалом. Как для западной, так и для восточной части моря на гори-
зонте 100 м в области пикноклина прогнозировалась тенденция к повышению температуры
(до ∼ 0,1 ◦C за 5 лет, что на порядок превышает величину оцененного выше линейного
тренда).
В 2001–2005 гг. в восточном сферическом прямоугольнике были выполнены независимые
измерения температуры пикноклина, следовательно, можно проверить качество прогноза
по контрольной выборке. Сравнение прогностических величин температуры с осреднен-
ными результатами измерений, выполненными в прогнозируемый период, показало хоро-
шее качество прогноза (см. рис. 2, б ). Средние значения температуры по этим данным
находятся внутри области доверительных интервалов прогноза.
Учитывая характерный период Атлантической мультидекадной осцилляции (около
60 лет), следует ожидать, что в ближайшие 10 лет эта температура во внутренней части
циклонического круговорота Черного моря останется высокой, так же как и интенсивность
циркуляции в подповерхностном слое. Этот вывод косвенно подтверждается относительно
высокими значениями температуры верхней части пикноклина, регистрируемыми автоном-
ными буями-профилемерами в последние годы в западном сферическом прямоугольнике
(см. рис. 2, а). Таким образом, повышение температуры, наблюдаемое в настоящее время,
в первую очередь является следствием динамического отклика морской среды на квазипе-
риодические изменения завихренности поля ветра в регионе (связанные, главным образом,
с Атлантической мультидекадной осцилляцией). Сигнал, связанный с возможными регио-
нальными проявлениями глобального изменения климата антропогенного происхождения,
108 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №9
является менее значимым. Он отвечает лишь за малую долю изменчивости температуры на
временных масштабах в несколько десятков лет. Причем, повышение температуры проме-
жуточного слоя вод не связано непосредственно с их нагреванием в черноморском регионе
вследствие потепления нижней части тропосферы (поскольку положительный тренд темпе-
ратуры в приповерхностном слое не выделяется [2]). Скорее всего, оно является следствием
дополнительного притока средиземноморских вод интенсифицировавшимся нижнебосфор-
ским течением. Это приводит не только к увеличению температуры и солености промежу-
точных вод, но и усиливает термохалинную циркуляцию Черного моря [3]. Такое усиление
нижнебосфорского течения по всей вероятности является результатом региональных изме-
нений климата, проявляющихся в изменении пресного и теплового баланса Средиземного
и Черного морей.
1. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 4. – Черное море. Вып. 1: Гидрометеорологические
условия / Под ред. А.И. Симонова, Э.И. Альтмана. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991. – 430 с.
2. Полонский А.Б., Воскресенская Е.Н. О причине понижения температуры в Черном море // Доп.
НАН України. – 2003. – № 12. – С. 108–111.
3. Полонский А.Б., Шокурова И.Г. Десятилетняя изменчивость характеристик пикноклина и геостро-
фической циркуляции вод Черного моря в зимний период // Метеорология и гидрология. – 2009. –
№ 4. – С. 75–92.
4. Полонский А.Б., Шокурова И.Г. О сезонном ходе геострофической циркуляции в Черном море //
Мор. гидрофиз. журн. – 2010. – № 1. – С. 51–65.
5. State of the Environment of the Black Sea (2001. – 2006/7) / Ed. by T. Oguz. – Istanbul, Turkey: Publ.
Commis. of the Protect. of the Black Sea Against Pollution (BSC), 2008. – 448 p.
6. Полонский А.Б., Ловенкова Е.А. Долговременные тенденции в изменчивости характеристик пикно-
клина Черного моря // Изв. АН. Физика атмосферы и океана. – 2006. – 42, № 3. – С. 419–430.
7. Развитие морских наук и технологий в Морском гидрофизическом институте за 75 лет / Под общ.
ред. В. Н. Еремеева. – Севастополь: Мор. гидрофиз. ин-т НАН Украины, 2004. – 704 с.
8. Полонский А.Б., Шокурова И. Г. Статистическая структура крупномасштабных полей температуры
и солености в Черном море // Мор. гидрофиз. журн. – 2008. – № 1. – С. 51–65.
9. http://www.usgodae.org/argo/argo.html.
10. http://www.cdc.noaa.gov/cdc/data.ncep.reanalysis.surfaceflux.html.
11. http://www.ecmwf.int/products/data/archive/descriptions/e4/index.html.
12. Hellerman S., Roserstein M. Normal monthly wind stress over the world ocean with error estimates //
J. Phys. Oceanogr. – 1983. – 13. – P. 1093–1104.
13. Large W.G., Pond S. Open ocean momentum flux measurements in moderate to strong winds // Ibid. –
1981. – 11. – P. 324–336.
14. Полонский А.Б., Бардин М.Ю., Воскресенская Е.Н. Статистические характеристики циклонов и
антициклонов над Черным морем во второй половине ХХ века // Мор. гидрофиз. журн. – 2007. –
№ 6. – С. 47–58.
15. Полонский А.Б. Глобальное потепление, крупномасштабные процессы в системе океан – атмосфе-
ра, термохалинная катастрофа и их влияние на климат Атлантико-европейского региона. Сер. Сов-
ременные проблемы океанологии. Вып. 5. – Севастополь: Мор. гидрофиз. ин-т НАН Украины,
2008. – 45 с.
Поступило в редакцию 31.01.2011Морской гидрофизический институт
НАН Украины, Севастополь
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №9 109
Corresponding Member of the NAS of Ukraine A.B. Polonsky, I.G. Shokurova
Long-term variability of the Black-Sea pycnocline temperature in the
XX-th and XXI-st centuries
Causes for the long-term variability of a temperature of the upper Black-Sea pycnocline are analyzed
using historical hydrographic data sets, and the retrospective forecast for the beginning of the XXI-st
century is performed on the basis of a simple statistical model. It is shown that the periodicity of
50–60 years dominates in the temperature variability at the 100-m depth. It is a consequence of
the dynamic response of the marine environment to quasiperiodic changes of the regional wind
field vorticity (likely, due to the Atlantic multidecadal oscillation). In addition, the positive linear
trend of temperature (0.015–0.02 ◦С/10 years, significant at the 80% confidence level) occurs. It is
probably a result of the additional inflow of Marmara sea waters by the intensified low-Bosporus
current. It is concluded that, during the following 10 years, the pycnocline temperature within the
cyclonic Black sea gyre will be high.
110 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №9
|