Trends of Changes in Salinity in the Indian Ocean and Adjacent Areas of the South Ocean in 2005–2023 in Conditions of Strengthening the Hydrological Cycle

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Using climate data from the USA National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), as well as atmospheric reanalysis of precipitation and evaporation from the European Weather Forecast Center ERA5, trends and regional features of changes in salinity and salt content in the extratropical zone of the Indian Ocean were determined from 2005 to 2023. At the near-surface level 5 m in most of the water area, linear trends in the average annual salinity of both signs ranging from –0.44 psu/10 years to 0.20 psu/10 years were expressed, and on average, significant trends in decreasing salinity with a value of 0.01 psu/10 years prevailed. With depth, the pattern of horizontal distribution of salinity trends changes significantly, which is reflected in the characteristics of the salt content of the upper, intermediate and deep layers. In the whole region, the salt content of the upper 1000-meter layer increased by ~5 kg/m2 over 10 years, i. e. by approximately 0.03%. An analysis is given of the statistical significance of trends and possible cause-and-effect relationships of changes in the salinity field with large-scale and regional processes in the ocean and atmosphere under conditions of intensification of the hydrological cycle.

About the authors

I. D. Rostov

V.I. Il’ichev Pacific Oceanological Institute, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: rostov@poi.dvo.ru
Russian Federation, Vladivostok

E. V. Dmitrieva

V.I. Il’ichev Pacific Oceanological Institute, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

Email: rostov@poi.dvo.ru
Russian Federation, Vladivostok

References

  1. Вязилова Н.А. Крупномасштабный влагообмен в тропиках Индийского и Тихого океанов в годы с явлением Эль-Ниньо – южное колебание // Метеорология и гидрология. 2008. № 2. С. 20–33.
  2. Кукса В.И. Атлас промежуточных и поверхностных вод Мирового океана. М.: Гидрометеоиздат, 1978. 83 с.
  3. Ростов И.Д., Дмитриева Е.В., Рудых Н.И. Межгодовая изменчивость термических характеристик Индийского океана в условиях глобального потепления // Морской гидрофизический журнал. 2022. Т. 38. № 1. C. 53–72.
  4. Ростов, И.Д., Дмитриева Е.В., Рудых Н.И. Тенденции изменений температуры воды в тропической зоне Тихого океана в 1982–2021 гг. // Океанология. 2023. Т. 63. № 6. С. 1–16.
  5. Akhoudas C.H., Sallée JB., Reverdin G. et al. Isotopic evidence for an intensified hydrological cycle in the Indian sector of the Southern Ocean // Nat. Commun. 2023. V. 14. № 2763. https://doi.org/10.1038/s41467-023-38425-5
  6. Böning C.W., Dispert A., Visbeck M. et al. The response of the Antarctic circumpolar current to recent climate change // Nat. Geosci. 2008. V. 1. P. 864–869. https://doi.org/10.1038/ngeo362
  7. Carvalho Junior, O. de O. Water masses at the surface of the Indian Ocean // Europ. J. Envir. and Earth Sci. 2023. V. 4. № 2. P. 11–21. https://doi.org/10.24018/ejgeo.2023.4.2.389
  8. Cheng L., Trenberth K.E., Gruber N. et al. Improved estimates of changes in upper ocean salinity and the hydrological cycle // J. Clim. 2020. V. 33. P. 10357–10381. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-20-0366.1
  9. Corbett C.M., Subrahmanyam B., Giese B.S. A comparison of sea surface salinity in the equatorial Pacific Ocean during the 1997–1998, 2012–2013, and 2014–2015 ENSO events. // Clim. Dyn. 2017. V. 49. P. 3513–3526. https://doi.org/10.1007/s00382-017-3527-y
  10. D'Addezio J.M., Subrahmanyam B., Nyadjro E.S., Murty V.S.N. Seasonal variability of salinity and salt transport in the Northern Indian Ocean // J. Phys. Oceanogr. 2015. V. 45. № 7. P. 1947–1966. https://doi.org/10.1175/jpo-d-14-0210.1
  11. Du Y., Zhang Y. Satellite and Argo observed surface salinity variations in the tropical Indian Ocean and their association with the Indian Ocean dipole mode // J. Clim. 2015. V. 28. P. 695–713. https://doi.org/10.1175/jcli-d-14-00435.1
  12. Durack P.J., Wijffels S.E. Fifty-year trends in global ocean salinities and their relationship to broad-scale warming // J. Clim. 2010. V. 23. P. 4342–4362. https://doi.org/10.1175/2010JCLI3377.1
  13. Helm K.P., Bindoff N.L., Church J.A. Changes in the global hydrological-cycle inferred from ocean salinity // Geophys. Res. Lett. 2010. V. 37. L18701. https://doi.org/10.1029/2010GL044222
  14. Hu S., Sprintall J. Interannual variability of the Indonesian throughflow: the salinity effect // J. Geophys. Res. 2016. V. 121. P. 2596–2615.
  15. Hu S., Zhang Y., Feng M. et al. Interannual to decadal variability of upper-ocean salinity in the Southern Indian Ocean and the role of the Indonesian throughflow // J. Clim. 2019. V. 32. P. 6403–6421. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0056.1
  16. IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / V. Masson-Delmotte [et al.] (eds.). Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. 2391 p. https://doi.org/10.1017/9781009157896
  17. Josey S.A., Gulev S., Yu L. Exchanges through the ocean surface. In: Siedler, G., Griffies, S., Gould, J. and Church, J. (eds.). Ocean Circulation and Climate: A 21st Century Perspective. 2nd Ed. (International Geophysics, 103). 2013. Oxford, GB. Academic Press, P. 115–140. http://eprints.soton.ac.uk/id/eprint/358925
  18. Li J., Li Y., Guo Y. et al. Decadal variability of sea surface salinity in the Southeastern Indian Ocean: roles of local rainfall and the Indonesian throughflow // Front. Mar. Sci. 2023. V. 9. P. 1097634. https://doi.org/10.3389/fmars.2022.1097634
  19. Liu J., Zhu Z., Chen D. Lowest Antarctic sea ice record broken for the second year in a row // Ocean-Land-Atmos Res. 2023. V. 2. P. 0007. https://doi. org/10.34133/olar.0007
  20. Nyadjro E.S., Subrahmanyam B., Shriver J F. Seasonal variability of salt transport during the Indian Ocean monsoons // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. C08036. https://doi.org/10.1029/2011JC006993
  21. Penny S.G., Behringer D.W., Carton J.A. et al. Hybrid global ocean data assimilation system at NCEP // Monthly Weather Rev. 2015. V. 143. № 11. P. 4660–4677. https://doi.org/10.1175/MWR-D-14-00376.1
  22. Phillips H.E., Tandon A., Furue R. et al. Progress in understanding of Indian Ocean circulation, variability, air–sea exchange, and impacts on biogeochemistry // Ocean Sci. 2021. V. 17. P. 1677–1751. https://doi.org/10.5194/os-17-1677-2021
  23. Rao R.R., Sivakumar R. Seasonal variability of sea surface salinity and salt budget of the mixed layer of the north Indian Ocean // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. Iss. C1. P. 9–1–9–14. https://doi.org/10.1029/2001JC000907
  24. Ren L., Arkin P., Smith T.M., Shen S.S.P. Global precipitation trends in 1900–2005 from a reconstruction and coupled model simulations // J. Geophys. Res. 2013. V. 118. Iss. 4. P. 1679–1689. https://doi.org/10.1002/jgrd.50212
  25. Roxy M.K., Ritika K., Terray P., Masson S. The curious case of Indian Ocean warming // J. Clim. 2014. V. 27. P. 8501–8509. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-14-00471.1
  26. Schott F.A., Shang-Ping X., McCreary J.P. Indian Ocean circulation and climate variability // Rev. Geophys. 2009. V. 47. P. 1–46. https://doi.org/10.1029/2007RG000245
  27. Shee A., Sil S., Gangopadhyay A. Recent changes in the upper oceanic water masses over the Indian Ocean using Argo data // Sci. Rep. 2023. V. 13. P. 20252. https://doi.org/10.1038/s41598-023-47658-9
  28. Skliris N., Marsh R., Josey S.A. et al. Salinity changes in the World Ocean since 1950 in relation to changing surface freshwater fluxes // Clim. Dyn. 2014. V. 42. P. 709–736. https://doi.org/10.1007/s00382-014-2131-7
  29. Sokolov S., Rintoul S.R. Subsurface structure of interannual temperature anomalies in the Australian sector of the Southern Ocean // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. Iss. C9. P. 3285. https://doi.org/10.1029/2002JC001494
  30. World Ocean Database 2018. Eds. Boyer T.P. et al. NOAA Atlas. Techn. ed. Mishonov A.V., NESDIS87. 2018. 207 p. https://www.ncei.noaa.gov/products/world-ocean-database

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».