ПРОЯВЛЕНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ
от средней величины за все годы 30-летнего периода 1984–2013 гг.
В качестве критического значения коэффициента корреляции на 5 %-ном уровне значимости линейного тренда была принята вели- чина 0,31 (коэффициент детерминации R2 ≥ 0,11). Для рядов по тем- пературе воды проведено разложение множества на главные компо- ненты, или эмпирические ортогональные функции (ЭОФ). По трем главным компонентам ЭОФ методами кластерного анализа [4] в ка- ждом море были выделены три-четыре относительно обособленных по характеру изменений района. Желтое и Восточно-Китайское моря рассматривались как единый бассейн.
Анализ полей давления, ветра и климатических индексов пока- зал, что примерно к 1987 г. в исследуемых районах закончился пе- риод наибольшего обострения барического градиента между Але- утской депрессией и Сибирским максимумом в зимний период [1], сопровождавшийся накоплением отрицательных аномалий темпера- туры. Ослабление влияния на циркуляционную деятельность в ат- мосфере этих центров действия приводит к росту Та и Тw на аквато- рии Охотского, а также в отдельных районах Японского и Желтого/
Восточно-Китайского морей. Также с конца 80-х годов наблюдается резкое возрастание амплитуд колебаний Та. С этого времени сначала в Японском, а затем в Охотском море отмечается фаза сравнительно устойчивого накопления положительных аномалий Та и потепления.
В морях, расположенных к югу от Японского, переход к такой фазе начался только после 2011 г. Следует отметить, что, за исключением Охотского, в морях исследуемого региона проявляется так называе- мая «пауза» в потеплении 1998-2011 в межгодовом ходе и темпера- туры воздуха и температуры воды. Начало этого события совпадает с явлением Ла Ниньо [3, 5] и отрицательной фазой в распределении накопленных аномалий Тихоокеанской декадной осцилляции (PDO).
Многообразие межгодовых пространственно-временных ва- риаций Тw в исследуемых регионах есть результат взаимодействия большого числа разномасштабных процессов в море и атмосфере. В некоторых районах хорошо заметно влияние возрастающих темпера- турных контрастов суша-море предположительно в результате антро- погенной деятельности («острова тепла»). Примером таких районов является участок акватории у западной части о. Хонсю в Японском море, где значительные положительные аномалии существуют в те- чение всего года и Бохайский залив. А в устьевой области р. Янцзы в западной части Восточно-Китайского моря создаются особые усло-
вия для быстрого прогрева распресненного приповерхностного слоя стоковой линзы в летне-весенние месяцы года [6].
По данным прибрежных метеостанций изменения среднегодо- вых значений Та характеризовались положительными трендами ве- личиной 0,08-0,56°С/10 лет, а их средние значения представлены в таблице 1. Угол наклона линейного тренда Та возрастает в направле- нии от низких широт к более высоким.
Т а б л и ц а 1 Изменения среднегодовых значений температуры воздуха и воды
в морях Западной Пацифики Море КЛТ* Ta на
МС (ГМС),
°C/10 лет
КЛТ Та по реанализу,
°C/10 лет
Наибольшие КЛТ Ta,
°C/10 лет
Наиболь- шие КЛТ Tw, °C/10
лет
∆Tw**,
°C
Охотское 0,34 0,43 0,96 (зима) 0,51 (лето) 0,8
Японское 0,29 0,22 0,40(зима) 0,41(лето) 1,0
Желтое/Восточ-
но-Китайское 0,26 0,22 0,37 (ноябрь) 0,31(лето) 0,7
Южно-Китайское 0,17 0,03 0,21(зима) 0,18(зима) 0,4
*КЛТ- коэффициент наклона линейного тренда
**∆Tw - увеличение среднегодовых значений за последние 40 лет
Общие тенденции и особенности пространственных изменения трендов приземной Ta и Тw хорошо согласуются между собой и ха- рактеризуются тесными корреляционными связями. Практически во всем регионе тренды среднегодовой Тw положительны, небольшие отрицательные величины наблюдаются только в отдельных районах Желтого и Южно-Китайского морей. Охотское и Японское моря в це- лом отличаются наибольшими положительными трендами среднего- довых значений Тw (0,20 и 0,24°С/10 лет, соответственно). За исклю- чением Южно-Китайского моря, максимальные значения трендов отмечаются летом – обычно они в 1,3-2,2 раза выше по сравнению со среднегодовыми.
На фоне устойчивого потепления климата выделяется переход- ный период со значительными колебаниями Ta и Tw на интервале конца 80-х - начала 2000-х годов. Анализ межгодовых колебаний раз- личных климатических индексов выявил в этот период изменение основных характеристик, определяющих циркуляцию атмосферы и океана и теплообмен между ними. Произошедшие в результате кли- матического сдвига изменения положения и выраженности центров
действия атмосферы определяют характер муссонной циркуляции и влекут за собой изменения состояния барических полей и ветрового режима над акваториями рассматриваемых морей. Отмечается воз- растание скорости ветров южных румбов в период летнего муссона и ослаблении северных зимой во всех морях, кроме Южно-Китайского.
В межгодовом ходе ускорение в среднем составило 0,5-0,7 м/с при некотором увеличении продолжительности действия летнего муссо- на, а уменьшение скорости северных ветров зимой - 0,3-0,6 м/с. Уси- ление летнего муссона приводит к адвекции более теплого (и влаж-
Рис. 1. Тренд температуры воздуха на МС и ГМС в теплое время года за 1978-2017 На врезках колебания среднегодовой температуры воздуха: 1 – на юге Южно-Китай-
ского моря; 2 – на севере Охотского моря [12]
ного) воздуха из низких широт в высокие и увеличению Тw. Поэтому скорость потепления и возрастает в направлении от низких широт к высоким, как показывает угол наклона тренда.
В Южно-Китайском ослабление юго-западных ветров летнего муссона, циркуляции вод в верхнем слое и интенсивности апвеллин- га у берегов Вьетнама [7, 8] приводит к потеплению в центральной части моря.
Ослабление ветров северной четверти в период зимнего муссона во всех морях сопровождается уменьшением поступления с материка холодного и сухого воздуха и выхолаживания верхнего слоя, увели- чением притока более теплых вод из океана [9, 10], росту количества облаков, что приводит к росту Тw и уменьшению амплитуды коле- баний Ta. В это же время года отмечается усиление циклонической активности в Азиатско-Тихоокеанском регионе [1, 2, 11].
Выявленные особенности межгодовых колебаний гидрометео- рологических параметров, а также индексов, определяющих цирку- ляцию и теплообмен атмосферы и океана, свидетельствуют об изме- нении климатической системы морей Западной Пацифики в сторону потепления (рис.1).
Литература
1. Глебова С.Ю., Устинова Е.И., Сорокин Ю.Д. Долгопериодные тенденции в ходе атмосферных процессов и термического режима дальневосточных морей за по- следний 30-летний период - Известия ТИНРО, 2009, т. 159, с. 285-298.
2. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2017 г. М., Росгидромет, 2018, 69 с.
3. Пономарев В.И., Дмитриева Е.В, Шкорба С.П., Карнаухов А.А. Изменение планетарного климатического режима на рубеже 20 – 21 веков. Вестник МГТУ, 2018, т. 21, № 1, с. 160–169; doi: 10.21443/1560-9278-2018-21-1-160-169.
4. Ding С., He Х. K-means clustering via principal component analysis. - Proc. 21st Intern. Conf. on machine learning, Banff, Canada, ACM Press, 2004, pp. 225–232; doi:
10.1145/1015330.1015408.
5. Trenberth K.E., Fasullo J.T. An apparent hiatus in global warming? - Earth’s Fu- ture, 2013, vol. 1, iss. 1, pp. 19-32; doi: 10.1002/2013EF000165.
6. Park T., Jang C.J., Jungclaus J.H., et. al. Effects of the Changjiang river discharge on sea surface warming in the Yellow and East China Seas in summer. - Continental Shelf Research, 2011, vol. 31, iss. 1, pp. 15-22; doi: 10.1016/j.csr.2010.10.012.
7. Bao B, Ren G. Climatological characteristics and long-term change of SST over the marginal seas of China. - Continental Shelf Res, 2014, vol. 77, pp. 96–106; doi:
10.1016/j.csr.2014.01.013.
8. Liu Q. and Zhang Q. Analysis on long-term change of sea surface temperature in the China Seas - Journal of Ocean University of China, 2013, vol. 12, iss. 2, pp 295–300;
doi: 10.1007/s11802-013-2172-2.
9. Jung H.K, Rahman S.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. - Deep-Sea Res. II, 2017, vol. 143, Sept., pp. 110-120; doi: 10.1016/j.
dsr2.2017.06.010.
10. Kim Y.S., Jang C.J., Yeh S.W. Recent surface cooling in the Yellow and East China Seas and the associated North Pacific climate regime shift. - Continental Shelf Re- search, 2018, vol. 156, pp. 43-54; doi:10.1016/j.csr.2018.01.009.
11. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их по- следствиях на территории Российской Федерации / науч. рук. В.М. Катцов, С.М. Се- менов. М., Росгидромет, 2014, 1005 с.
12. Schlitzer, R., Ocean Data View, https://odv.awi.de, 2017.