Роль различных факторов в арктическом усилении потепления климата
Авторы
- Владимир Фёдорович Логинов Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси
DOI:
https://doi.org/10.34753/HS.2023.5.1.34+ Ключевые слова
+ Аннотация
Рассмотрена возможная роль различных факторов в формировании арктического усиления потепления климата в последние тридцать лет. Скорость роста температуры в высоких широтах (70–90° с.ш.) изменяется от 0,03°С (июнь) до 0,23°С (октябрь). Среднее повышение температуры высоких широт за период с октября по апрель, когда Северный Ледовитый океан покрыт льдом в эпоху современного потепления климата (1990–2022 годы) составил 4,2°С. Положительная альбедная связь обеспечивает около одной трети указанного роста температуры. Приблизительно две трети повышения температуры в указанные месяцы года можно объяснить изменениями притоков скрытого тепла из океана в атмосферу. Они достигают максимальных значений в октябре. Значительные притоки скрытого тепла приходятся на холодное время года. В указанные месяцы года, как показано в работе Г.В. Алексеева [Алексеев, Харланенкова, Вязилова, 2023], формируется активный воздухообмен между полярными широтами и остальной частью Северного полушария. Максимальная скорость роста температуры в период с 1990 по 2022 год в октябре месяце, превышающая среднегодовую скорость роста В работе показано смещение максимальных скоростей роста температуры в северной полярной шапке на август–ноябрь, а в южной – на март–май (осень Южного полушария). Подобное смещение максимальных скоростей роста ранее обнаружено в широтном поясе 30–65° с.ш.
в 1,7 раза, связана с усилением притоков скрытого тепла из Северного Ледовитого океана в атмосферу. В высоких широтах Южного полушария максимальная скорость роста температуры обнаружена в мае месяце (конец осени). Она также связана с усилением турбулентных потоков скрытого тепла из Южного океана в атмосферу. Максимальная скорость роста температуры в Южном полушарии наступает также осенью на один месяц позже по сравнению с Северным полушарием.
+ Биографии авторов
академик НАН Беларуси, Институт природопользования НАН Беларуси, главный научный сотрудник
Владимир Фёдорович Логинов, Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси
+ Библиографические ссылки
Алексеев Г.В. Арктическое измерение глобального потепления // Лед и снег. 2014. № 2. С. 53–68. Алексеев Г.В. Натурные исследования крупномасштабной изменчивости в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 112 с. Алексеев Г.В., Вязилова А.Е., Харланенкова Н.Е. Влияние низких широт на климатические условия на водосборах главных сибирских рек // Фундаментальная и прикладная климатология. 2020. Том 4. С. 54–67. Алексеев Г.В. Динамическое усиление глобального потепления // Труды Международной конференции памяти академика А.М. Обухова. Москва: ГЕОС, 2014. С. 290–306. Алексеев Г.В., Кузмина С.И., Уразгильдеева А.В., Бобылев Л.П. Влияние атмосферных переносов тепла и влаги на усиление потепления в Арктике в зимний период // Фундаментальная и прикладная климатология. 2016. Том 1. С. 43–63. Алексеев Г.В., Харланенкова Н.Е., Вязилова А.Е. Арктическое усиление: роль междуширотного обмена в атмосфере // Фундаментальная и прикладная климатология. 2023. Том 9, № 1. С. 13–32. DOI: 10.21513/2410-8758-2023-1-13-32. Васюта Ю.В., Мохов И.И., Петухов В.К. Чувствительность малопараметрических моделей климата к изменению характеристик меридионального переноса тепла // Изв. АН СССР. ФАО, 1988. Том 24, № 2. С. 115–125. Виноградова В.В. Зимние волны холода на территории России со второй половины ХХ века // Известия РАН. Серия географическая. 2018. № 3. С. 37–46. Дымников В.П., Филатов А.Н. Устойчивость крупномасштабных атмосферных процессов. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 236 с. Кац А.Л. Сезонные изменения общей циркуляции атмосферы и долгосрочные прогнозы. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 270 с. Логинов В.Ф. Радиационные факторы и доказательная база современных изменений климата. Минск: Беларус. навука, 2012. 266 с. Логинов В.Ф. Диагноз глобального климата. СПб.: Лема, 2021. 304 с. Логинов В.Ф., Бровка Ю.А. Периоды доминирования влияния естественных и антропогенных факторов на климат // Гидросфера. Опасные процессы и явления. 2022. Том 4. Вып. 4. С. 381–400. DOI: 10.34753/HS.2022.4.4.381. Логинов В.Ф., Лысенко С.А. Современные изменения глобального и регионального климата. Минск: Беларуская навука, 2019. с. Логинов В.Ф., Микуцкий В.С., Бровка Ю.А. Изменения скорости современного потепления климата в различные месяцы года и их возможные причины // Гидрометеорология и образование. 2023. № 1. С. 6–42. Мохов И.И. Диагностика структуры климатической системы. Л.: Гидрометеоиздат, 1993. 270 с. Мохов И.И., Мохов О.И., Петухов В.К., Хайрулин Р.Р. Влияние глобальных климатических изменений на вихревую активность в атмосфере // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1992. Том 28, № 1. С. 11–26. Семенов В.А., Латиф М. Роль колебаний площади арктического ледового покрова в формировании температурных аномалий в Арктике // Климат Арктики: процессы и изменения ; под ред. И.И. Мохова, В.А. Семенова. М.: Физматкнига, 2022. С. 115–121. Семенов В.А., Мохов И.И., Латиф М. Роль границ морского льда и температуры поверхности океана в изменениях регионального климата в Евразии за последние десятилетия // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. Том 48, №4. С. 403–421. Теоретические и экспериментальные основы стабилизации современного климата путем создания аэрозольных образований в нижней атмосфере / Ю.А. Израэль, И.И. Борзенкова, В.А. Гулевский, Б.Г. Данельян и др.; Институт глобального климата и экологии. М., 2019. с. Федоров В.М. Инсоляция Земли и современные изменения климата. М.: Физматлит, 2018. 232 с. Alekseev G.V, Kuzmina S., Bobylev L., Urazgildeeva A., Gnatiuk N. Impact of atmospheric heat and moisture transport on the Arctic warming // International Journal of Climatology. 2019. Vol. 39, no. 8. Pp. 3582–3592. DOI: 10.1002/joc.6040. Andry O., Bintanja R., Hazeleger W. Time-Dependent Variations in the Arctic’s Surface Albedo Feedback and the Link to Seasonality in Sea Ice // Journal of Climate. 2016. Vol. 30. Pp. 393–410. DOI: 10.1175/jcli-d-15-0849.1. Bekryaev R.V., Polyakov I.V., Alexeev V.A. Role of Polar Amplification in Long-Term Surface Air Temperature Variations and Modern Arctic Warming // Journal of Climate. 2010. Vol. 23(14). Pp. 3888–3906. DOI: 10.1175/ 2010JCLI3297.1. Blackport R., Screen J.A. Insignificant effect of Arctic amplification on the amplitude of midlatitude atmospheric waves // Science Advances. 2020. Vol. 6, no. 8. DOI: 10.1126/sciadv.aay2880. Blackport R., Screen J.A., van der Wiel K., Bintanja R. Minimal influence of reduced Arctic sea ice on coincident cold winters in mid-latitudes // Nature climate change. 2019. Vol. 9. Pp. 697–704. DOI: 10.1038/s41558-019-0551-4. Cao Y., Liang S., Che X., He T., Wang D., Cheng X. Enhanced wintertime greenhouse effect reinforcing Arctic amplification and initial sea-ice melting // Scientific Reports. 2017. Vol. 7, 8462. DOI: 10.1038/s41598-017-08545-2. Clark J.P., Shenoy V., Feldstein S.B., Lee S., Goss M. The role of horizontal temperature advection in arctic amplification // Journal of Climate. 2021. Vol. 34(8). Pp. 2957–2976. DOI: 10.1175/JCLI-D-19-0937.1. Dai H. Roles of Surface Albedo, Surface Temperature and Carbon Dioxide in the Seasonal Variation of Arctic Amplification // Geophysical Research Letters. 2021. 48. e2020GL090301. DOI: 10.1029/2020GL090301. Davy R., Chen L., Hanna E. Arctic amplification metrics // International Journal of Climatology. 2018. Vol. 38, no. 12. Pp. 4384–4394. DOI: 10.1002/joc.5675. Evidence for ice-ocean albedo feedback in the Arctic Ocean shifting to a seasonal ice zone / Kashiwase H., Ohshima K. I., Nihashi S., Eicken H. // Sci. Rep. 2017. 7(1). 8170. DOI: 10.1038/s41598-017-08467-z. Goss M., Feldstein S.B., Lee S. Stationary Wave Interference and Its Relation to Tropical Convection and Arctic Warming // Journal of Climate. 2016. Vol. 29, no. 4. Pр. 1369–1389. IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Eds. T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, P.M. Midgley. Cambridge, N.Y.: Cambridge University Press, 2013. 1535 p. Kulmala M., Lappalainen H.K., Zilitinkevich S. Pan-Eurasian Experiment (PEEX). Science Plan. Helsinki, 2005. 315 p. Meleshko V.P., Johannessen O.M., Baidin A.V., Pavlova T.V., Govorkova V.A. Arctic amplification: does it impact the polar jet stream? // Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography. 2016. Vol. 68(1). Pp. 32330. DOI: 10.3402/tellusa.v68.32330. Mid-summer snow-free albedo across the Arctic tundra was mostly stable or increased over the past two decades / E. Plekhanova, J.-S. Kim, J. Oehri, A. Erb, C. Schaaf, G. Schaepman-Strub // Environ. Res. 2022. Lett. 17. 124026. DOI: 10.1088/1748-9326/aca5a1. Park H.S., Lee S., Son S.W., Feldstein S.B., Kosaka Y. The impact of poleward moisture and sensible heat flux on arctic winter sea ice variability // Journal of Climate. 2015. Vol. 28, no. 13. Pp. 5030–5040. Perlwitz J., Hoerling M., Dole R. Arctic tropospheric warming: causes and linkages to lower latitudes // Journal of Climate. 2015. Vol. 28. Pp. 2154–2167. DOI: 10.1175/JCLI-D-14-00095.1. Petoukhov V., Semenov V.A. A link between reduced Barents-Kara sea ice and cold winter extremes over northern continents, Journal of Geophysical Research // Atmospheres. 2010. Vol. 115, no. 21. DOI: 10.1029/2009JD013568. Pithan F., Mauritsen T. Arctic amplification dominated by temperature feedbacks in contemporary climate models // Nature Geoscience. 2014. Vol. 7. Pp. 181–184. DOI: 10.1038/ngeo2071. Serreze M.C., Francis J.A. The Arctic Amplification Debate // Climatic Change. 2006. Vol. 76. Pp. 241–264. DOI: 10.1007/s10584-005- 9017-y. Serreze M., Barry R. Processes and impacts of Arctic amplification: A research synthesis. Global and Planetary Change // Global planet change. 20011. Vol. 77. Pp. 85–96. DOI: 10.1016/j.gloplacha.2011.03.004. Smith D.M., Screen J.A., Deser C., Cohen J., Fyfe J.C., García-Serrano J., Jung T., Kattsov V., Matei D., Msadek R., Peings Y., Sigmond M., Ukita J., Yoon J.-H., Zhang X. The Polar Amplification Model Intercomparison Project (PAMIP) contribution to CMIP6: investigating the causes and consequences of polar amplification // Geoscientific Model Development. 2019. Vol. 12. Pp. 1139–1164. DOI: 10.5194/gmd-12-1139-2019. Taylor P.C., Hegyi B.M., Boeke R.C. and Boisvert L.N. On the Increasing Importance of Air-Sea Exchanges in a Thawing Arctic: A Review // Atmosphere. 2018, 9, 41. DOI: 10.3390/atmos9020041. Unraveling driving forces explaining significant reduction in satellite-inferred Arctic surface albedo since the 1980s / R. Zhang, H. Wang, Q. Fu, P.J. Rasch, X. Wang // PNAS. 2019. Vol. 116, no. 48. Pp. 23947–23953. DOI: 10.1073/pnas.1915258116. Worby A.P. and Allison I. Ocean-atmosphere energy exchange over thin, variable concentration Antarctic pack ice // Annals of Glaciology. 1991. 15. Pp. 184–190. DOI: 10.3189/1991AoG15-1-184-190. Yu L., Jin X. and Schulz E.W. Surface heat budget in the Southern Ocean from 42°S to the Antarctic marginal ice zone: four atmospheric reanalyses versus icebreaker Aurora Australis measurements // Polar Research. 2019. Vol. 38, 3349. Pp. 1–25. DOI: 10.33265/polar.v38.3349. Zhang R., Wang H., Fu Q., Rasch P.J., Wu M., Maslowski W. Understanding the cold season Arctic surface warming trend in recent decades // Geophysical Research Letters. 2021. Vol. 48, GL094878. DOI: 10.1029/ 2021GL094878.
+ Читать статью онлайн
Скачивания
Загрузки
Опубликован
Версии
- 13-12-2023 (2)
- 13-12-2023 (1)
1.png)
