Связи изменений уровней водной поверхности морей Лаптевых и Восточно-Сибирского с вариациями суммарного момента импульса планет-гигантов

Александр Вадимович Холопцев; Сергей Анатольевич Подпорин

doi:10.17308/geo/1609-0683/2023/1/4-12

Александр Вадимович Холопцев Государственный океанографический институт имени Н. Н. Зубова https://orcid.org/0000-0002-8293-0062
Сергей Анатольевич Подпорин Севастопольскго государственного университет https://orcid.org/0000-0002-1916-6743

DOI: https://doi.org/10.17308/geo/1609-0683/2023/1/4-12

Ключевые слова: моря Лаптевых и Восточно-Сибирское, уровень водной поверхности, соленость, суммарный момент импульса, планеты-гиганты, реанализ, прогнозирование

Аннотация

Актуальной проблемой прогнозирования тенденций развития береговых ландшафтов различных регионов Мирового океана является выявление статистически значимых факторов изменчивости уровней их водных поверхностей, которые инвариантны к неопределенным характеристикам сценария дальнейших перемен их климата. Цель – проверка выдвинутой авторами гипотезы о том, что для некоторых районов морей Лаптевых и Восточно-Сибирского к подобным факторам относятся вариации суммарного момента импульса планет-гигантов Солнечной системы (далее – СМИ). Материалы и методы. Изучены синхронные статистические связи рассматриваемого фактора с изменениями в 1993-2019 годах среднегодовых значений уровней различных участков изучаемой акватории. Для выявления вероятной причины существования подобных связей проанализированы также зависимости от вариаций СМИ средней солености вод верхнего квазиоднородного слоя таких участков. Как фактический материал использованы результаты реанализа GLORYS12V1, а также сведения об изменениях барицентрических координат упомянутых планет. Значимость связей оценена с применением метода корреляционного анализа и критерия Стьюдента. Временные ряды рассматриваемых процессов предварительно подвергнуты сглаживанию в скользящем окне длинной 5 лет. Результаты и обсуждение. Выявлены регионы изучаемых морей, где изменения рассматриваемых характеристик происходят противофазно, а их связи с вариациями СМИ статистически значимы. Полученные результаты свидетельствует о том, что причиной наличия изучаемой связи может являться влияние вариаций СМИ на водообмен рассматриваемых морей с другими регионами Арктики. Выводы. Справедливость выдвинутой гипотезы подтверждена, что позволяет рекомендовать учет вариаций СМИ при сверхдолгосрочном прогнозировании изменений уровня водной поверхности в выявленных морских регионах.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Александр Вадимович Холопцев, Государственный океанографический институт имени Н. Н. Зубова

доктор географических наук, профессор, ведущий научный сотрудник государственного океанографического института им. Н. Н. Зубова, г. Севастополь, Российская Федерация

Сергей Анатольевич Подпорин, Севастопольскго государственного университет

кандидат технических наук, доцент кафедры судовождения и безопасности судоходства Севастопольского государственного университета, г. Севастополь, Российская Федерация

Литература

1. Ajvazyan S.A., Mhitaryan V. S. Prikladnaya statistika i osnovy ekonometriki [Applied statistics and bases of econometry]. Мoscow: Uniti, 1998. 1022 p. (In Russ.)
2. Dmitriev A. A., Belyazo V. A. Kosmos, planetarnaya klimaticheskaya izmenchivost' i atmosfera polyarnyh regionov [Cosmos, planetary climatic variability and the atmosphere of the polar regions]. Saint-Petersburg: Gidrometeoizdat, 2006. 360 p. (In Russ.)
3. Dolgachev V. P., Domozhilova L. M., Hlystov A. I. Nekotorye svojstva baricentricheskogo dvizheniya bol'shih planet i Solnca [Some properties of the barycentric motion of the major planets and the Sun]. Trudy GAISH, 1991, vol. 62, pp. 111-118. (In Russ.)
4. Izmeneniya klimata Arktiki i Antarktiki – rezul'tat dejstviya estestvennyh prichin [Climate change in the Arctic and Antarctic – the result of natural causes] / I. E. Frolov, Z. M. Gudkovich, V. P. Karklin, V. M. Smolyanickij. Problemy Arktiki i Antarktiki, 2010, no. 2 (85), pp. 52-61. (In Russ.)
5. Izmeneniya klimata Arktiki pri global'nom poteplenii [Climate change in the Arctic during global warming] / G. V. Alekseev, V. F. Radionov, E. I. Aleksandrov i dr. Problemy Arktiki i Antarktiki, 2015, no. 1 (103), pp. 32-41. (In Russ.)
6. Issledovanie prichin izmenchivosti klimata [Study of the causes of climate variability] / V. D. Kovalenko, L. D. Kizim, A. M. Pashestyuk, V. G. Nikolaev Agroklimaticheskie resursy Sibiri. Sbornik trudov VASKHNIL, Sibirskoe otdelenie. Novosibirsk, 1987, pp. 103-113. (In Russ.)
7. Kaplin P. A., Pavlidis Yu. A., Selivanov A. O. Prognoz razvitiya beregovoj zony morej Rossii (vklyuchaya arkticheskie) v usloviyah povysheniya ih urovnya i potepleniya klimata [Forecast of the development of the coastal zone of the Russian seas (including the Arctic) in the conditions of their level increase and climate warming]. XX Mezhdunarodnaya konferentsiya, posvyashchennaya 90-letiyu V. P. Zenkovicha «Chelovechestvo i beregovaya zona Mirovogo okeana v XXI veke», 2001, pp. 16-28. (In Russ.)
8. Kondrat'ev K. Ya. Neopredelyonnost' dannyh nablyudenij i chislennogo modelirovaniya klimata [Uncertainty of Observational Data and Numerical Climate Modeling]. Meteorologiya i gidrologiya, 2004, no. 4, pp. 93-119. (In Russ.)
9. Malinin V. N. Uroven' okeana: nastoyashchee i budushchee [Ocean level: present and future]. Saint-Petersburg: RGGMU, 2012. 260 p. (In Russ.)
10. Marchuk G. I. Chislennoe reshenie zadach dinamiki atmosfery i okeana [Numerical solution of problems of the dynamics of the atmosphere and ocean]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1974. 308 p. (In Russ.)
11. Merkulov V. A., Ashik I. M., Timohov L. A. Tendencii mnogoletnej izmen-chivosti urovnya morya na pribrezhnyh stanciyah Severnogo Ledovitogo okeana [Trends in longterm sea level variability at coastal stations of the Arctic Ocean]. Problemy Arktiki i Antarktiki, 2017, no. 3 (113), pp. 51-66. (In Russ.)
12. Mohov I. I., Smirnov D. A., Karpenko A. A. Ocenki svyazi izmenenij global'noj pripoverhnostnoj temperatury s raznymi estestvennymi i antro-pogennymi faktorami na osnove dannyh nablyudenij [Estimates of the relationship between changes in global near-surface temperature and various natural and anthropogenic factors based on observational data]. Doklady Akademii nauk, 2012, vol. 443, no. 2, pp. 225-231. (In Russ.)
13. Hlystov A. I., Dolgachev V. P., Domozhilova L. M. Baricentricheskoe dvizhenie Solnca t ego sledstviya dlya Solnechnoj sistemy [Barycentric motion of the Sun and its consequences for the Solar system]. Sovremennye global'nye izmeneniya prirodnoj sredy. T3. Faktory global'nyh izmenenij, 2012, pp. 62-78. (In Russ.)
14. Cherkesov L. V., Ivanov V. A, Hartiev S. M. Vvedenie v gidrodinamiku i teoriyu voln [Introduction to Hydrodynamics and Wave Theory]. Saint-Petersburg: Gidrometeoizdat, 1992. 264 p. (In Russ.)
15. Sherstyukov B. G. Moment inercii dvizheniya Solnca otnositel'no centra mass Solnechnoj sistemy i dolgoperiodnye kolebaniya temperatury poverhnosti okeana [The moment of inertia of the Sun's motion relative to the center of mass of the Solar System and long-term fluctuations in the temperature of the ocean surface]. Trudy VNIIGMI-MCD, 2019, no. 184, pp. 80-93. (In Russ.)
16. Sherstyukov B. G. Kolebatel'naya sistema klimata, rezonansy, dal'nie svyazi, prognozy [Vibrational climate system, resonances, long-range communications, forecasts]. Obninsk: FGBU «VNIIGMI-MCD», 2021. 222 p. (In Russ.)
17. Blumberg A. F., Mellor G. L. A description of three-dimensional coastal ocean circulation model. Three-Dimensional Coastal Ocean Models, 1987, no. 4, pp. 1-16.
18. Climate Change (2013). The Physical Science Basis. Working Group I. Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / T. F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner et al. Cambridge, New York, Melbourne, Madrid, Cape Town, Singapore, Sгo Paolo, Delhi, Mexico City, 2013. 1535 р.
19. Coupling BFM with Ocean models: the NEMO model (Nucleus for the European Modelling of the Ocean) / M. Vichi, T. Lovato, Mlot E. Gutierrez, W. McKiver. Bologna: BFM Consortium, 2015.
20. Melia N., Haines K., Hawkins E. Future of the Sea: Implications from Opening Arctic Sea Routes. Foresight, Government Office for Science, 2017. 39 p.
21. Mörner N.-A. Sea level is not rising. Science and Public Police Institute Reprint Series, Dec. 6, 2012. 26 p.
22. On the Future Navigability of Arctic Sea Routes: High-resolution Projections of the Arctic Ocean and Sea Ice / Y. Aksenov, E. E. Popova, A. Yool, et al. Marine Policy, 2017, vol. 75, p. 300-317.
23. Stix М. The Sun. An Introduction. 2nd Edition. Springer, 2002. 490 р.
24. The next generation of scenarios for climate change research and assessment / R. H. Moss, J. A. Edmonds, K. A. Hibbard. Nature, 2010, vol. 463, p. 747-756.
25. Wannawong W, Wongwises U., Vongvisessomjai S. Mathematical Modeling of Storm Surge in Three Dimensional Primitive Equations. International Journal of Mathematical, Computational, Physical, Electrical and Computer Engineering, 2011, vol. 5, no. 6, p. 797-806.
26. Zeilik M., Gregory S. A. Introductory astronomy and astrophysics. Saunders College Pub, 1998. 672 p.