Том 30, номер 06, статья № 13

Аннотация:

С помощью численного моделирования исследуются возможные причины известного из данных наблюдений повышения температуры вод придонного слоя моря Лаптевых. Появление аномалий придонной температуры в шельфовой области рассматривается как следствие: а) перераспределения водных масс шельфовой зоны, вызванное сменой режимов циркуляции атмосферы; б) затока в шельфовую зону теплых вод атлантического слоя Северного Ледовитого океана, траектория которых проходит по границе шельфовой зоны; в) формирования аномалий температуры, обусловленных тепловым стоком рек. Анализируется влияние повышения температуры вод придонного слоя в области мелководного шельфа на усиление процесса деградации подводной мерзлоты региона. Для оценки предполагаемых будущих изменений в регионе в качестве атмосферных условий на поверхности океана используются результаты расчетов численных климатических моделей, участвующих в сравнительных экспериментах по прогнозу будущего состояния климатической системы. Получены оценки глубины оттаивания, скорости деградации субаквальных мерзлых пород шельфа в условиях современного климата и для прогнозируемых изменений климата в ХХI в.

Ключевые слова:

море Лаптевых, циркуляция вод, тепловой сток реки Лены, Восточно-Сибирский шельф, криолитозона, подводная мерзлота

Список литературы:

1. Гидрометеорологические условия шельфовой зоны морей СССР. Т. 11: Море Лаптевых. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 278 с.
2. Захаров В.Ф. Морские льды в климатической системе. СПб.: Гидрометеоиздат, 1996. 213 с.
3. Dmitrenko I.A., Kirillov S.A., Tremblay L.B., Bauch D., Hölemann J.A., Krumpen T., Kassens H., Wegner C., Heinemann G., Schröder D. Impact of the Arctic Ocean Atlantic water layer on Siberian shelf hydrography // J. Geophys. Res. 2010. V. 115. Р. C08010. DOI: 10.1029/2009JC006020.
4. Rudels B., Schauer U., Björk G., Korhonen M., Pisarev S., Rabe B., Wisotzki A. Observations of water masses and circulation with focus on the Eurasian Basin of the Arctic Ocean from the 1990s to the late 2000s // Ocean Sci. 2013. V. 9. P. 147–169. DOI: 10.5194/os-9-147-2013.
5. Dmitrenko I.A., Kirillov S.A., Tremblay L.B., Kassens H., Anisimov O.A., Lavrov S.A., Razumov S.O., Grigoriev M.N. Recent changes in shelf hydrography in the Siberian Arctic: Potential for subsea permafrost instability // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. Р. C10027. DOI: 10.1029/2011JC007218.
6. Rachold V., Bolshiyanov D.Y., Grigoriev M.N., Hubberten H.W., Junker R., Kunitsky V.V., Merker F., Overduin P.P., Schneider W. Nearshore Arctic subsea permafrost in transition // EOS. 2007. V. 88, N 13. P. 149–156.
7. Malakhova V.V., Golubeva E.N. Modeling of the dynamics subsea permafrost in the East Siberian Arctic Shelf under the past and the future climate changes // Proc. SPIE. 2014. V. 9292. P. 92924D. DOI: 10.1117/12.2075137.
8. Shakhova N.E., Semiletov I.P., Sergienko V., Lobkovsky L., Yusupov V., Salyuk A., Gustafsson O. The East Siberian Arctic Shelf: Towards further assessment of permafrost-related methane fluxes and role of sea ice // Philos. Trans. R. S. A. 2015. V. 373, N 2052. P. 20140451. DOI: 10.1098/rsta.2014.0451.
9. Climate Change 2013: The Physical Science Basis / T. Stoker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, P.M. Midgley (eds.). Cambridge; New York: Cambridge University Press, 2013. 1535 p.
10. Yeager S.G., Large W.G. CORE.2 Global Air-Sea Flux Dataset. Research Data Archive at the National Center for Atmospheric Research, Computational and Information Systems Laboratory. [Электронный ресурс]. URL: http://dx.doi.org/10.5065/D6WH2N0S. (дата обращения 11.01.2016).
11. Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL ESGF). [Электронный ресурс]. URL: https://pcmdi.llnl.gov/projects/esgf-llnl/ (дата обращения 17.03.2016).
12. Golubeva E.N., Platov G.A. On improving the simulation of Atlantic Water circulation in the Arctic Ocean // J. Geophys. Res. 2007. V. 112. Р. C04S05. DOI: 10.1029/2006JC003734.
13. Голубева Е.Н. Численное моделирование динамики атлантических вод в Арктическом бассейне с использованием схемы QUICKEST // Вычисл. технол. 2008. Т. 13, № 5. С. 11–24.
14. Платов Г.А. Численное моделирование формирования глубинных вод Северного Ледовитого океана. Часть II: Результаты регионального и глобального моделирования // Изв. АН. Физ. атмосф. и океана. 2011. Т. 47, № 2. С. 409–425.
15. Hunke E.C., Dukowicz J.K. An elastic-viscous-plastic model for ice dynamics // J. Phys. Oceanogr. 1997. V. 27, N 9. P. 1849–1867.
16. Голубева Е.Н., Платов Г.А. Численное моделирование отклика Арктической системы «океан–лед» на вариации атмосферной циркуляции 1948–2007 гг. // Изв. АН. Физ. атмосф. и океана. 2009. Т. 45, № 1. С. 145–160. DOI: 10.1134/S0001433809010095.
17. Dmitrenko I., Kirillov S., Eicken H., Markova N. Wind driven summer surface hydrography of the eastern Siberian shelf // Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32. Р. L14613. DOI: 10.1029/2005GL023022.
18. Голубева Е.Н., Платов Г.А., Якшина Д.Ф. Численное моделирование современного состояния вод и морского льда Северного Ледовитого океана // Лед и снег. 2015. Т. 55, № 2. С. 81–92.
19. Golubeva E., Platov G., Malakhova V., Iakshina D., Kraineva M. Modeling the impact of the Lena River on the Laptev Sea summer hydrography and submarine permafrost state // Bull. Nov. Comp. Center. Num. Model. Atmos., etc. 2015. N 15. P. 13–22.
20. Елисеев А.В., Малахова В.В., Аржанов М.М., Голубева Е.Н., Денисов С.Н., Мохов И.И. Изменение границ многолетнемерзлого слоя и зоны стабильности гидратов метана на Арктическом шельфе Евразии в 1950–2100 гг. // Докл. АН. 2015. Т. 465, № 5. С. 598–603.
21. Малахова В.В., Голубева Е.Н. Оценка устойчивости состояния мерзлоты на шельфе Восточной Арктики при экстремальном сценарии потепления в XXI в. // Лед и снег. 2016. Т. 56, № 1. С. 61–72. DOI: 10.15356/2076-6734-2016-1-61-72.
22. Разумов С.О., Спектор В.Б., Григорьев М.Н. Модель позднекайнозойской эволюции криолитозоны шельфа западной части моря Лаптевых // Океанология. 2014. Т. 54, № 5. С. 679–693.