Пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны Черного моря

Приведены результаты анализа многолетних измерений температуры воды (до 109 лет) и воздуха (до 128 лет) у берегов северо-западной части Черного моря, Крыма и Кавказа. Исследованы климатические изменения температурного режима на межгодовом, сезонном и месячном масштабах. Показано, что на севере Черно...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2012
1. Verfasser:	Репетин, Л.Н.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Морський гідрофізичний інститут НАН України 2012
Schriftenreihe:	Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
Schlagworte:	Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56807
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:	Пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны Черного моря / Л.Н. Репетин // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2012. — Вип. 26, том 1. — С. 99-116. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-56807
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-568072014-02-27T03:01:38Z Пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны Черного моря Репетин, Л.Н. Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Приведены результаты анализа многолетних измерений температуры воды (до 109 лет) и воздуха (до 128 лет) у берегов северо-западной части Черного моря, Крыма и Кавказа. Исследованы климатические изменения температурного режима на межгодовом, сезонном и месячном масштабах. Показано, что на севере Черного моря основной причиной общего повышения температуры воды являются положительные тренды температуры воздуха. Факторами, снижающими интенсивность потепления или понижающими температуру воды, являются ветровые сгоны, прибрежные апвеллинги и атмосферные осадки. В юго-восточной части побережья Черного моря общая тенденция увеличения атмосферных осадков является основной причиной отрицательных трендов температуры воды, несмотря на интенсивное потепление в конце ХХ – начале ХХI вв. Надані результати аналізу багаторічних вимірів температури води (до 109 років) і повітря (до 128 років) біля берегів північно-західної частини Чорного моря, Криму та Кавказу. Досліджені кліматичні зміни температури води і повітря на міжрічному, сезонному та місячному масштабах. Показано, що на півночі Чорного моря головною причиною загального підвищення температури води є позитивні тренди температури повітря. Чинниками, що зменшують інтенсивність потепління або знижують температуру води, є вітрові згони, прибережні апвеллінги і атмосферні опади. У південно-східній частині узбережжя Чорного моря загальна тенденція збільшення атмосферних опадів є головною причиною від’ємних трендів температури води, незважаючи на інтенсивне потепління у кінці ХХ − початку ХХI століть. The results of long-term measurements of water (up to 109 years in duration) and air (up to 128 years) temperatures are presented for the Black Sea coastal zone of NW part, Crimea and Caucasus. Climatic changes of water and air temperature regime are investigated on interannual, seasonal and monthly scales of variability. It is shown that the main reason of general temperature rise in the northern part of the Black Sea is positive trend of air temperature. Factors reducing the warming intensity or even lowering the water temperature are wind-driven shallow and deep-water coastal upwellings and atmospheric precipitations. In the SE part of the Black Sea shores, general tendency of precipitation amount rise is the main reason of negative trends of water temperature, in spite of intensive warming in the end of XX – beginning of XXI centuries. 2012 Article Пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны Черного моря / Л.Н. Репетин // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2012. — Вип. 26, том 1. — С. 99-116. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 1726-9903 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56807 551.524, 526 ru Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу Морський гідрофізичний інститут НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей
spellingShingle	Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Репетин, Л.Н. Пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны Черного моря Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
description	Приведены результаты анализа многолетних измерений температуры воды (до 109 лет) и воздуха (до 128 лет) у берегов северо-западной части Черного моря, Крыма и Кавказа. Исследованы климатические изменения температурного режима на межгодовом, сезонном и месячном масштабах. Показано, что на севере Черного моря основной причиной общего повышения температуры воды являются положительные тренды температуры воздуха. Факторами, снижающими интенсивность потепления или понижающими температуру воды, являются ветровые сгоны, прибрежные апвеллинги и атмосферные осадки. В юго-восточной части побережья Черного моря общая тенденция увеличения атмосферных осадков является основной причиной отрицательных трендов температуры воды, несмотря на интенсивное потепление в конце ХХ – начале ХХI вв.
format	Article
author	Репетин, Л.Н.
author_facet	Репетин, Л.Н.
author_sort	Репетин, Л.Н.
title	Пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны Черного моря
title_short	Пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны Черного моря
title_full	Пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны Черного моря
title_fullStr	Пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны Черного моря
title_full_unstemmed	Пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны Черного моря
title_sort	пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны черного моря
publisher	Морський гідрофізичний інститут НАН України
publishDate	2012
topic_facet	Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56807
citation_txt	Пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны Черного моря / Л.Н. Репетин // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2012. — Вип. 26, том 1. — С. 99-116. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.
series	Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
work_keys_str_mv	AT repetinln prostranstvennaâivremennaâizmenčivostʹtemperaturnogorežimapribrežnojzonyčernogomorâ
first_indexed	2025-07-05T08:05:52Z
last_indexed	2025-07-05T08:05:52Z
_version_	1836793465290096640
fulltext	99 МОНИТОРИНГ ПРИБРЕЖНОЙ И ШЕЛЬФОВОЙ ЗОН МОРЕЙ УДК 551 .524 , 526 Л.Н.Репетин Морское отделение Украинского научно-исследовательского гидрометеорологического института, г.Севастополь ПРОСТРАНСТВЕННАЯ И ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ ЧЕРНОГО МОРЯ Приведены результаты анализа многолетних измерений температуры воды (до 109 лет) и воздуха (до 128 лет) у берегов северо-западной части Черного моря, Крыма и Кавказа. Исследованы климатические изменения температурного режима на межгодовом, сезонном и месячном масштабах. Показано, что на севере Черного моря основной причиной общего повышения температуры воды являются положи- тельные тренды температуры воздуха. Факторами, снижающими интенсивность по- тепления или понижающими температуру воды, являются ветровые сгоны, при- брежные апвеллинги и атмосферные осадки. В юго-восточной части побережья Черного моря общая тенденция увеличения атмосферных осадков является основ- ной причиной отрицательных трендов температуры воды, несмотря на интенсивное потепление в конце ХХ – начале ХХI вв. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА : прибрежная зона, температура воды и воздуха, сезон- ная и межгодовая изменчивость, тренды, глобальное потепление, осадки. Введение. Температурный режим в прибрежной зоне Черного моря оп- ределяется климатическими условиями, радиационным балансом на суше и морской поверхности, конвективным теплообменом поверхностных слоев воды с атмосферой и глубинными слоями, адвекцией вод морскими тече- ниями, процессами турбулентного перемешивания и сгонно-нагонной цир- куляцией у берегов. В годовом ходе баланса тепла в поверхностном слое Черного моря доминируют процессы вертикального перераспределения те- пла и теплообмен через поверхность моря. Информация о температуре воздуха и воды в прибрежной зоне Черного моря за прошлые годы помещена в ряде справочников, ежегодников и атла- сов в виде ежедекадных, месячных и годовых значений. Эта информация обобщена в монографии [1], где наиболее полно исследована термохалин- ная структура вод, представлены статистические оценки температуры воды у берега, выполнен подробный анализ корреляционных функций, оценок спектральной плотности и межгодовой изменчивости рядов температуры за период до 1985 г. Учитывая, что последние 25 лет проходили в условиях глобального потепления климата, актуальность проблемы исследования из- менений температурного режима морских регионов значительно возросла. Оценки климатических, межгодовых и сезонных изменений температуры воздуха вдоль рассматриваемых побережий приведены в работе [2]. Ряд со- © Л .Н .Репетин , 2012 100 временных публикаций посвящен анализу трендов температуры воды Чер- ного моря, исследованию причин её долгопериодных изменений, а также оценке влияния глобальных климатических сигналов на изменения климата Европейского континента и бассейна Черного моря [3 – 6]. Результаты дис- танционных спутниковых измерений температуры поверхности Черного моря (ТПМ) представлены в работе [7]. Региональные особенности темпе- ратурного режима прибрежной зоны Крыма исследованы в работах [8 – 11]. В данной работе приведены статистические характеристики и оценки климатических изменений температуры воды и воздуха на обширном про- странстве вдоль украинского и кавказского побережий Черного моря. При этом использовались многолетние массивы натурных наблюдений, вклю- чающие последние годы. Анализ этих массивов интересен потому, что это единственный источник регулярной информации о температуре воды в Черном море, который может быть использован как для оценки изменений температурного режима, так и в целях валидации спутни- ковых измерений температу- ры поверхности моря и ре- зультатов диагностических модельных расчетов, в том числе данных ре-анализа. До последнего времени измере- ния температуры воды у бе- рега использовались при рас- четах парциального давления водяного пара, как одного из основных параметров при оценке испарения с поверх- ности Черного моря. Поэтому в работе рассмотрены также локальные температурные особенности береговых ре- гионов в сравнении со сред- ней температурой поверхно- сти Черного моря. Материалы и методы обработки. В качестве инфор- мационной основы использо- ваны данные регулярных на- турных гидрометеорологиче- ских наблюдений в прибреж- ной зоне Черного моря, кото- рые проводились на морской сети станций Гидрометслуж- бы СССР, (в настоящее время – Украины, России и Грузии) в период с 1900 по 2008 гг. Т а б л и ц а . 1 .Береговые станции, периоды и про- должительность измерений температуры воды. станции период (гг.) кол-во лет Усть-Дунайск 1983 – 2008 25 Приморское 1951 – 2008 57 Цареградское гирло 1958 – 2008 50 Ильичевск 1962 – 2008 46 Одесса 1914 – 2008 94 Южный 1981 – 2008 27 Очаков 1926 – 2008 82 Хорлы 1924 – 2008 84 Черноморское 1927 – 2008 81 Евпатория 1914 – 2008 94 Севастополь 1912 – 2008 96 Херсонесский маяк 1923 – 2008 85 Ялта 1900 – 2009 109 Алушта 1948 – 2008 60 Феодосия 1923 – 2008 85 Заветное 1950 – 2008 58 Анапа 1923 – 2006 83 Новороссийск 1924 – 2007 83 Туапсе 1924 – 2006 82 Пицунда 1951 – 1994 43 Сухуми 1924 – 1991 67 Поти 1923 – 1991 68 Батуми 1925 – 1995 70 101 Это данные 23 береговых станций от устья Дуная до юга Кавказа (продол- жительностью наблюдений от 25 до 109 лет), представляющие все харак- терные в климатическом и ландшафтном отношении районы побережья Чер- ного моря (табл.1). В ряде таблиц и рисунков совмещены данные этих стан- ций, имеющих разные периоды наблюдений. Сделано это с целью представ- ления, по возможности, полной информации, накопленной морскими стан- циями за весь период наблюдений. При климатических оценках это учиты- валось, расчеты и сравнения трендов проводились только по синхронным рядам наблюдений. Для этого были выбраны 15 станций с рядами измере- ний температуры воды продолжительностью 67 и более лет, которые выде- лены в табл.1 жирным шрифтом. Недостатком используемого массива из- мерений является отсутствие информации за последние 25 лет по четырем станциям Грузии, а также данных срочных наблюдений на этих станциях. Ряд среднемесячных значений ТПМ глубоководной (за 100-метровой изобатой) части Черного моря за период с 1985 по 2006 гг. рассчитан С.В.Станичным по картам дистанционных спутниковых измерений темпе- ратуры воды на поверхности (http://dvs.net.ua), регулярно принимающимся в Морском гидрофизическом институте (МГИ) НАН Украины [7]. Оценка межгодовых изменений осуществлялась в рамках общей мето- дологии статистического анализа временных рядов [12]. Для анализа ли- нейных трендов рядов измерений температуры воды у берега и оценки их статистической значимости использовался набор статистических парамет- ров, расчетом которых обычно сопровождается оценка коэффициентов уравнения линейной регрессии, описывающих наклон линии тренда. С це- лью унификации статистического анализа и сравнимости трендов, при рас- четах в основном использовались ряды продолжительностью от 67 – 83 лет (кавказское побережье) до 81 – 85 лет (побережье Украины). Аналогичные расчеты производились отдельно и для полных рядов продолжительностью 94 – 109 лет. При расчете трендов использовались ряды среднегодовых и среднемесячных значений без предварительного сглаживания. Каждый рас- чет сопровождался тестом на сериальную коррелированность ряда с помо- щью критерия Дурбина-Ватсона [13]. Пространственное распределение в прибрежной зоне. Особенности температурного режима прибрежных вод зависят от географического поло- жения отдельных районов, ориентации и морфологии берегов, батиметрии шельфовой зоны, а также условий водообмена, на которые оказывают влия- ние не только глубины, но и локальные особенности ветрового режима, на- личие или отсутствие речного стока, степень влияния Основного Черномор- ского течения (ОЧТ). На температуру воды северо-западной части (СЗЧ) Черного моря влия- ет её расположение (самое северное по отношению к другим районам моря), мелководность прибрежной зоны, сток рек Днестра, Днепра и Дуная, сгонно- нагонные явления и водообмен с глубоководными районами моря. Этот реги- он характеризуется самыми низкими температурами воды во все сезоны года. Прибрежная зона Южного берега Крыма (ЮБК) занимает самое южное положение на морском побережье Украины, имеет приглубые берега, испы- тывает влияние меандрирующего потока ОЧТ и вихревых динамических 102 образований, связанных с его неустойчивостью. Это регион наиболее высо- кой температуры украинских территориальных вод. Штормовые ветры спо- собствуют выходу на поверхность холодных глубинных вод (при сгонах, апвеллингах) или повышению температуры воды у берега и увеличению слоя теплых вод (при нагонах). На температуру воды северо-восточной части (СВЧ) моря также силь- ное влияние оказывает северная периферия ОЧТ, которое обеспечивает ад- векцию теплых вод кавказского региона и способствует переносу к берегам Крыма распресненных вод Азовского моря (летом более теплых, зимой бо- лее холодных), поступающих из Керченского пролива. Сильные ветры юго- западных, северных, северо-восточных направлений способствуют увели- чению контрастов температуры воды из-за сгонно-нагонных процессов. Воды у юго-восточного побережья Кавказа самые теплые [7], что объ- ясняется, во-первых, южным географическим положением региона, где наибольшая инсоляция и, во-вторых, преобладанием западного переноса над акваторией Черного моря. Ветры западной половины горизонта сгоняют теплые поверхностные воды в восточную и юго-восточную части моря, от- куда они переносятся ОЧТ на северо-восток моря и к побережью Крыма. Средние годовые значения температуры воды, рассчитанные за много- летний период, изменяются вдоль побережья от 11,1 ºС на севере СЗЧ до 14,4 ºС на ЮБК и 14,7 – 16,6 ºС у кавказского побережья (рис.1). В север- ных частях прибрежной зоны амплитуды (разница максимальных и мини- мальных годовых величин) температуры воды наибольшие (3,5 – 4,1 ºС). Подобные величины амплитуд отмечены и в самых южных районах – Ялта, Батуми. В районах устья Дуная, юго-западного Крыма и северного Кавказа (Новороссийск), характеризующихся повышенной ветровой актив- ностью и интенсивным перемешиванием, величины годовых амплитуд наи- меньшие (2,8 – 3,0 ºС). Низкие значения амплитуд температуры воды в рай- 8 10 12 14 16 18 20 У с т ь -Д у н а й с к П р и м о р с ко е Ц а р е гр а д с ко е ги р л о И л ь и ч е в с к О д е с с а Ю ж н ы ій О ч а ко в Х о р л ы Ч е р н о м о р с ко е Е в п а т о р и я С е в а с т о п о л ь Х е р с о н е с с ки й м а я к Я л т а А л у ш т а Ф е о д о с и я З а в е т н о е А н а п а Н о в о р о с с и й с к Т у а п с е П и ц у н д а С у х у м и П о т и Б а т у м и Т е м п е р а ту р а , ° С 0 1 2 3 4 5 А м п л и ту д а , ° С Т воды, средняя Т воздуха, средняя Амплитуда Т воды Амплитуда Т воздуха Р и с . 1 .Средние многолетние температуры (Т) воды и воздуха, их амплитуды, вычисленные за период наблюдений с 1923 по 2008 гг. 103 оне от Пицунды до Поти, скорее всего, объясняются отсутствием данных периода потепления 1992 – 2008 гг. Увеличение годовых амплитуд в север- ных районах, вероятно, связано с общими колебаниями климата, влиянием стока рек и водообмена через Керченский пролив; максимум амплитуды в районе Ялты может быть следствием интенсивных прибрежных апвеллингов. На рис.1 представлены также среднемноголетние величины температуры воздуха и их амплитуды в тех же пунктах побережья, вычисленные за пе- риоды, синхронные периодам использованных данных температуры воды. В целом, тенденции изменений среднемноголетних величин температуры во- ды и воздуха аналогичны, что свидетельствует о преобладании вклада кли- матических и радиационных факторов в формировании температурного ре- жима прибрежной зоны. Тем не менее, разность температурных "норм" во- ды и воздуха в южных регионах (побережье Крыма – 1,9 ºС, Кавказ – 1,8 С) почти вдвое больше, чем на северных участках северо-западной и северо- восточной частей моря (1,0 – 1,1 ºС). В качестве различий следует также от- метить относительное понижение температуры воды и увеличение ампли- туды в районе юга Крыма (Херсонесский маяк, Ялта) на фоне локального максимума температуры воздуха и уменьшения её амплитуды, что также может быть связано с высокой повторяемостью летних понижений темпера- туры воды из-за прибрежных апвеллингов и сгонов. Сезонная изменчивость температуры воды. Внутригодовые измене- ния температуры воды в прибрежной зоне Черного моря имеют хорошо вы- раженный сезонный характер. На рис.2 представлены сезонные изменения многолетних среднемесячных (рис.2, а, б) и экстремальных (рис.2, в – е) значений температуры воды характерных регионов прибрежной зоны севе- ро-западной, северо-восточной и восточной частей моря. На всем протяже- нии прибрежной зоны самые низкие температуры воды наступают в январе – феврале и согласуются с минимумом температуры воздуха. Минимальные среднемесячные температуры зимой отмечены у северного побережья Кар- кинитского залива (Хорлы 0,4 – - 1,1 ºС), в Одесском заливе (1,1 – - 0,9 ºС) и в районе устья Дуная (2,2 – - 0,3 ºС). Самые низкие температуры наблюдались в периоды суровых зим 40 – 50-х гг. прошлого столетия. Значительно выше зимние температуры в районах, расположенных южнее: в Каламитском зали- ве (Евпатория) и на юго-западе Крыма. В районе м.Херсонес даже в самые холодные зимы среднемесячные температуры воды не опускались ниже 4,0 ºС (несмотря на мелководность места измерений на станции Херсонес- ский маяк), что свидетельствует о хороших условиях водообмена у этого далеко выдающегося в море мыса. В самые суровые зимы вдоль всего се- верного побережья экстремально низкие температуры воды опускалась ниже 0 ºС (рис.2, д, е). Только у ЮБК (Ялта) и кавказского побережья южнее Туапсе абсолютные минимумы температуры не опускались ниже 4 – 5 ºС (рис.2, е). В периоды теплых зим даже у северных участков побережья в декабре – феврале среднемесячные температуры составляли 4,0 – 5,6 ºС, а в южных районах 7,6 – 10,0 ºС. Абсолютные максимальные величины температуры воды в такие периоды в северной части достигали 6,0 – 11,0 ºС, а на юге 14,0 – 18,0 ºС (рис.2, в). Суммарная повторяемость температуры воды, рас- считанная по данным срочных наблюдений полных рядов (табл.1), показыва- 104 Р и с . 2 .Годовой ход среднемесячных значений (а, б), абсолют- ных максимумов (в, г) и минимумов (д, е) температуры воды у берегов северо-западной и восточной частей моря. ет наличие двумодального распределения с максимумами в холодный и те- плый периоды (рис.3). Для западных и северных регионов прибрежной зоны наиболее часто повторяющиеся зимние температуры воды (25 – 30 % всех случаев) это -1 – 5 ºС, для зоны западного Крыма 4 – 10 ºС, а на юге, востоке Крыма и кавказском побережье 6 – 12 ºС. В конце марта – начале апреля температура воды быстро повышается и достигает максимума в июле – ав- густе, когда среднемесячные температуры достигают 20 – 25 ºС. При этом наибольшую повторяемость (23 – 32 %) имеют случаи с температурой 19 – а 0 5 10 15 20 25 30 Т °С Приморское Одесса Хорлы Черноморское Евпатория Херсонесский маяк в 0 5 10 15 20 25 30 35 Приморское Одесса Хорлы Черноморское Евпатория Херсонесский маяк д -5 0 5 10 15 20 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Т °С Приморское Одесса Хорлы Черноморское Евпатория Херсонесский маяк б Ялта Феодосия Анапа Новороссийск Туапсе Батуми г Ялта Феодосия Анапа Новороссийск Туапсе е I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Т °С Ялта Феодосия Анапа Новороссийск Туапсе а б в г д е 105 Р и с . 3 .Суммарная повторяемость (%) температуры воды по данным срочных измерений на береговых станциях северо-западного (а), крымского и восточно- го побережий Черного моря (б). 26 ºС на севере региона и 22 – 28 ºС на юге. Среднемесячные максимумы отличаются мало (25 – 27 ºС), а абсолютные максимумы достигают 30 – 32 ºС в зоне устья Дуная (Приморское), в мелководной вершинной части Каркинитского залива (Хорлы) и у отмелого берега м.Херсонес (рис.2, в). У приглубых восточных берегов, с хорошим водообменом, температура воды летом никогда не достигала 30 ºС (рис.2, г). Наиболее часто повторяющиеся здесь летние температуры воды 21 – 25 ºС (30 – 35 %), при этом самая вы- сокая повторяемость случаев с максимальной температурой отмечены у кавказских берегов (Анапа, Новороссийск). Это объясняется адвекцией теп- лых вод из южных районов кавказского региона, транспортируемых пото- ком ОЧТ, и нагонами теплых поверхностных вод. Практически в каждый летний сезон в любой части северного побере- жья возможны резкие понижения температуры воды, которые вызваны за- падными и северо-западными ветрами, сопровождающимися сгонами по- верхностных вод и развитием прибрежного апвеллинга с выходом на по- верхность более холодных вод из нижележащих горизонтов [8 – 11]. В лет- ний период с явлением прибрежного апвеллинга в большей мере, чем с об- щими похолоданиями, связаны понижения среднемесячной температуры у кавказского побережья до 17,5 – 21,0 ºС, в СЗЧ до 14 – 19 ºС, а у ЮБК даже до 12,5 – 15,9 ºС. Абсолютные минимальные значения температуры в перио- ды летних сгонов и апвеллингов могут понижаться на севере СЗЧ до 5 – 8 и до 9 – 13 ºС в её южной части (рис.2, д). У ЮБК и в Феодосийском заливе до 6,3 – 8,4 ºС, а у кавказского побережья до 9,5 – 13,3 ºС (рис.2, е). Подобные интенсивные (в течение нескольких часов) понижения температуры поверх- ностных вод с 20 – 25 до 6 – 13 ºС начинаются в июне, в период формирова- ния термоклина, и могут появляться в течение всего теплого сезона до октяб- ря. Сгонно-нагонные явления проявляются и в зимний период, когда перепа- ды температуры воды за несколько суток или часов могут достигать 5 – 10 ºС. Поскольку измерения температуры воды у берега использовались при расчетах испарения с поверхности Черного моря, целесообразно оценить температурные особенности береговых регионов в сравнении со средней температурой поверхности Черного моря. На рис.4 совмещены графики средних значений разницы месячных величин ТПМ и температуры воды у а 0 2 4 6 8 10 12 14 -3 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 % Приморское Одесса Хорлы Черноморское Евпатория б -3 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 Т,°С Херсонесский маяк Ялта Феодосия Анапа Новороссийск Туапсе а б 106 берега разных регионов побе- режья Черного моря, вычислен- ных за 1985 – 2006 гг. Наиболь- шие расхождения отмечены в северо-западной части (Одес- са, Хорлы, Черноморское) и Феодосийском заливе (Феодо- сия), где температура воды в летние периоды существенно ниже, чем в центральных рай- онах моря из-за высокой по- вторяемости ветровых сгонов и апвеллингов (рис.4, а, б). Зи- мой, из-за охлаждения вод мел- ководного шельфа в морозные периоды, температура воды у берегов здесь также сущест- венно ниже средней ТПМ (на 4 – 7, а в отдельные годы на 8 – 11 °С). На юго-востоке кавказского побере- жья (Батуми), в области с самым высоким фоном температуры воды, в тече- ние всего года разница температур с отрицательным знаком (- 1,5 – - 2,5 °С). Наименьшими разницы оказались в районах с приглубыми берегами на уча- стках узкого шельфа южного Крыма (Ялта) и северного Кавказа (Анапа, Но- вороссийск, Туапсе). Здесь разница ТПМ и температуры у берега в среднем составляла 0,2 – 0,5 °С, поэтому полный ряд Ялты является наиболее репре- зентативным. По этой же причине при расчетах испарения с поверхности центральной части Черного моря целесообразно использовать данные стан- ций Ялта, Севастополь, Анапа, Новороссийск, Туапсе и не привлекать ин- формацию станций Одесса и Хорлы. Межгодовая изменчивость. При исследовании климатических изме- нений использовались наиболее продолжительные ряды среднегодовых и среднемесячных величин температуры воды на 9 береговых станциях Ук- раины (Одесса, Очаков, Хорлы, Черноморское, Евпатория, Севастополь, Херсонесский маяк, Ялта и Феодосия), на 3-х станциях России (Анапа, Но- вороссийск, Туапсе) и на 3 станциях Грузии (Сухуми, Поти, Батуми). По трем последним станциям мы располагаем рядами среднемесячной темпе- ратуры воды только до 1991 − 1995 гг. Особое внимание уделялось сравне- нию угловых коэффициентов линейных трендов и оценке статистической значимости несглаженных рядов. Использованные ряды температуры воды, в основном, сериально не коррелированны, т.к. критерий Дурбина-Ватсона в подавляющем большинстве рядов > 1,5 [13]. В результате расчетов оказалось, что тренды всех рядов северного (ук- раинского) побережья положительны (рис.5), т.е. отмечается повсеместный рост температуры воды, однако значимость трендов (Р0) выше 90 % уровня только у рядов станций Хорлы, Черноморское и Феодосия (табл.2). Повы- шение температуры воды у берегов СЗЧ осуществлялось, в основном, за счет зимних сезонов. За последние 83 года температура гидрологических зим а -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Т, °С Одесса Ялта Хорлы Феодосия Анапа Новороссийск Туапсе Батуми б -2 -1 0 1 2 3 4 О д е с с а Х о р л ы Ч е р о м о р с к о е Е в п а то р и я С е в а с то п о л ь Я л та Ф е о д о с и я А н а п а Н о в о р о с с и й с к Т у а п с е Б а ту м и Т, °С Р и с . 4 . Разница средней месячной ТПМ (спутниковые измерения) и температуры воды у берега по наблюдениям на станциях (а). Средние годовые разницы от Одессы до Батуми (б). 1985 – 2006 гг. а б 107 9 10 11 12 13 14 15 16 1924 1934 1944 1954 1964 1974 1984 1994 2004 Т °С Ялта Севастополь Херсонесский маяк Феодосия Евпатория Черноморское Хорлы Очаков Одесса Р и с . 5 .Межгодовые изменения температуры воды у се- верного побережья Черного моря (скользящее 5-ти летнее осреднение). Прямые сплошные линии – линейные трен- ды, пунктирные – полином 5 степени. 1924 – 2008 гг. (среднее за январь, февраль и март) повысились на 0,9 – 1,6 °С. Тренды лет- них периодов (среднее за июнь, июль, август) оказались незначимыми, од- нако отрицательные тренды на севере (Одесса, Очаков) свидетельствуют о вероятности понижения температуры воды на 0,2 – 0,4 °С (табл.2). У самого длинного 109-летнего ряда Ялты (1900 – 2009 гг.), положитель- ный тренд (0,088 °С/10 лет) оказался значимым на уровне 99 %. За период наблюдений общий рост температуры воды у берега Ялты составил 0,96 °С. Такой тренд обусловлен не только потеплением в конце периода, но и отно- сительно низкими температурами в начале ХХ в. (рис.6). Аппроксимация этого непрерывного наиболее надежного ряда Ялты полиномом 5 степени показывает, что период межгодовых колебаний температуры воды сопоста- вим с длиной ряда, близок к долгопериодным колебаниям температуры воз- духа [2] и составляет ~ 70 − 80 лет, а не 40 − 50 лет, как следует из рис.5, по- строенного по более коротким рядам измерений температуры воды. Тем не менее, на рис.5 и 6 одинаково заметен период потепления 1930 – 1950 гг., по- сле которого в 70 – 80-е гг. наступало очевидное похолодание прибрежных вод, сменившееся в конце ХХ ст. интенсивным общим повышением темпера- туры воздуха и воды в результате общепризнанного глобального потепления. Синхронность колебаний температуры воды (рис.5) позволяет предпо- лагать, что особенности долгопериодных колебаний температуры воды в других регионах северного побережья Черного моря аналогичны выявлен- ным по полному ряду Ялты и подобны долгопериодным колебаниям темпе- ратуры воздуха. Как показано в [2], межгодовые колебания приземной температуры возду- ха происходят в противофазе с изменениями годовых значений индекса Севе- ро-Атлантического колебания (САК) на аналогичных масштабах (70 − 80 лет). 108 Т а б л и ц а 2 .Характеристики линейных трендов (°С/10 лет) годовых (Т г ) и сезон- ных (зима – Т з , лето – Т л ) величин температуры воды на береговых станциях СЗЧ, Крыма и Кавказа. Выделены тренды значимостью > 90 % уровня. станция период, гг. Т г , °С/ 10 лет P0 ∆ г , °С Т з , °С/ 10 лет ∆ з , °С Т л , °С/ 10 лет ∆ л , °С Одесса 1923 – 2006 0,03 0,464 0,25 0,19 1,56 – 0,05 – 0,41 Очаков 1926 – 2006 0,02 0,590 0,16 0,11 0,87 – 0,02 – 0,16 Хорлы 1923 – 2006 0,06 0,058 0,50 0,17 0,90 0,01 0,08 Черноморское 1927 – 2006 0,09 0,027 0,70 0,18 1,40 – 0,01 – 0,08 Евпатория 1923 – 2006 0,05 0,121 0,41 0,14 1,15 0,07 0,54 Севастополь 1923 – 2006 0,02 0,553 0,16 0,11 0,90 – 0,02 – 0,16 Херсонесский маяк 1923 – 2006 0,03 0,461 0,25 0,01 0,08 0,06 0,50 Ялта 1923 – 2006 0,05 0,151 0,41 0,02 0,16 0,11 0,90 Феодосия 1923 – 2006 0,08 0,035 0,66 0,19 1,56 0,06 0,50 Анапа 1923 – 2006 0,06 0,065 0,51 0,06 0,44 0,04 0,30 Новороссийск 1924 – 2006 0,10 0,015 0,82 0,29 2,12 – 0,16 – 1,17 Туапсе 1924 – 2006 – 0,09 0,013 – 0,66 0,00 0,00 – 0,15 – 1,10 Сухуми 1924 – 1991 – 0.07 0.069 – 0,49 – 0,03 – 0,21 – 0,03 – 0,18 Поти 1923 – 1991 – 0.04 0.145 – 0,29 – 0,01 – 0,09 – 0,12 – 0,84 Батуми 1925 – 1995 – 0,11 0,000 – 0,77 – 0,09 – 0,63 – 0,06 – 0,42 ∆ – общее изменение ("размах" тренда) температуры воды за расчетный период. Подобная закономерность прослеживается при сравнении межгодовых из- менений САК, как с данными отдельных станций, так и с осредненными по побережью (от Одессы до Батуми) годовыми величинами температуры воз- духа. Таким образом, очевидна взаимосвязь межгодовой динамики индекса САК и колебаний температуры воздуха прибрежных регионов Черного мо- ря в течение последнего столетия. На короткопериодные климатические изменения в Европе важное влия- ние оказывают и межгодовые колебания температуры поверхности океана (ТПО) в Северной Атла- нтике. Сравнение заим- ствованного из [14] ряда среднегодовых величин ТПО (1948 – 1998 гг.) с рядом синхронных годо- вых величин температу- ры воздуха в Одессе по- казало, что влияние Се- верной Атлантики рас- пространяется и на Чер- номорский регион. На обоих графиках рис.7, аппроксимированных по- Р и с . 6 .Межгодовые колебания температуры во- ды у ЮБК. Ялта, 1900 – 2009 гг. 12 13 14 15 16 17 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Т °С Средние годовые Линейный тренд Полином 5 степени 109 Р и с . 7 .Среднегодовые ряды тем- пературы воды Северной Атланти- ки [14] и температуры воздуха в СЗЧ (Одесса), аппроксимирован- ные полиномом 5-ой степени. линомом 5-й степени, наблю- даются сходные тенденции: убывание температур в 60-е гг. и их возрастание в 90-е. Даже на масштабе нескольких лет ко- лебания температур в основном синфазны. Аналогичные тен- денции проявляются и в долгопериодных изменениях температуры воздуха в районе ЮБК и Атлантического мультидекадного колебания (AMO), пред- ставляющего изменение температуры воды на поверхности в Северной час- ти Атлантического океана (рис.8). 129-летние ряды температуры воздуха и АМО имеют близкие положительные, статистически значимые линейные тренды. Полиномиальная аппроксимация показывает наличие одинаковых по фазе колебаний с периодом 70 – 80 лет, что вновь подтверждает влияние макроциркуляционных процессов над Атлантикой на восточно-европейский сектор и Черноморский регион [15]. Связь температур воды и воздуха (по крайней мере, в прибрежной зоне) подтверждается достаточно высокими коэффициентами корреляции (r) го- довых величин температуры воды и воздуха (средний по побережью r = 0,84), а также подобием (в большей части случаев) трендов, вычисленных за синхронные периоды. Максимальные значения r = 0,85 – 0,93 отмечены у се- веро-западного побережья, где угловые коэффициенты трендов температуры воздуха выше трендов температуры воды. Несколько ниже коэффициенты r оказались для района мыса Херсонес (0,74) и в юго-восточной части Кавказ- ского побережья, где величины трендов воды и воздуха имеют наибольшие отличия или противоположные знаки. Однако, и в этих случаях корреляция рядов температур воды и воздуха достаточно высокая (0,68 – 0,77). Это оз- начает, что в климатических изменениях температуры воды в прибрежной зоне Черного моря основной вклад принадлежит температуре воздуха. У кавказского побережья на всех южных станциях (Туапсе, Пиццунда, Сухуми, Поти и Батуми) годовые тренды температуры воды отрицательны (табл.2, рис.9). За исключением района Поти, тренды значимы на уровне 0,93 – 0,99 %. Общее понижение температуры за 67 – 70 лет здесь изменялось Р и с . 8 .Межгодовая из- менчивость температуры воздуха (Ялта) и АМО (5-ти летнее скользящее осред- нение): линейные тренды (–––), полином 5-й степе- ни (- - -). 1880 – 2009 гг. 13.0 13.5 14.0 14.5 15.0 15.5 16.0 1945 1955 1965 1975 1985 1995 2005 Т е м п е р а ту р а в о д ы , ° С 8 9 10 11 12 13 14 15 Т е м п е р а ту р а в о зд у х а , ° С Температура воды Северной Атлантики Температура воздуха в Одессе 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 15.0 15.5 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Т е м п е р а т у р а в о з д у х а ,° С -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 А М О АМО Температура воздуха 110 12 13 14 15 16 17 18 1924 1934 1944 1954 1964 1974 1984 1994 2004 Т, °С Батуми Поти Сухуми Туапсе Новорос сийск Анапа Р и с . 9 .Межгодовые изменения температуры во- ды у восточного побережья Черного моря (сколь- зящее 5-ти летнее осреднение). 1924 – 2006 гг. от 0,3 (Поти) до 0,8°С (Пицунда, Батуми). Эти ряды ограничены 1991 – 1995 гг. и при их продлении до начала XXI в. величины угловых коэффициентов трендов изменятся, однако, пример Туапсе свидетельствует о том, что, не- смотря на интенсивное потепление в конце ХХ – начале ХХI вв., они могут остаться отрицательными и значимыми. Коэффициент линейного тренда ряда Туапсе (1923 − 2006 гг.) составил -0,09 °С/10 лет и значим на уровне > 95 %. Севернее Туапсе тренды аналогичных по длине рядов Анапы и Ново- российска положительны и значимы на уровнях 93 и 98 % соответственно. Наиболее интенсивное охлаждение воды у юго-восточного побережья моря происходило, в основном, в летние сезоны, когда общее понижение температуры изменялось в пределах от -0,2 °С (Сухуми) до -1,2 °С (Ново- российск). В районе Батуми значимый отрицательный тренд зимнего сезона привел к понижению температуры воды на 0,6 °С, а общее снижение темпе- ратуры воды за рассматриваемые 70 лет составило 0,77 °С (табл.2). Таким образом, климатические изменения температурного режима у восточного побережья Черного моря существенно отличаются от остальных прибреж- ных регионов. Для выяснения причин этих отличий и других особенностей температурного режима рассмотрим межгодовые изменения температуры отдельных месяцев года. Внутригодовые изменения трендов температуры воды. В ряде ра- бот, посвященных исследованию тенденций климатических изменений тем- пературы воды Черного моря, отмечалось понижение температуры воды верхнего перемешанного слоя моря, особенно выраженное в зимние перио- ды второй половины ХХ века, когда его величина превысила 1°С. В работе [3] предполагается, что понижение температуры связано с уменьшением притока речных вод в этот период и, соответственно, толщины верхнего зимнего перемешанного слоя, следовательно, его охлаждения. Авторы ра- бот [4] и [5] считают, что одной из причин понижения температуры поверх- ностного слоя Черного моря в зимний период является, наоборот, увеличе- ние стока рек и атмосферных осадков, выпадающих на поверхность моря в этот период, вызванные долгопериодными изменениями крупномасштабной атмосферной циркуляции. В работе [6] основной причиной знакоперемен- 111 ной структуры поля коэффициентов линейных трендов ТПМ (наличие об- ластей прогрева и выхолаживания) считается волновой характер изменчи- вости ТПМ. Следует подчеркнуть, что в этих работах исследовалась темпе- ратура всей акватории Черного моря, или температура верхнего слоя вод северо-западного шельфа. В данной работе рассматривается температура воды мелководной прибрежной зоны, которая подвержена общей тенденции повышения температуры больше, чем районы, удаленные от берегов. Тем не менее, как показано выше, в юго-восточной части прибрежной зоны Черного моря (Туапсе – Батуми) отмечены значимые отрицательные трен- ды, да и в северо-западной части некоторые летние тренды свидетельствуют о тенденции понижения температуры воды, что противоречит общему фону глобального потепления. Для большей детализации тенденций внутригодовых изменений темпе- ратуры воды были рассчитаны линейные тренды каждого месяца года за пе- риоды 1923 – 2006 гг. Графики годового хода угловых коэффициентов месяч- Температура воды Северо-западная часть (1923-2006 гг.) -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Т°С/год Одесса Очаков Хорлы Крым (1923 -2006 гг.) -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Т°С/год Евпатория Севастополь Ялта Феодосия Температура воздуха Северо-западная часть (1923-2006 гг.) -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Т°С/год Одесса Очаков Хорлы Крым (1923 -2006 гг.) -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Т°С/год Евпатория Севастополь Ялта Феодосия Кавказ (1923 -2006 гг.) -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Т°С/год Анапа Новороссийск Туапсе Батуми Кавказ (1924-1991 гг, 1923 -2006 гг.) -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Т°С/год Анапа Новороссийск Туапсе Сухуми Поти Батуми Р и с . 1 0 .Сезонный ход коэффициентов линейных трендов температуры воды и воздуха (Т, °С/год), вычисленных за синхронные периоды с 1923 по 2006 гг. по данным береговых станций северо-западной части Черного моря, Крыма и Кавказа. 112 ных трендов температуры воды приведены на рис.10. Для сравнения, в пра- вой части рисунка представлены аналогичные графики трендов температу- ры воздуха. В северо-западном и Крымском регионах, несмотря на то, что станции расположены в различных условиях прибрежной зоны, на разных широтах и на достаточно большом расстоянии друг от друга по долготе, выделяются общие синфазные колебания разных по величине и знаку ко- эффициентов трендов. Максимальные значения месячных трендов темпера- туры и воды, и воздуха, т.е. общее климатическое повышение температуры, наступает в январе – марте, причем статистически значимые тренды темпе- ратуры воздуха соответствуют январю и февралю, а температуры воды – марту. В мае – июне в северо-западной части выделяются очевидные отри- цательные тренды температуры воды, значимые в районе Одессы на уровне 96 %. Учитывая, что в эти месяцы верхний прогретый слой в шельфовой зо- не моря минимален (термоклин расположен непосредственно у поверхно- сти), можно предположить, что понижения температуры воды у берега свя- заны с увеличением повторяемости ветровых сгонов и прибрежных апвел- лингов под воздействием вдольбереговых западных и северо-западных вет- ров. Исследования межгодовой изменчивости величин повторяемости ветра по направлениям у северного побережья Черного моря показали наличие значимых положительных трендов ветров западного направления. В июле – августе у крымского побережья увеличение коэффициентов трендов, указы- вает на некоторое повышение температуры воды в летние периоды. Значи- мость трендов большей части рядов этих месяцев ниже 90 % уровня, однако августовский тренд Ялты, значимый на уровне 99 %, свидетельствует о ре- альности летнего потепления воды у берега за последние 83 года. В осенние месяцы значимые отрицательные тренды рядов температуры воздуха показывают наличие общего похолодания во всех регионах при- брежной зоны от Одессы до Батуми. Интенсивное похолодание температу- ры воздуха в октябре подтверждается и трендами вековых (с 1881 г.) рядов температуры воздуха [2]. В поле температуры воды только ноябрь выделя- ется общим минимумом отрицательных значений трендов всех районов по- бережья, за исключением Новороссийска. Синфазное уменьшение незначи- мых трендов ноября (ниже 90 % уровня) подтверждается значимыми на уровне 99 % трендами юго-восточной части моря (Сухуми, Батуми, рис.10). Различия в величинах месячных трендов и некоторые отличия в фазах и амплитудах их годового хода в отдельных пунктах, очевидно, отражают ло- кальные климатические особенности. Кроме осеннего понижения темпера- туры воздуха, наиболее вероятной причиной отрицательных месячных трендов температуры воды у северного побережья и на юго-востоке моря могут быть атмосферные осадки более холодные, чем поверхностные воды моря во все сезоны года. Установленным фактом является стабильная тен- денция увеличения количества осадков, выпадающих на поверхность и бе- рега Черного моря [16]. На юге кавказского побережья, выделяющегося как годовыми, так и месячными отрицательными трендами температуры воды, количество осадков максимальное. Среднемноголетняя норма осадков в районе Поти – Батуми (2000 – 2700 мм) в 4 – 5 раз превышает нормы осад- ков в других регионах Черного моря. 113 Р и с . 1 1 .Сезонный ход линейных трендов тем- пературы воды (°С/год), осредненной по станци- ям северо-западной час- ти (СЗЧ) и Крыма, а так- же объемов осадков (км3/год), выпавших на поверхность Черного мо- ря. (1923 – 2006 гг.). Чтобы сравнить тенденции многолетней изменчивости атмосферных осадков и температуры воды используем данные синхронных рядов этих па- раметров. Расчет трендов атмосферных осадков выполнен по ряду месячных величин объемов осадков выпавших на поверхность Черного моря за период 1923 – 2006 гг. [16]. Для юго-восточной части использовался ряд месячных сумм слоя осадков, измеренных на станции Поти в период 1951 − 1991 гг. График сезонного хода угловых коэффициентов линейных трендов осадков, совмещенный с графиками трендов температуры воды (средних для северо-западной части и Крыма) представлен на рис.11. Тенденции и величины трендов температуры воды и осадков в течение большей части года изменяются в противофазе. Наиболее контрастно выглядят изменения месячных трендов в осенний период, когда значимые на 95 % уровне поло- жительные тренды осадков в сентябре и ноябре совпадают с минимумами трендов температуры воды, а в ноябре отрицательными для всего северного побережья Черного моря. Подобный сезонный ход трендов осадков под- тверждается и вековыми рядами (1891 – 2006 гг.) фактических измерений осадков (Одесса, Очаков). Влияние осадков на гидрологические условия морских вод показал также сравнительный анализ месячных трендов осад- ков и солености воды [10]. В годовом ходе среднемноголетних месячных коэффициентов линейных трендов осадков и солености отмечено наличие противофазовых изменений значимых трендов разного знака этих парамет- ров, которые подтверждают вероятность распреснения морских вод при увеличении атмосферных осадков. На кавказском побережье подобное сравнение тенденций осадков и тем- пературы воды оказалось возможным провести только на основании ряда данных станции Поти, ограниченного вышеуказанным периодом. Для коррект- Р и с . 1 2 .Годовой ход месячных коэффициентов линейных трендов тем- пературы воды (°С/год) и атмосферных осадков (мм/год) по измерениям на станциях Поти и Ба- туми. 1951 – 1991 гг. -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Т е м п е р а ту р а , ° С /г о д -3 -2 -1 0 1 2 3 О с а д к и , м м /г о д Т воды Поти Т воды Батуми Осадки Поти -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Т °С/год -0.08 -0.04 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 Ос. км3/годСЗЧ, температура воды Крым, температура воды Осадки 114 ности сравнения тренды температуры воды были рассчитаны за те же 40 лет. Противофазовые изменения летних и зимних трендов осадков и температуры воды указывают на вероятность понижения температуры воды из-за увеличе- ния количества атмосферных осадков (рис.12). Рассчитанные за тот же пери- од (1951 – 1991 гг.) месячные тренды температуры воды по данным соседней станции Батуми показали аналогичный годовой ход коэффициентов линей- ных трендов, но с большими (в 2 – 3 раза) значимыми зимними трендами. Эти результаты свидетельствуют о возможности понижения температу- ры воды под влиянием увеличивающегося количества осадков, по крайней мере, в осенний период на севере моря, а в юго-восточной части моря в те- чение зимних и летних периодов дождей. Если это так, то многолетние из- менения количества осадков, имеющие значимый положительный тренд, могут быть одной из причин отрицательных месячных трендов температуры воды у северных берегов и на юго-востоке моря. Заключение. Интенсивное глобальное потепление климата во второй половине ХХ века оказало влияние на температуру воды прибрежной зоны Черного моря. На общее повышение температуры воды в течение последне- го двадцатилетия указывают полиномиальные тренды полных рядов темпе- ратуры воды в прибрежной зоне (рис.5, 6 и 9). Рост температуры поверхно- стного слоя всей акватории Черного моря подтверждается регулярными спутниковыми измерениями ТПМ в период с 1985 по 2006 гг. Положитель- ный тренд ТПМ (0,07 °С/год) привел к повышению температуры за 21 год более чем на 1,5 °С. При этом, общая тенденция и фазы межгодовых коле- баний средней ТПМ согласуются с данными береговых наблюдений, за ис- ключением юго-восточной части побережья Черного моря. Основным фактором в климатических изменениях температуры воды прибрежной зоны на севере Черного моря является температура воздуха. В течение последнего столетия долгопериодные колебания приземной темпе- ратуры воздуха в Черноморском регионе (70 – 80 лет) определяются цикла- ми Северо-Атлантического колебания и Атлантического мультидекадного колебания, которые опосредовано влияют на климатические изменения температуры воздуха и воды в прибрежной зоне северного и северо- восточного побережий Черного моря. В дополнение к причинам понижения температуры воды в Черном мо- ре, обсуждавшимся в работах [3 – 6], вероятными факторами, снижающими интенсивность потепления или понижающими температуру воды у берегов, являются ветровые сгоны, апвеллинги и атмосферные осадки. В восточной и юго-восточной частях Черного моря климатическое увеличение атмо- сферных осадков может быть основной причиной понижения температуры воды в прибрежной зоне. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Проект "Моря СССР". Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т.IV. Черное море. Вып.1. Гидрометеорологические условия.– Л.: Гидрометеоиздат, 1991.– 429 с. 2. Ильин Ю.П., Репетин Л.Н. Вековые изменения температуры воздуха в Черно- морском регионе и их сезонные особенности // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа.– 115 Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2006.– вып.14.– С.444-456. 3. Еремеев В.Н., Ефимов В.В., Суворов А.М., Шокуров М.В. Аномальная климати- ческая тенденция изменения температуры Черного моря // Доп. НАН України.– 2001.– № 11.– С.91-95. 4. Полонский А.Б., Воскресенская Е.Н. О причине понижения поверхностной тем- пературы Черного моря // Доп. НАН України.– 2003.– № 12.– С.108-111. 5. Полонский А.Б., Ловенкова Е.А. Тренд температуры и солености деятельного слоя в Черном море во второй половине ХХ века и его возможные причины // Изв. РАН. ФАО.– 2004,– 40, № 6.– С.832-840. 6. Еремеев В.Н., Горячкин Ю.Н., Жуков А.Н., Крашенинникова М.А., Сизов А.А. Исследование знакопеременной структуры линейных трендов поверхностной температуры Черного моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа.– Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2009.– вып.18.– С.236-241. 7. Бабий М.В., Букатов А.Е., Станичный С.В. Температура поверхности Черного моря по спутниковым данным 1986 – 2002 гг.– Севастополь: МГИ НАН Украи- ны, 2005.– 263 с. 8. Блатов А.С., Иванов В.А. Гидрология и гидродинамика шельфовой зоны Чер- ного моря.– Киев: Наукова думка, 1992.– 243 с. 9. Куклин А.К., Куклина Н.Я., Шабалина О.А. Исследование гидрометеорологических характеристик ЮБК с океанографической платформы в Кацивели // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресур- сов шельфа.– Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2003.– вып.2(7).– С.66-82. 10. Иванов В.А., Репетин Л.Н., Мальченко Ю.А. Климатические изменения гидро- метеорологических и гидрохимических условий прибрежной зоны Ялты / Пре- принт МГИ НАН Украины.– Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2005.– 164 с. 11. Репетин Л.Н., Романов А.С. Чурилова Т.Я. Апвеллинг в зоне антициклониче- ской завихренности на шельфе южного Крыма // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа.– Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2010.– вып.22.– С.205-227. 12. Бриллинджер Д. Временные ряды. Обработка данных и теория.– М.: Мир, 1980. – 536 с. 13. Durbin, J. Testing for serial correlation in least-squares regression when some of the regressors are lagged dependent variables // Econometrica.– 1970.– 38.– P.410-421. 14. Покровский О.М. Изменения температуры поверхности океана в Северной Ат- лантике и колебания климата Европы // Исследования Земли из космоса.– 2005.– № 4.– С.24-34. 15. Полонский А.Б. Атлантическая мультидекадная осцилляция и её проявления в Атлантико-Европейском регионе // Морской гидрофизический журнал.– 2008.– № 4.– С.69-79. 16. Репетин Л.Н., Долотов В.В., Липченко М.М. Пространственно-временная и климатическая изменчивость атмосферных осадков, выпадающих на поверх- ность Черного моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа.– Севастополь: ЭКОСИ- Гидрофизика, 2006.– вып.14.– С.428-443. Материал поступил в редакцию 16 .04 .2012 г . 116 АНОТАЦІЯ . Надані результати аналізу багаторічних вимірів температури води (до 109 років) і повітря (до 128 років) біля берегів північно-західної частини Чорно- го моря, Криму та Кавказу. Досліджені кліматичні зміни температури води і повітря на міжрічному, сезонному та місячному масштабах. Показано, що на півночі Чор- ного моря головною причиною загального підвищення температури води є позитивні тренди температури повітря. Чинниками, що зменшують інтенсивність потепління або знижують температуру води, є вітрові згони, прибережні апвеллінги і атмосферні опади. У південно-східній частині узбережжя Чорного моря загальна тенденція збільшення атмосферних опадів є головною причиною від’ємних трендів температури води, незважаючи на інтенсивне потепління у кінці ХХ − початку ХХI століть. ABSTRACT. The results of long-term measurements of water (up to 109 years in duration) and air (up to 128 years) temperatures are presented for the Black Sea coastal zone of NW part, Crimea and Caucasus. Climatic changes of water and air temperature regime are investigated on interannual, seasonal and monthly scales of variability. It is shown that the main reason of general temperature rise in the northern part of the Black Sea is positive trend of air temperature. Factors reducing the warming intensity or even lowering the water temperature are wind-driven shallow and deep-water coastal upwellings and atmospheric precipitations. In the SE part of the Black Sea shores, general tendency of precipitation amount rise is the main reason of negative trends of water temperature, in spite of intensive warming in the end of XX – beginning of XXI centuries.

Пространственная и временная изменчивость температурного режима прибрежной зоны Черного моря

Institution

Ähnliche Einträge