Многолетние колебания температуры поверхности Мирового океана в связи с изменениями геомагнитной активности

Борис Георгиевич Шерстюков; Юрий Петрович Переведенцев

doi:10.17308/geo.2020.1/2656

Борис Георгиевич Шерстюков Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации Мировой центр данных https://orcid.org/0000-0003-0167-1108
Юрий Петрович Переведенцев Казанский Федеральный университет, Институт экологии и природопользования https://orcid.org/0000-0002-3181-6227

DOI: https://doi.org/10.17308/geo.2020.1/2656

Ключевые слова: солнечная активность, геомагнитная активность, температура океана, колебания климата, корреляционный анализ

Аннотация

Цель. Предполагалось получить оценки связи колебаний температуры поверхности Мирового океана с изменениями геомагнитной активности с учетом пространственно-временных особенностей. Методы. Применялся метод асинхронного корреляционного анализа связи температуры океана в узлах географической сетки с изменениями геомагнитной активности за 1868-2018 годы. Результаты. Положительные корреляции температуры с геомагнитной активностью обнаружены на Антарктическом течении в районе пересечения им Восточно-Тихоокеанского поднятия дна океана (запаздывание 32-33 года), а также на пересечении Антарктическим течением южного окончания Срединно-Атлантического хребта (запаздывание 22-26 лет) и в узком месте между Австралией и Антарктидой (запаздывание около 30 лет). Такие же высокие корреляции получены в центральной экваториальной части Тихого океана, в том районе, в котором появляются Эль-Нинье и Ла-Нинье (запаздывание около 43 лет), и в районе Южного колебания (запаздывание 42-44 лет). Отрицательные корреляции обнаружены в Мексиканском заливе (запаздывание 35-36 лет), в районе пересечения Северо-Атлантическим течением Срединно-Атлантического хребта (запаздывание 32-34 года) и в районе пересечения Бенгельским течением Китового подводного хребта (запаздывание 37-39 лет). В Тихом океане отрицательные корреляции обнаружились в районе пересечения Северо-Тихоокеанским течением Северо-Западного подводного хребта (запаздывание 39-44 года) и вблизи прохождения Восточно-Австралийским течением островов Полинезии (запаздывание 37-39 лет). Выводы. В районах основных океанических течений обнаружены тесные связи изменения температуры поверхности океана с возмущениями магнитного поля Земли. Предполагается воздействие на течения электрических токов, которые возникают в океане при магнитных бурях по аналогии с известными явлениями в магнитосфере и ионосфере. Запаздывание изменений температуры на поверхности объясняется временем передачи возмущений с больших глубин океана на поверхность.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Борис Георгиевич Шерстюков, Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации Мировой центр данных

доктор географических наук, старший научный сотрудник Всероссийский НИИ гидрометеорологической информации – Мировой центр данных, г. Обнинск, Калужская обл., Российская Федерация

Юрий Петрович Переведенцев, Казанский Федеральный университет, Институт экологии и природопользования

доктор географических наук, профессор Казанского Федерального университета, Института экологии и природопользования, г. Казань, Российская Федерация

Литература

1. Byalko A. V. Relaksatsionnaya teoriya klimata [Relaxation theory of climate]. Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 2012, vol. 182, no. 1, pp. 111-116. (In Russ.)
2. Lappo S. S. K voprosu o prichinakh advektsii tepla na sever cherez ekvator v Atlanticheskom okeane [On the causes of advection of heat to the north through the equator in the Atlantic Ocean]. Issledovaniye protsessov vzaimodeystviya okeana i atmosfery. Мoscow, 1984, pp. 125-129. (In Russ.)
3. Lappo S. S. Dobrolyubov S. A., Lozovatsky I. D., Morozov E. G., Sokov A. V., Shapovalov S. M. Transformatsiya vod antarkticheskogo proiskhozhdeniya i meridional'nyy perenos v Atlantike k severu ot ekvatora po dannym kvazi-zonal'nogo razreza 2000 g. [Water transformation of Antarctic origin and meridional transport in the Atlantic north of the equator according to the quasi-zonal section of 2000]. In the book Fundamental'nyye issledovaniya okeanov i morey. Мoscow, Nauka Publ., 2006, v. 1, pp.15-32. (In Russ.)
4. Pilipenko V. A., Belakhovsky V. B., Selivanov V. N., Sakharov Ya. A. Kharakteristiki variabel'nosti geomagnitnogo polya dlya izucheniya vozdeystviya magnitnykh bur' i subbur' na elektroenergeticheskiye sistemy [Variability characteristics of the geomagnetic field for studying the effects of magnetic storms and substorms on electric power systems]. Fizika Zemli, 2018, no. 1, pp. 56-68. (In Russ.)
5. Sushko V. A., Kosykh D. A. Geomagnitnyye shtormy. Ugroza natsional'noy bezopasnosti Rossii [Geomagnetic storms. Threat to the national security of Russia]. Novosti Elektrotekhniki, 2013, no. 4 (82), pp. 25-28. (In Russ.)
6. Sherstyukov B. G. Perevedentsev Yu. P. Dal'niye asinkhronnyye svyazi v dolgoperiodnykh kolebaniyakh klimata Mirovogo okeana i regional'noy atmosfery primenitel'no k Respublike Tatarstan [Long-Range Asynchronous Communications in Long-Period Oscillations of the Climate of the World Ocean and the Regional Atmosphere as Applied to the Republic of Tatarstan]. Vestnik Voronegskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Geografiya, Geoekologiya, 2019, no. 1, pp. 5-11. (In Russ.)
7. Broecker W. S. The great ocean conveyor. Oceanography, 1991, no. 4(2), pp. 79-89.
8. Climate Change 2013. The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Edited by Thomas F. Stocker, Dahe Qin, Gian-Kasper Plattner, Melinda M.B. Tignor, Simon K. Allen, Judith Boschung, Alexander Nauels, Yu Xia, Vincent Bex, Pauline M. Midgley. Cambridge, New York, Melbourne, Madrid, Cape Town, Singapore, Sгo Paolo, Delhi, Mexico City, 1535р, URL
9. Kelly G.S., Viljanen A., Beggan C., Thomson A.W.P. Un-derstanding GIC in the UK and French high voltage transmission systems during severe magnetic storms. Space Weather, 2017, v. 14, iss. 1, pp. 99-114. DOI
10. Mayaud Pierre-Noel. The aa Indices: A 100-Year Series Characterizing the Magnetic Activity. Journal of Geophysical Research, 1972, vol. 77, no. 34, pp. 6870-6874, URL
11. Pirjola R., Pulkkinen A., Viljanen A. Studies of space weather effects on the finnish natural gas pipeline and on the finnish high-voltage power system. Advansed Space Research, 2003, vol. 31, iss. 4, pp. 795-805. DOI
12. SST data: NOAA Extended Reconstruction SSTs, version 3 (ERSSTv3 & 3b). Retrieved from URL
13. Smith T. M., Reynolds R. W., Peterson T. C., Lawrimore J. Improvements NOAAs Historical Merged Land-Ocean Temp Analysis (1880-2006). Journal of Climate, 2008, no. 21, pp. 2283-2296.
14. Swingedouw D., Terray L., Cassou C., Voldoire A., Salas-Melia D., Servonnat J. Natural forcing of climate during the last millenium: Fingerprint of solar variability. Low frequency solar forcing and NAO. Climate Dynamics, Iss. Springer, 2011, vol. 36, pp. 1349-1364.