Steady Winds over the Black Sea and Atmospheric Blocking Events

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Purpose. The purpose of this paper is to identify and study the cases of long-lasting steady winds of one direction over the Black Sea, and to analyze the accompanying conditions in the surface atmosphere and middle troposphere in winter (December – March).

Methods and Results. The situations with extremely long-lasting steady winds of persistent direction, namely when the prevailing wind over the sea does not change its direction for 5 days or more are considered. The analysis is based on the 6-hour data on wind speed at the 10 m height, the 500 hPa geopotential height and the surface pressure from the ERA5 reanalysis of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts for 1979–2021. Within the analyzed period, 10 cases of steady winds were identified. In most cases it was a north-eastern wind. At the same time there were 3 recorded cases of the eastern, northern and south-western winds. The empirical orthogonal function analysis performed for a set of steady wind cases shows that distribution of the first modes of the geopotential height and surface pressure fields has a spatial structure with a stable high-pressure area over the European territory. The contribution of these modes to the total variability is 65 and 47%, respectively. Analysis of the revealed situations with steady winds shows that in all the cases with northern and north-eastern winds, atmospheric blocking in a form of a quasi-stationary anticyclone was observed in the middle atmosphere over the Northern Europe/Scandinavian Peninsula. In the case of northern wind, an extensive high-altitude anticyclone was located over the northern part of the European Russia. The values of the Tibaldi and Molteni blocking index confirm the fact that the considered cases of long-lasting north-eastern and northern winds correspond to the blocking conditions over the European region. A steady eastern wind was observed when the extensive anticyclone in the middle troposphere was actively moving from the north of the Scandinavian Peninsula to the south-east. In the case of a long-lasting south-western wind, a subtropical high-pressure ridge as well as an intense western transfer in the European region took place in the middle troposphere that generated a steady wind over the Black Sea.

Conclusions. The analysis results indicate that the considered cases with steady north-eastern and northern winds over the Black Sea are related to the blocking processes in the atmosphere of the European region.

Full Text

Введение

В последние годы наблюдается тенденция к росту общего числа и интенсивности региональных гидрометеорологических аномалий на фоне глобальных климатических изменений 1 [1, 2]. Это подтверждается актуальными данными и расчетами глобальных и региональных климатических моделей, способных воспроизводить наблюдаемые тенденции изменения климата 2 [3], в том числе в регионе Черного моря [4, 5].

Известно, что длительные аномальные явления в приземном слое атмосферы часто связаны с квазистационарными ситуациями в средней тропосфере вследствие ее блокирования с типичной продолжительностью 5 сут и более [1, 3, 5, 6]. Блокирующие ситуации, наблюдающиеся в атмосфере средних широт Северного полушария, приводят не только к интенсивным региональным аномалиям в гидрометеорологических полях Европейского региона [5, 7–9]. Блокирование часто сопровождается изменением качества воздуха, например, аномально пониженным содержанием озона, особенно выраженным над Скандинавией и Аляской [10]. Экстремальные условия и региональные аномалии (в том числе вследствие блокингов в атмосфере) приводят к множеству негативных последствий, в частности, к повышению смертности населения [10, 11]. Вот почему их изучению в Европейско-Черноморском регионе посвящены многочисленные работы, количество которых намного превышает ссылки, приведенные в данной статье.

В настоящее время под блокингом понимается ситуация в атмосфере средних широт, когда гребень струйного течения становится особенно большим и образует в потоке отдельный антициклонический вихрь, создающий крупномасштабный устойчивый погодный режим (блокинг), блокирующий распространение волн Россби [2, 12]. В результате квазистационарного положения блокирующего антициклона происходит перенаправление типичных траекторий циклонов. При этом часто регионально устойчивый западный поток локально сменяется меридиональным потоком с длительностью от нескольких дней до нескольких недель 3 [6, 13, 14]. Структура блокинга может быть различной. Наиболее часто в исследованиях упоминаются блокинги омега-типа, по своей структуре напоминающие греческую букву Ω, когда в центре расположен обширный антициклон, обтекаемый циклонами [15, 16], и дипольные блокинги, состоящие из антициклона и циклона, расположенного южнее антициклона [17].

Согласно работам [13, 17–19], типичный регион наиболее активного блокирования располагается в полосе 50–60° с. ш. с его максимальным количеством на западе Европейского региона, Скандинавии. В этом регионе блокирование хорошо проявляется в обширных аномалиях геопотенциальной высоты изобарической поверхности 500 гПа [20]. Учет такого распределения давления был использован при создании индексов блокирования [20], позволяющих по градиентам в поле геопотенциальной высоты определить наличие блокинга на конкретной долготе в конкретный срок. Для верификации расчетов режимов с блокированием в климатических моделях, реанализах и по данным наблюдений часто используют индекс блокирования Тибальди и Молтени 4 [9, 18–22].

Несмотря на большое число работ, анализирующих связь региональных климатических аномалий в Европейском регионе России с блокирующими процессами в атмосфере, для региона Черного моря таких исследований мало, и в основном они посвящены температурным аномалиям или осадкам/засухам [3, 5, 23]. Исследования причин возникновения аномальных ситуаций с продолжительными устойчивыми ветрами и их связи с блокингами в средней тропосфере не проводились. В то же время ветровой режим является одним из важных условий хозяйственной деятельности и жизнедеятельности человека. Знание ветрового режима и учет направления ветра важны при строительстве гидротехнических сооружений [24], прогнозировании ветрового волнения, сгонно-нагонных явлений [25, 26], апвеллингов в регионе Черного моря и штормовых условий [27, 28]. Кроме того, ветровой режим в значительной степени определяет характер циркуляции вод и изменение толщины перемешанного слоя [29, 30], а также влияет на региональные погодные условия [31]. Особый интерес представляют случаи, когда направление ветра устойчиво сохраняется в течение достаточно длительного времени. Это обусловливает актуальность подобных исследований. Поэтому основная цель работы – выявление ситуаций с продолжительными ветрами над Черным морем для холодного периода года и определение связи возникновения таких событий с крупномасштабными процессами в приземном слое и средней тропосфере.

Материалы и методика

В работе использовались данные атмосферного реанализа ERA5 (0,25° ´ 0,25°) [32] за 1979–2021 гг.:

– 6-часовые данные о скорости ветра (м/с) на высоте 10 м над акваторией Черного моря;

– 6-часовые данные о приземном давлении (гПа) и о геопотенциале изобарической поверхности 500 гПа в районе, ограниченном координатами 35–75° с. ш., 10° з. д. – 100° в. д.

Направление преобладающего над Черным морем ветра определялось для каждого 6-часового срока как направление вектора скорости, зональная и меридиональная компоненты которого получены на основе осреднения компонент скорости ветра по данным, попадающим на акваторию моря. Полученное направление сопоставлялось с одним из восьми основных географических направлений: северным (С), северо-восточным (СВ), восточным (В), юго-восточным (ЮВ), южным (Ю), юго-западным (ЮЗ), западным (З), северо-западным (СЗ).

Из полученного временного ряда были выделены случаи с экстремально продолжительными ветрами, когда направление ветра не изменялось в течение двадцати 6-часовых сроков (т. е. 5 сут) и более. Для выделенных ситуаций дополнительно рассчитывались среднее направление ветра по всем узлам сетки ϕ¯(°)

ϕ¯=1NKi=1Nj=1Kϕij

и его отклонение ϕ(°) от направления географической привязки. Здесь ϕij  – направление ветра в каждом узле сетки; N – число узлов сетки по акватории моря; K – число 6-часовых сроков в ситуации с продолжительным ветром.

Для идентификации атмосферных условий, которые приводят к возникновению продолжительных ситуаций с устойчивыми ветрами, выполнялось разложение на эмпирические ортогональные функции (ЭОФ) полей геопотенциальной высоты изобарической поверхности 500 гПа и приземного давления для совокупности случаев с этими ветрами. Метод состоит в разложении начального поля F(x, t) по некоторым функциям Xn(x) с коэффициентами Tn(t) (n = 1 … N, где N – число сроков с устойчивыми ветрами) 5 [33]. При этом в основу определения неизвестных функций ставится лишь одно условие: сумма квадратов ошибок разложения по всем точкам данной совокупности поля должна достигать минимума для любого n.

Для проверки гипотезы о том, что возможной причиной возникновения ситуаций с продолжительными ветрами одного направления может быть блокирование в средней тропосфере, вычислялся индекс блокирования в даты случаев с такими ветрами. Расчет проводился по методике, предложенной Тибальди и Молтени [20]. Для каждой широты вычислялись северный GHGN (north geopotential height gradient) и южный GHGS (southern geopotential height gradient) градиенты (в м/°) между значениями геопотенциальной высоты изобарической поверхности 500 гПа:

GHGN=Z(φn)Z(φ0)φnφ0, (1)

GHGS=Z(φ0)Z(φs)φ0φs, (2)

где φn=80°N+δ, φ0=60°N+δ, φs=40°N+δ, δ=5°,0°,+5°. 

Блокирование имеет место в случае, когда хотя бы для одного значения δ выполняются условия GHGS>0,  GHGN10. Южный градиент GHGS определяет меру интенсивности блокирования, в то время как северный градиент GHGN исключает случаи ложного блокирования [20].

Предварительно временные ряды геопотенциальной высоты изобарической поверхности 500 гПа в каждой точке пространственной сетки сглаживались скользящим средним по 5 суткам (по двадцати 6-часовым срокам) для обеспечения поиска продолжительных событий блокирования.

Результаты и их обсуждение

Случаи с продолжительными ветрами одного направления над Черным морем. В холодный период года было выделено 10 случаев с экстремально продолжительными ветрами, когда преобладающее над морем направление ветра не менялось в течение 5 сут и более (двадцать и более 6-часовых сроков) (таблица). Из выделенных случаев в 7 ситуациях преобладал северо-восточный (СВ) ветер, в одном случае северный (С) ветер, в одном случае – восточный (В) и еще в одном случае – устойчивый юго-западный (ЮЗ) ветер. Направление ветра  отклоняется от направления географической привязки в среднем на –6,6° (таблица). Самые частые случаи – это случаи с северо-восточными устойчивыми ветрами, они составили ~ 62% от всех выделенных ситуаций. Отметим, что северо-восточные ветры также имеют наибольшую за год повторяемость – 18% по многолетним данным [34, 35].

 

Характеристики случаев с продолжительными ветрами над регионом Черного моря

Characteristics of long-lasting wind cases over the Black Sea region 

Случай / Case

Дата / Date

Направ-

ление

ветра / Wind direction

Продолжи-

тельность,

сут / Duration, day

ϕ

Индекс

блоки-

рования / Blocking index

max

GHGS,

м/° / max

GHGS,

m/°

Vср,

м/с / Vmean,

m/s

Vmax,

м/с / Vmax,

m/s

1

11–16.03.1986

СВ / NE

5,75

–8,2

+

 7,0

 7,0

11,6

2

01–07.01.1993

СВ / NE

6,50

 4,3

+

 5,0

 9,7

16,6

3

07–14.12.1995

СВ / NE

8,75

–7,8

+

 7,0

 6,4

11,9

4

23–28.12.1995

ЮЗ / SW

5,00

–4,9

-

<0

10,3

16,0

5

14–19.01.2001

СВ / NE

6,50

–7,3

+

 5,0

 7,7

13,6

6

28.11–03.12.2002

В / E

6,25

 1,5

-

<0

 6,3

16,7

7

07–12.02.2008

СВ / NE

5,75

–7,8

+

 7,0

 7,1

12,6

8

28.01–02.02.2012

С / N

5,25

–9,1

+

11,0

 7,4

14,8

9

08–13.02.2017

СВ / NE

5,25

–10,2

+

 8,0

 6,5

16,9

10

22–27.03.2020

СВ / NE

5,25

–4,9

+

 6,8

6,1

16,4

 

Известно, что события блокирования в средней тропосфере не являются редкими. Согласно [16, 21, 36], суммарное число дней с атмосферным блокированием в Европе в среднем за зимний сезон года составляет 33 дня, при этом наблюдается около трех независимых эпизодов блокирования. Мы выделили всего 10 случаев с экстремально продолжительными ветрами длительностью 5 и более суток. Однако случаев с устойчивыми ветрами меньшей продолжительности (напр., 3–4 сут) может быть больше. В то же время не все возможные ситуации с достаточно устойчивым направлением ветра над морем, вызванные процессами блокирования, можно обнаружить, так как региональные атмосферные процессы могут искажать направление ветра в отдельные сроки.

Отметим, что, согласно результатам расчетов [21], по ряду климатических моделей, представленных в рамках шестого оценочного доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата, в XXI столетии прогнозируется незначительное уменьшение среднего количества атмосферных блокингов в Европе в зимнее время 1.

Крупномасштабные атмосферные условия для совокупности ситуаций с устойчивыми ветрами

Метод ЭОФ позволил выделить лидирующие пространственные моды для случаев с устойчивыми ветрами в Черном море. В итоге анализа была получена пространственная структура первой моды геопотенциальной высоты изобарической поверхности 500 гПа, содержащей 65% изменчивости (рис. 1, а). Распределение включает обширную область положительных аномалий геопотенциальной высоты, которая охватывает север Европы и простирается до Уральских гор/Каспийского моря. Центр антициклона располагается в районе Скандинавского п-ова, что характерно для положения блокирующего антициклона (блокинга).

Вклад следующих, со второй по пятую, пространственных мод геопотенциальной высоты изобарической поверхности 500 гПа заметно меньше, он составил 9, 7, 6 и 4% соответственно.

Разложение набора полей приземного давления на эмпирические ортогональные функции имеет похожие результаты. В пространственной структуре первой моды обширная область положительных аномалий приземного давления во все сезоны располагается над Центральной Европой и европейской частью Российской Федерации (рис. 1, b), при этом первая мода определяет 47% изменчивости поля приземного давления. Вклад последующих мод, со второй по пятую, поля приземного давления для всех случаев устойчивых ветров составил в холодный сезон 21, 9, 5 и 4% соответственно. Отметим, что в силу большей пространственно-временной изменчивости приземных полей вклад лидирующей первой моды меньше, чем аналогичный в средней тропосфере.

Распределение первой моды, полученное для приземного давления, в целом соответствует типовому полю давления, характерному для северных, северо-восточных и восточных ветров над акваторией Черного моря [34, 37]. Ветры таких направлений возникают на периферии крупномасштабного антициклона, располагающегося к северу, северо-востоку от Черного моря.

 

Р и с. 1. Распределение первых мод аномалий геопотенциальной высоты изобарической поверхности 500гПа (а) и поля приземного давления (b) для случаев с устойчивыми северными, северо-восточными и восточными ветрами в холодный период года

F i g. 1. Distribution of the first modes of the 500 hPa geopotential height anomalies (a) and the surface pressure field (b) for the cases of long-lasting northern, north-eastern and eastern winds in a cold season

 

Известно, что для таких атмосферных условий зимой типичен вынос с высоких широт холодного/арктического воздуха на восточную/юго-восточную периферию антициклона 4. Результаты [3] показывают, что блокирующие антициклоны, возникающие в регионе Центральной Европы, приводят к появлению отрицательных температурных аномалий воздуха вблизи северного побережья Черного моря. В то же время блокинги над северо-восточной частью Европы/Уралом формируют области положительных температурных аномалий, охватывающих Черноморский регион.

Атмосферные условия для случаев с устойчивыми ветрами разных направлений

Рассмотрим распределение геопотенциальной высоты изобарической поверхности 500 гПа в средней тропосфере и приземного давления, а также выполнение условий блокирования для обнаруженных случаев устойчивых ветров различных направлений.

Северо-восточный ветер. Атмосферные условия в средней тропосфере практически для всех случаев с продолжительным северо-восточным ветром над Черным морем (случаи 1–3, 5, 7, 9, 10, таблица) удовлетворяют условиям блокирования, определяемым индексом Тибальди и Молтени. Это самое массовое количество случаев с продолжительными ветрами одного направления. Максимальный южный градиент геопотенциальной высоты изобарической поверхности 500 гПа, показывающий меру интенсивности блокирования, составляет 5–7 м/°. В этих случаях в распределении геопотенциальной высоты наблюдается малоподвижная блокирующая структура, имеющая омега-форму или близкую к ней (рис. 2).

 

Р и с. 2. Распределение геопотенциальной высоты изобарической поверхности 500 гПа, приземного давления (гПа, изолинии белого цвета) (а) и поля ветра на высоте 10 м (b) для 07.12.1995, 12:00 (случай с продолжительным северо-восточным ветром)

F i g. 2. Distribution of the 500 hPa geopotential height, surface pressure (hPa, white isolines) (a) and wind field at the 10 m height (b) for 12.07.1995, 12:00 (a case of long-lasting north-eastern wind)

 

Анализ полей геопотенциальной высоты показал, что в случаях 1 (11–16.03.1986) и 2 (02–07.01.1993) центр блокирующего антициклона устойчиво располагался над Восточной Европой. В случаях 3 (07–14.12.1995) и 9 (08–13.02.2017) блокирующий циклон доминировал над Скандинавским п-овом. В случаях 5 (14–19.01.2001), 7 (07–12.02.2008) и 10 (22–27.03.2020) центр блокирующего антициклона находился над северо-западной частью Европы. В случаях 2, 5, 10 область высокого давления медленно вытягивалась в восточном направлении, где также выполнялись условия блокирования (формулы (1) и (2)). В перечисленных случаях в приземном слое присутствовала область высокого давления, на юго-восточной периферии которой преобладали северо-восточные ветры [34, 37].

Как пример, иллюстрирующий случаи с устойчивым северо-восточным ветром, на рис. 2 приведено распределение аномалий геопотенциальной высоты поверхности 500 гПа (рис. 2, а) и распределение приземного давления (рис. 2, b) для случая 3, 07–14.12.1995 (таблица). Высотный блокирующий антициклон располагался над северной частью европейской территории России и Скандинавским п-овом. Структура блокинга в средней тропосфере имела хорошо выраженную форму в виде греческой буквы Ω с областями низкого давления у основания с восточной и западной стороны. В это время над акваторией Черного моря дул северо-восточный ветер с максимальной скоростью 12 м/с (рис. 2, b, таблица), а аномалии приземной температуры достигали минус 6‑7 °С по данным сайтов https://psl.noaa.gov/cgi-bin/data, https://www1.wetter3.de/archiv_gfs_dt.html.

Северный ветер. Случай с продолжительным северным ветром (случай 8 из таблицы) обнаружен для периода 29 января – 2 февраля 2012 г. В это время происходило устойчивое блокирование западного переноса в средней тропосфере над Северной Атлантикой и Евразией, характеризующееся наиболее интенсивным, по сравнению со всеми другими случаями, южным градиентом (формула (2)) в поле геопотенциальной высоты изобарической поверхности 500 гПа (11 м/°). Процесс блокирования, начавшийся в третьей декаде января и продолжавшийся в феврале, сопровождался аномальными снегопадами и волнами холода в Европе и в европейской части России. Эти события описаны в многочисленных публикациях 6 [7, 38–40].

С середины января типичное западное перемещение атлантических циклонов над Центральной Европой нарушилось в результате усиления отрога Сибирского антициклона, вытягивающегося с юга Урала, его последующего продвижения на северо-запад и слияния с высотным гребнем над северо-восточной частью Атлантики [39, 40]. В нижнем слое тропосферы происходило экстремальное усиление положительных аномалий приземного давления [41]. К концу января – началу февраля обширный высотный блокирующий антициклон находился на севере европейской части России (рис. 3, a). На побережье Черного моря морозы сопровождались сильным ветром (рис. 3, b). В рассматриваемый период 29 января – 2 февраля 2012 г. над акваторией Черного моря дул северный ветер со средней скоростью 7,4 м/с и максимальными значениями до 15 м/с.

Противоположная ситуация сложилась в это время в Арктическом регионе. Происходящая в эти месяцы перестройка макромасштабной циркуляции создала благоприятные условия для интенсивной адвекции теплого воздуха из Западной Европы и из Атлантического океана в центральную область Арктического бассейна (рис. 3, b). В Арктическом регионе среднемесячные аномалии температуры воздуха превысили 15°С [39]. Одновременно происходило вторжение полярного воздуха с севера Сибири на европейскую часть России, центральную и южную Европу (рис. 3, b), сопровождающееся сильными морозами. Одновременно волна холода наблюдалась и на востоке Азии [41].

 

Р и с. 3. То же, что на рис. 2, для 01.02.2012, 12:00 (случай с продолжительным северным вет-ром)

F i g. 3. The same as in Fig. 2, for 02.01.2012, 12:00 (a case of long-lasting northern wind)

 

Восточный ветер. В случае с продолжительным восточным ветром (28.11–03.12.2002 г.) центр антициклона в средней тропосфере активно смещался начиная с 28 ноября в течение нескольких дней с севера Скандинавского п-ова в юго-восточном направлении, в центральную часть европейской территории России. Пространственная структура антициклона значительно видоизменялась. Так, напр., 1 декабря он соответствовал блокингу омега-типа (рис. 4, a), но быстро смещался и характеризовался южным градиентом меньше нуля, что не позволило идентифицировать его по критерию Тибальди и Молтени как блокирующий антициклон [20]. К концу периода антициклон располагался к северу/северо-востоку от Черного моря и далее постепенно двигался на восток. На его южной периферии, над акваторией Черного моря, превалировали восточные ветры (рис. 4, b). В целом над акваторией моря, по данным реанализа ERA5, в течение указанного периода преобладал устойчивый восточный ветер со средней скоростью ~ 6,3 м/с и максимальными значениями, достигающими 17 м/с.

 

Р и с. 4. То же, что на рис. 2, для 01.12.2002, 06:00 (случай с продолжительным восточным ветром)

F i g. 4. The same as in Fig. 2, for 12.01.2002, 06:00 (a case of long-lasting eastern wind)

 

Юго-западный ветер. Случай 4 с устойчивым юго-западным ветром зафиксирован в период 23–28 декабря 1995 г. (рис. 5). Можно заметить, что в выявленных нами случаях с устойчивыми ветрами этот год фигурирует дважды (таблица). Зима 1995–1996 гг. относится к самой затяжной во второй половине XX в. с повышенным числом экстремумов, что частично связывается с усилением блокинговой активности 3 [14]. В течение этого периода начиная с 23 декабря холодная ложбина на северо-востоке Восточной Европы постепенно заполнялась, сдвигаясь на восток, а над югом Европы имел место интенсивный зональный перенос, который приносил атлантическое тепло в Черноморский регион. Этот перенос связан с прохождением циклона по северу Европы. Позднее, с 27 декабря над Черноморским регионом наблюдалось похолодание, связанное с прохождением холодного фронта другого подвижного циклона, который быстро перемещался по региону в восточном направлении. Кроме этого, на протяжении всего рассматриваемого периода присутствовал выраженный квазистационарный субтропический хребет высокого давления (рис. 5, a) и отмечался относительно высокий стабильный температурный градиент между севером и югом Европы.

 

Р и с. 5. То же, что на рис. 2, для 24.12.1995, 12:00 (случай с продолжительным юго-западным ветром)

F i g. 5. The same as in Fig. 2, for 24.12.1995, 12:00 (a case of long-lasting south-western wind)

 

Таким образом, можно заключить, что прохождение циклонов друг за другом по Европейскому региону, сопровождающееся интенсивным западным переносом воздушных масс, и стабильная полоса высокого давления в субтропических широтах (рис. 5, а) создавали над акваторией Черного моря условия для преобладания устойчивого юго-западного ветра (рис. 5, b). В целом над морем преобладал устойчивый юго-западный ветер со средней скоростью ~ 10,3 м/с при максимальных значениях, достигающих 16 м/с.

Заключение

В работе выделены и рассмотрены случаи с экстремально продолжительными ветрами над акваторией Черного моря в холодный период года (с декабря по март). Всего за 1979–2021 гг. было выделено 10 случаев ветров одного направления длительностью 5 сут и более. Для всех выделенных случаев были проанализированы атмосферные условия в приземном слое и средней тропосфере.

Для всех случаев с продолжительными северо-восточными ветрами и случая с северным ветром в атмосфере имели место события блокирования, подтвержденные индексом блокирования. Как правило, присутствовал малоподвижный высотный блокирующий антициклон, который располагался над северной частью Европы/Скандинавией или над севером европейской территории России, так что регион Черного моря оказывался на его юго-восточной периферии. В приземном слое такое положение антициклона сопровождалось северными и северо-восточными ветрами. Таким образом, атмосферные блокинги, в среднем располагающиеся над северной частью Европы, могут сопровождаться устойчивыми северо-восточными и северными ветрами над акваторией Черного моря.

Случай с юго-западным устойчивым ветром характеризуется отличительными атмосферными условиями по сравнению с предыдущими перечисленными случаями. В это время имел место интенсивный западный перенос при прохождении циклонов друг за другом по Европе. В субтропическом поясе присутствовал хорошо выраженный квазистационарный хребет высокого давления, и при этом существовал относительно высокий стабильный температурный градиент между севером и югом Европы. Такое распределение давления способствовало возникновению устойчивого юго-западного ветра над акваторией Черного моря.

В дальнейшем представляет интерес выявление и анализ событий с продолжительными ветрами для теплого времени года. Результаты данной работы могут быть использованы для изучения течений и ветровых волн в Черном море в периоды обнаруженных экстремально продолжительных ветров одного направления с применением численного моделирования.

 

1 Climate change 2021: the physical science basis / V. Masson-Delmotte [et al.] // Contribution of working group I to the sixth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. 2021. 2339 p. https://doi.org/10.1017/9781009157896

2 Climate change 2022: Impacts, adaptation and vulnerability / H. O. Pörtner [et al.] // IPCC Sixth Assessment Report. 2022. Netherlands, IPCC Publisher. 3675 p. https://doi.org/10.1017/9781009325844

3 Regional climate extremes in Northern Eurasia associated with atmospheric blockings: Interannual variations and tendencies of change / I. I. Mokhov [et al.] // AGU Fall Meeting Abstracts. 2011. Vol. 2011. P. GC43F-06.

4 Davini P. Atmospheric blocking and winter mid-latitude climate variability : Tesi di Dottorato. Venezia : Universita Ca' Foscari, 2013. 141 p.

5 Björnsson H., Venegas S. A. A manual for EOF and SVD analyses of climatic data // CCGCR Report. 1997. Vol. 97, iss. 1. P. 112–134.

6 Grazzini F. Cold spell prediction beyond a week: extreme snowfall events in February 2012 in Italy // ECMWF Newsletter. 2013. No. 136. P. 31–35.

×

About the authors

D. V. Basharin

Marine Hydrophysical Institute, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: dbasharin@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-6389-8407
SPIN-code: 2145-1140

старший научный сотрудник, отдел океанографии

Russian Federation, Sevastopol

I. G. Shokurova

Marine Hydrophysical Institute, Russian Academy of Sciences

Email: igshokurova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3150-8603
SPIN-code: 7161-7467

старший научный сотрудник, отдел океанографии

Russian Federation, Sevastopol

References

  1. Мохов И. И., Семенов В. А. Погодно-климатические аномалии в российских регионах и их связь с глобальными изменениями климата // Метеорология и гидрология. 2016. № 2. С. 16–28. EDN VKQPRF.
  2. Atmospheric blocking and weather extremes over the Euro-Atlantic sector – a review / L. A. Kautz [et al.] // Weather and Climate Dynamics. 2022. Vol. 3, iss. 1. P. 305–336. https://doi.org/10.5194/wcd-3-305-2022
  3. Euro-Atlantic blocking events and their impact on surface air temperature and precipitation over the European region in the 20th century / G. Stankūnavičius [et al.] // Climate Research. 2017. Vol. 71, iss. 3. P. 203–218. https://doi.org/10.3354/cr01438
  4. Ginzburg A. I., Kostianoy A. G., Sheremet N. A. Seasonal and interannual variability of the Black Sea surface temperature as revealed from satellite data (1982–2000) // Journal of Marine Systems. 2004. Vol. 52, iss. 1–4. P. 33–50. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2004.05.002
  5. The relationship between atmospheric blocking and temperature anomalies in Turkey between 1977 and 2016 / B. Efe [et al.] // International Journal of Climatology. 2020. Vol. 40, iss. 2. P. 1022–1037. https://doi.org/10.1002/joc.6253
  6. Barriopedro D., García-Herrera R., Trigo R. M. Application of blocking diagnosis methods to general circulation models. Part I: A novel detection scheme // Climate dynamics. 2010. Vol. 35. P. 1373–1391. https://doi.org/10.1007/s00382-010-0767-5
  7. Luo D., Yao Y., Feldstein S. B. Regime transition of the North Atlantic Oscillation and the extreme cold event over Europe in January–February 2012 // Monthly Weather Review. 2014. Vol. 142, iss. 12. P. 4735–4757. https://doi.org/10.1175/MWR-D-13-00234.1
  8. Large-scale flow and the long-lasting blocking high over Russia: Summer 2010 / A. Schneidereit [et al.] // Monthly Weather Review. 2012. Vol. 140, iss. 9. P. 2967–2981. https://doi.org/10.1175/MWR-D-11-00249.1
  9. Мохов И. И. Особенности формирования летней жары 2010 г. на европейской территории России в контексте общих изменений климата и его аномалий // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2011. Т. 47, № 6. С. 709–709. EDN ONFSBX.
  10. The impact of synoptic weather on UK surface ozone and implications for premature mortality / R. Pope [et al.] // Environmental Research Letters. 2016. Vol. 11, iss. 12. 124004. https://doi.org/10.1088/1748-9326/11/12/124004
  11. Wilby R. L. A review of climate change impacts on the built environment // Built environment. 2007. Vol. 33, iss. 1. P. 31–45. https://doi.org/10.2148/benv.33.1.31
  12. The jet stream and climate change / M. Stendel [et al.] // Climate Change. Elsevier, 2021. P. 327–357. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821575-3.00015-3
  13. Хохлов В. Н., Романова А. В. Повторяемость блокирующих ситуаций над Европой в начале 21-го века // Метеорология, климатология и гидрология. 2005. Т. 49. С. 82–88.
  14. Interannual variations of the blocking high over the Ural Mountains and its association with the AO/NAO in boreal winter / C. Li [et al.] // Acta Meteorologica Sinica. 2012. Vol. 26, no. 2. P. 163–175. https://doi.org/10.1007/s13351-012-0203-3
  15. A climatology of Northern Hemisphere blocking / D. Barriopedro [et al.] // Journal of Climate. 2006. Vol. 19, iss. 6. P. 1042−1063. https://doi.org/10.1175/JCLI3678.1
  16. European temperature responses to blocking and ridge regional patterns / P. M. Sousa [et al.] // Climate Dynamics. 2018. Vol. 50. P. 457–477. https://doi.org/10.1007/s00382-017-3620-2
  17. Rex D. F. Blocking action in the middle troposphere and its effect upon regional climate: part I // Tellus. 1950. Vol. 2, iss. 4. P.275–301. https://doi.org/10.3402/tellusa.v2i4.8603
  18. The climatology of blocking anticyclones for the Northern and Southern Hemispheres: Block intensity as a diagnostic / J. M. Wiedenmann [et al.] // Journal of Climate. 2002. Vol. 15, iss. 23. P. 3459–3473. https://doi.org/10.1175/1520-0442(2002)015<3459:TCOBAF>2.0.CO;2
  19. Pelly J. L., Hoskins B. J. A new perspective on blocking // Journal of the Atmospheric Sciences. 2003. Vol. 60, iss. 5. P. 743−755. https://doi.org/10.1175/1520-0469(2003)060<0743:ANPOB>2.0.CO;2
  20. Tibaldi S., Molteni F. On the operational predictability of blocking // Tellus A. 1990. Vol. 42, iss. 3. P. 343–365. https://doi.org/10.1034/j.1600-0870.1990.t01-2-00003.x
  21. Impact of climate change on wintertime European atmospheric blocking / S. Bacer [et al.] // Weather and Climate Dynamics. 2022. Vol. 3, iss. 1. P. 377–389. https://doi.org/10.5194/wcd-3-377-2022
  22. Блокинги в Северном полушарии и Евро-Атлантическом регионе: оценки изменений по данным реанализа и модельным расчетам / И. И. Мохов [и др.] // Доклады Академии наук. 2013. Т. 449, № 5. С. 582–586. EDN PYHRSD. https://doi.org/10.7868/s0869565213110224
  23. Кибальчич И. А., Полонский А. Б. Циркуляционные индексы и температурный режим Восточной Европы в зимний период // Метеорология и гидрология. 2015. № 1. С. 5–17. EDN TCUSEV.
  24. Оценка состояния морской среды при экстремальных штормовых условиях в некоторых районах нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений у черноморского побережья Крыма / С. В. Довгая [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2014. Вып. 28. С. 276–286. EDN VBFSZJ.
  25. Quality of the wind wave forecast in the Black Sea including storm wave analysis / S. Myslenkov [et al.] // Sustainability. 2021. Vol. 13, iss. 23. 13099. https://doi.org/10.3390/su132313099
  26. Харитонова Л. В., Иванча Е. В., Алексеев Д. В. Влияние штормовых нагонов и ветровых волн на морфодинамические процессы в районе Бакальской косы // Морской гидрофизический журнал. 2015. № 1. С. 79–90. EDN VBUSQN. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2015-1-79-90
  27. Суркова Г. В., Колтерманн К. П., Кислов А. В. О методе прогноза штормовых условий при изменениях климата // Вестник Московского университета. Серия 5 : География. 2012. № 6. С. 25–31. EDN PUZPIL.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. F i g. 1. Distribution of the first modes of the 500 hPa geopotential height anomalies (a) and the surface pressure field (b) for the cases of long-lasting northern, north-eastern and eastern winds in a cold sea-son

Download (215KB)
3. F i g. 2. Distribution of the 500 hPa geopotential height, surface pressure (hPa, white isolines) (a) and wind field at the 10 m height (b) for 12.07.1995, 12:00 (a case of long-lasting north-eastern wind)

Download (259KB)
4. F i g. 3. The same as in Fig. 2, for 02.01.2012, 12:00 (a case of long-lasting northern wind)

Download (354KB)
5. F i g. 4. The same as in Fig. 2, for 12.01.2002, 06:00 (a case of long-lasting eastern wind)

Download (321KB)
6. F i g. 5. The same as in Fig. 2, for 24.12.1995, 12:00 (a case of long-lasting south-western wind)

Download (317KB)

Copyright (c) 2024 Башарин Д.V., Шокурова И.G.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

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».