Changes in the Nature of Temperature Anomalies of the Black Sea Surface During the Warming Period of the Late 20th–Early 21st Centuries

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Based on the analysis of satellite data from 1982 to 2021 with a spatial resolution of about 0.05° × 0.05°, the total increase in the Black Sea surface temperature was confirmed. Annual temperature averaged over the entire Black Sea rises with the rate of about 0.6°C/10 years. The annual temperature increment due to the linear trend is at a maximum in May–June. In these months of the hydrological spring, the rate of increase in sea surface temperature (SST) is about one and a half times greater than in October–November. For most of the year, the general warming of the surface water layer is not accompanied by a significant increase in the intra-monthly SST variance. Such an increase is observed only in some months of the transition seasons, especially during the hydrological spring, when the absolute magnitude of extreme thermal anomalies and their area significantly increases. The maximum amplitudes of interannual variations of SST are confined to the northwestern part of the Black Sea. Changes in atmospheric pressure and wind fields significantly impact on the spatiotemporal SST structure of the. Long-term trends of driving pressure above the Black Sea indicate an intensification of regional cyclonic activity in the atmosphere (especially pronounced since 2009), which leads to increased generation of the negative SST anomalies of significant amplitude. Such anomalies occur mainly in the warm half-year (especially in May and October) due to the development of wind-driven upwelling. The May and October negative SST anomalies from the range of –(6–5)°C are characterized by maximum areas. Warm anomalies are also most often recorded in May and (to a lesser extent) in October. They are generated by abnormal heat fluxes on the sea surface, including in shallow areas of the shelf and spread to open areas of the Black Sea due to horizontal advection of mainly wind origin. The described patterns of spatio-temporal SST variability and their causes are illustrated by a case-study of extreme thermal anomalies using comprehensive analysis of wind and SST fields of high spatial resolution.

作者简介

A. Polonsky

Institute of Natural and Technical Systems

编辑信件的主要联系方式.
Email: apolonsky5@mail.ru
Russia, Sevastopol

A. Serebrennikov

Institute of Natural and Technical Systems

Email: apolonsky5@mail.ru
Russia, Sevastopol

参考

  1. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб. для вузов // М.: Высш. шк. 1999. 576 с.
  2. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 4. Черное море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. Справочник. // СПб.: Гидрометеоиздат. 1991. 430 с.
  3. Дорофеев В.Л., Сухих Л.И. Анализ изменчивости гидрофизических полей Черного моря в период 1993–2012 г. на основе результатов выполненного реанализа // Морской гидрофизический журн. 2016. № 1(187). С. 33–48. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2016-1-33-48
  4. Изменчивость гидрофизических полей Черного моря. Под ред. Б.А. Нелепо. // Л.: Гидрометеоиздат. 1984. 240 с.
  5. Овчинников И.М., Попов Ю.И. К вопросу о формировании холодного промежуточного слоя в Черном море // ДАН СССР. 1984. Т. 279. № 4. С. 986–989.
  6. Полонский А.Б., Воскресенская Е.Н. О причинах понижения температуры в Черном море // Докл. НАН Украины. 2003. № 12. С. 108–111.
  7. Полонский А.Б., Дробосюк Н.С. О резких понижениях температуры поверхности Черного моря по данным многолетних спутниковых наблюдений // Системы контроля окружающей среды. 2018. № 13(33). С. 42–49. https://doi.org/10.33075/2220-5861-2018-3-42-49
  8. Полонский А.Б., Музылева М.А. Современная пространственно-временная изменчивость апвеллинга в северо-западной части Черного моря и у побережья Крыма // Известия РАН. Серия географическая. Вып. 4. 2016. С. 96–108.
  9. Полонский А.Б., Серебренников А.Н. О механизме резкого понижения температуры поверхности в северо-западной части Черного моря и у побережья Крыма // Метеорология и гидрология. 2023а. № 2. С. 31–40. https://doi.org/10.52002/0130-2906-2023-2-31-40
  10. Полонский А.Б., Серебренников А.Н. О положительных аномалиях температуры поверхности моря в северной части Черного моря и у юго-западного побережья Крыма // Метеорология и гидрология. 2023б (в печати).
  11. Полонский А.Б., Шокурова И.Г. Белокопытов В.Н. Десятилетняя изменчивость температуры и солености в Черном море // Морской гидрофизический журн. 2013. № 6. С. 27–41.
  12. Станичная Р.Р., Станичный С.В. Апвеллинги Чёрного моря // Соврем. пробл. дист. зондир. Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 195–207. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-4-195-207
  13. Bengil F., Mavruk S. Warming in Turkish Seas: Comparative Multidecadal Assessment // Turkish J. Fisheries and Aquatic Sciences. 2018. № 19(1). P. 51–57. https://doi.org/10.4194/1303-2712-v19_01_06
  14. CMEMS. URL: https://www.copernicus.eu (date of access: 20.12.2022).
  15. ERA5. Climate Data Store. URL: https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp (date of access: 20.12.2022).
  16. IPCC, 2012: Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation. A Special Report of Working Groups I and II of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Field C.B., V. Barros, T.F. Stocker, D. Qin, D.J. Dokken, K.L. Ebi, M.D. Mastrandrea, K.J. Mach, G.-K. Plattner, S.K. Allen, M. Tignor, and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK, and New York, NY, USA, 2012, 582 p.
  17. Jacox M.G., Alexander M.A., Amaya D., et al. Global seasonal forecasts of marine heat-waves // Nature. 2022. V. 604. P. 486–490. https://doi.org/10.1038/s41586-022-04573-9
  18. Jolliffe I.T., Cadima J. Principal component analysis: a review and recent developments // Phil. Trans. R. Soc. 2016. 374: 20150202. https://doi.org/10.1098/rsta.2015.0202
  19. Lima L., Ciliberti S.A., Aydogdu A. et al. Climate Signals in the Black Sea from a Multidecadal Eddy-Resolving Reanalysis // Front. Mar. Sci. 2021. 8:710973. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.710973
  20. Maslova V.N., Voskresenskaya E.N., Lubkov A.S. et al. Intense Cyclones in the Black Sea Region: Change, Variability, Predictability and Manifestations in the Storm Activity // Sustainability. 2020. 12 (11). 4468. https://doi.org/10.3390/su12114468
  21. Miladinova S., Stips A., Garcia-Gorriz E., and Macias Moy D. Black Sea thermohaline properties: Long-term trends and variations // J. Geophys. Res. Oceans. 2017. № 122(7). P. 5624–5644. https://doi.org/10.1002/2016JC012644
  22. Remote Sensing Systems. URL: https://www.remss.com (date of access: 20.12.2022).
  23. Oguz T., Besiktepe S. Observations on the Rim Current Structure, CIW Formation, and Transport in the Western Black Sea // Deep-Sea Research. 1999. V. 1. № 46. P. 1733–1753. https://doi.org/10.1016/S0967-0637(99)00028-X
  24. Sakalli A., Basusta N. Sea surface temperature change in the Black Sea under climate change: A simulation of the sea surface temperature up to 2100 // Int. J. Climatol. 2018. V. 38. P. 4687–4698. https://doi.org/10.1002/joc.5688
  25. Salihoglu B., Arkin S.S., Akoglu E., Fach B.A. Evolution of Future Black Sea Fish Stocks under Changing Environmental and Climatic Conditions // Front. Mar. Sci. 2017. 4: 339. https://doi.org/10.3389/fmars.2017.00339
  26. Shapiro G.I., Aleynik D.L. and Mee L.D. Long term trends in the sea surface temperature of the Black Sea // Ocean Sci. 2010. № 6. P. 491–501. https://doi.org/10.5194/os-6-491-2010
  27. Stanev E.V. Understanding Black-Sea Dynamics: Overview of Recent Numerical Modeling // Oceanography. 2005. V. 18. № 2. P. 56–75. https://doi.org/10.5670/oceanog.2005.42

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (111KB)
3.

下载 (283KB)
4.

下载 (308KB)
5.

下载 (149KB)
6.

下载 (120KB)
7.

下载 (89KB)
8.

下载 (77KB)
9.

下载 (106KB)
10.

下载 (88KB)
11.

下载 (111KB)
12.

下载 (88KB)
13.

下载 (742KB)
14.

下载 (243KB)

版权所有 © А.Б. Полонский, А.Н. Серебренников, 2023

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».