Статья посвящена изучению межгодовой изменчивости режимов циркуляции вод Северного Ледовитого океана по данным альтиметрии для области от 65° до 89.75° с. ш., включая область океана, покрытую льдом. Цель работы заключается в исследовании изменчивости уровня океана и скоростей поверхностных геострофических течений в зависимости от величины индекса арктической осцилляции, а также в установлении количественных закономерностей между ними. Дополнительно рассмотрено влияние различных режимов циркуляции океана и величины индекса арктической осцилляции на изменчивость стерического уровня как индикатора процессов распреснения/осолонения в полярной области севернее 81.5° с. ш. Стерическая компонента уровня рассчитывалась как разница между динамической топографией по данным альтиметрии и данными GRACE о манометрической компоненте уровня. На межгодовом масштабе временной изменчивости отклик уровня моря, осредненного по Северному Ледовитому океану, находится в противофазе с индексом арктической осцилляции. На основе метода множественной регрессии получены количественные оценки зависимости уровня моря и компонент геострофической скорости от величины индекса арктической осцилляции. Перепад уровня между шельфом и более глубоководной частью океана составил ~4 см на 1 единицу индекса арктической осцилляции. Разница между областями положительных и отрицательных значений аномалий уровня моря создает градиент давления, что приводит к увеличению аномалий поверхностных геострофических скоростей и усиливает поступление атлантических вод вдоль кромки шельфа в восточном направлении при циклоническом режиме (индекс арктической осцилляции больше нуля). При антициклоническом режиме циркуляции атмосферы (индекс меньше нуля) эффект становится противоположным. С этим согласуются оценки коэффициентов линейной регрессии для аномалий скорости геострофических течений, которые составили ~0.5 см/с на 1 единицу индекса. На основании полученных результатов предложена концептуальная схема режимов циркуляции и распространения распресненных вод в зависимости от фазы арктической осцилляции.
The article examines the interannual variability of water circulation regimes in the Arctic Ocean based on altimetry data for the region from 65° to 89.75°N, including the ice-covered ocean area. The purpose of the work is to study the variability of ocean level and surface geostrophic current velocities depending on the Arctic Oscillation index, as well as to establish quantitative relationships between them. Additionally, the influence of different ocean circulation regimes and the Arctic Oscillation index on the variability of the steric level as an indicator of freshening/salinization processes in the polar region north of 81.5°N is considered. The steric component of the level was calculated as the difference between the dynamic topography from altimetry data and GRACE data on the manometric component of the level. On the interannual time scale, the response of the sea level averaged over the Arctic Ocean is in antiphase with the Arctic Oscillation index. Based on the multiple regression method, quantitative estimates of the dependence of sea level and geostrophic velocity components on the Arctic Oscillation index were obtained. The level difference between the shelf and the deeper part of the ocean was about 4 cm per 1 unit of the Arctic Oscillation index. The difference between areas of positive and negative sea level anomalies creates a pressure gradient, which leads to an increase in surface geostrophic velocity anomalies and enhances the influx of Atlantic waters along the shelf edge eastward during the cyclonic regime (Arctic Oscillation index greater than zero). Under the anticyclonic regime of atmospheric circulation (index less than zero), the effect becomes opposite. This is consistent with estimates of linear regression coefficients for geostrophic current velocity anomalies, which were about 0.5 cm/s per 1 index unit. Based on the results obtained, a conceptual scheme of circulation regimes and distribution of freshened waters depending on the Arctic Oscillation phase is proposed.
Текст статьи не включен.