Изменчивость температуры поверхности моря у берегов Крыма в 2022–2023 годах по данным экспедиционных и спутниковых измерений

Ю. В. Артамонов, Е. А. Скрипалева*, А. В. Федирко

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

* e-mail: sea-ant@yandex.ru

Аннотация

По данным гидрологических измерений, выполненных у берегов Крыма в ходе рейсов НИС «Профессор Водяницкий» в 2022–2023 гг., и спутниковым данным Copernicus исследована изменчивость поля температуры на поверхности моря на разных временны́х масштабах. По данным контактных измерений показано, что внутригодовая амплитуда температуры в 2022 г. составила 18.2 °С, в 2023 г. – 16.6 °С. Максимальные диапазоны пространственных изменений температуры на полигоне (до 4–5 °С) наблюдались в периоды интенсивного прогрева и охлаждения поверхностных вод в апреле – мае и декабре 2022 г. и в октябре 2023 г. На синоптическом масштабе периоды повышения (понижения) температуры соответствовали периодам ослабления (усиления) локального ветра с запаздыванием реакции температуры на изменения скорости ветра на 10–12 ч. По спутниковым данным показаны отличия внутригодового цикла температуры и уровня ее синоптической изменчивости в 2022 и 2023 гг. от климатических норм. В 2022 г. минимум и максимум температуры наблюдались на две недели позже, чем по климатическим данным, в 2023 г. время наступления минимума соответствовало климатическому, а максимум наблюдался на две недели раньше, чем по климатическим данным. Основной максимум уровня синоптической изменчивости температуры прослеживался в 2022 г. в ноябре, в 2023 г. – в декабре (по климатическим данным – в мае). Показано, что в период с 2022 по 2023 г. наблюдались преимущественно положительные среднемесячные аномалии температуры относительно климатических норм, отражающие тенденцию к повышению температуры в течение последних двух лет.

Ключевые слова

Черное море, температура поверхности моря, спутниковые измерения, контактные измерения, пространственно-временная изменчивость

Благодарности

Работа выполнена в рамках в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ FNNN-2024-0014. Данные получены в Центре коллективного пользования «Научно-исследовательское судно „Профессор Водяницкий“» Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН».

Для цитирования

Артамонов Ю. В., Скрипалева Е. А., Федирко А. В. Изменчивость температуры поверхности моря у берегов Крыма в 2022–2023 годах по данным экспедиционных и спутниковых измерений // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2024. № 4. С. 6–26. EDN QXGFKD.

Artamonov, Yu.V., Skripaleva, E.A. and Fedirko, A.V., 2024. Sea Surface Temperature Variability off the Crimea Coast in 2022–2023 According to in situ and Satellite Measurements. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (4), pp. 6–26.

Список литературы

  1. 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
  2. Oguz T., Dippner J. W., Kaymaz Z. Climatic regulation of the Black Sea hydrometeorological and ecological properties at interannual-to-decadal time scales // Journal of Marine Systems. 2006. Vol. 60, iss. 3–4. P. 235–254. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2005.11.011
  3. Ginzburg A. I., Kostianoy A. G., Sheremet N. A. Sea surface temperature variability // The Black Sea Environment / A. G. Kostianoy, A. N. Kosarev (eds.). Berlin ; Heidelberg : Springer, 2008. P. 255–275. (The Handbook of Environmental Chemistry ; vol. 5Q). https://doi.org/10.1007/698_5_067
  4. Tuzhilkin V. S. Thermohaline Structure of the Sea // The Black Sea Environment / A. G. Kostianoy, A. N. Kosarev (eds.). Berlin ; Heidelberg : Springer, 2008. P. 217–253. (The Handbook of Environmental Chemistry ; vol. 5Q). https://doi.org/10.1007/698_5_077
  5. Иванов В. А., Белокопытов В. Н. Океанография Черного моря. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011. 212 с.
  6. Артамонов Ю. В., Скрипалева Е. А., Федирко А. В. Региональные особенности климатической изменчивости поля температуры на поверхности Черного моря // Метеорология и гидрология. 2017. № 2. С. 56–67. EDN XWUADV.
  7. Артамонов Ю. В., Скрипалева Е. А., Федирко А. В. Региональные особенности синоптической изменчивости поля температуры на поверхности Черного моря по спутниковым данным // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 2. С. 202−213. EDN UXHHYT. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2020-2-202-213
  8. Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Шеремет Н. А. Долговременная изменчивость температуры поверхности Черного моря и ее отклик на глобальные атмосферные воздействия // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Вып. 5, № 2. С. 76–83. EDN NDPVON.
  9. Kazmin A. S., Zatsepin A. G. Long-term variability of surface temperature in the Black Sea, and its connection with the large-scale atmospheric forcing // Journal of Marine Systems. 2007. Vol. 68, iss. 1–2. P. 293–301. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2007.01.002
  10. Interannual variability of Black Sea’s hydrodynamics and connection to atmospheric patterns / A. Capet [et al.] // Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. 2012. Vol. 77–80. P. 128–142. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2012.04.010
  11. Shapiro G. I., Aleynik D. L., Mee L. D. Long term trends in the sea surface temperature of the Black Sea // Ocean Science. 2010. Vol. 6. P. 491–501. https://doi.org/10.5194/os6-491-2010
  12. Sakalli A., Başusta N. Sea surface temperature change in the Black Sea under climate change: A simulation of the sea surface temperature up to 2100 // International Journal of Climatology. 2018. Vol. 38, iss. 13. P. 4687–4698. https://doi.org/10.1002/joc.5688
  13. Climate signals in the Black Sea from a multidecadal eddy-resolving reanalysis / L. Lima [et al.] // Frontiers in Marine Science. 2021. Vol. 8. 710973. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.710973
  14. Подымов О. И., Зацепин А. Г., Очередник В. В. Рост солености и температуры в деятельном слое северо-восточной части Черного моря с 2010 по 2020 год // Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37, № 3. С. 279–287. EDN GVAYYQ. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2021-3-279-287
  15. Дорофеев В. Л., Сухих Л. И. Анализ долговременной изменчивости гидродинамических полей в верхнем 200-метровом слое Черного моря на основе результатов реанализа // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 5. С. 617–630. EDN PILFWG.
  16. Stanev E. V., Peneva E., Chtirkova B. Climate change and regional ocean water mass disappearance: case of the Black Sea // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2019. Vol. 124, iss. 7. P. 4803–4819. https://doi.org/10.1029/2019JC015076
  17. Морозов А. Н., Маньковская Е. В. Холодный промежуточный слой Черного моря по данным экспедиционных исследований 2016–2019 годов // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2020. № 2. С. 5–16. EDN RALEUS. https://doi.org/10.22449/2413-5577-2020-2-5-16
  18. Synoptic variability in the Black Sea. Analysis of hydrographic survey and altimeter data / E. Sokolova [et al.] // Journal of Marine Systems. 2001. Vol. 31, iss. 1–3. P. 45–63. https://doi.org/10.1016/S0924-7963(01)00046-X
  19. Observation of Black Sea mesoscale eddies and associated horizontal mixing / A. G. Zatsepin [et al.] // Journal of Geophysical Researches. 2003. Vol. 108, iss. C8. 3246. https://doi.org/10.1029/2002JC001390
  20. Синоптическая термохалинная изменчивость в Российской прибрежной зоне Черного моря / В. С. Тужилкин [и др.] // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2012. № 6. С. 46–53. EDN PUZPJP.
  21. Восстановление синоптической изменчивости гидрофизических полей Черного моря на основе реанализа за 1980–1993 годы / П. Н. Лишаев [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2014. № 5. С. 49–68. EDN TECAXL.
  22. Новиков А. А., Тужилкин В. С. Сезонные и региональные вариации синоптических аномалий температуры воды в северо-восточной части прибрежной зоны Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2015. № 1. С. 42 –52. EDN VBUSPJ. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2015-1-42-52
  23. Kubryakov A. A., Stanichny S. V. Seasonal and interannual variability of the Black Sea eddies and its dependence on characteristics of the large-scale circulation // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 2015. Vol. 97. P. 80–91. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2014.12.002
  24. Thermohaline structure, transport and evolution of the Black Sea eddies from hydrological and satellite data / A. A. Kubryakov [et al.] // Progress in Oceanography. 2018. Vol. 167. P. 44–63. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2018.07.007
  25. Сезонные и синоптические изменения структуры вод к юго-западу от Крымского полуострова в осенне-зимний период 2017 г. (98-й и 101-й рейсы НИС «Профессор Водяницкий») / Ю. В. Артамонов [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2019. Вып. 3. С. 4–18. EDN RKBEUX. https://doi.org/10.22449/2413-5577-2019-3-4-18
  26. Циркуляция вод в северной части Черного моря летом-зимой 2018 года / Ю. В. Артамонов [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2020. № 1. С. 69–90. EDN CIHJZC. https://doi.org/10.22449/24135577-2020-1-69-90
  27. Распространение вод из Керченского пролива в Черное море / А. А. Алескерова [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 6. С. 53–64. EDN YLLPXN. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2017-6-53-64
  28. Иванов В. А., Катунина Е. В., Совга Е. Е. Оценки антропогенных воздействий на экосистему акватории Гераклейского полуострова в районе расположения глубинных стоков // Процессы в геосредах. 2016. Т. 1, № 5. С. 62–68. EDN VTPRWP.
  29. Наземно-космический мониторинг антропогенных воздействий на прибрежную зону Крымского полуострова / В. Г. Бондур [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 1. С. 103–115. EDN FGPURM. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2020-1-103-1115
  30. Синоптическая изменчивость температуры воды у берегов Крыма летом 2022 года по данным контактных и спутниковых измерений / Ю. В. Артамонов [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 6. С. 851–866. EDN WWPBEI.
  31. High and ultra-high resolution processing of satellite sea surface temperature data over Southern European Seas in the framework of MyOcean project / B. B. Nardelli [et al.] // Remote Sensing of Environment. 2013. Vol. 129. P. 1–16. https://doi.org/10.1016/j.rse.2012.10.012
  32. Рубакина В. А., Кубряков А. А., Станичный С. В. Сезонный и суточный ход температуры вод Черного моря по данным термопрофилирующих дрейфующих буев // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16, № 5. С. 268–281. EDN CIQYLL. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2019-16-5-268-281
  33. Рубакина В. А., Кубряков А. А., Станичный С. В. Сезонная изменчивость суточного хода температуры поверхностного слоя Черного моря по данным сканера SEVIRI // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35, № 2. С. 171–184. EDN BGXSET. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2019-2-171-184
  34. Структура и межгодовая изменчивость характеристик прибережного черноморского апвеллинга на основе спутникового мониторинга / Р. В. Боровская [и др.] // Исследование Земли из космоса. 2008. № 2. С. 26–36. EDN IJUSQN.
  35. Ломакин П. Д. Апвеллинг в Керченском проливе и прилегающей акватории Черного моря на базе контактных и спутниковых данных // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 2. С. 123–133. EDN VLPZBG. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2018-2-123-133

Текст статьи

Русскоязычная версия (PDF)

Англоязычная версия (PDF)