1 ОЦЕНКА СТЕРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ТИХОГО ОКЕАНА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ СЦЕНАРИЯХ Т.В. Белоненко, А.В. Колдунов Санкт-Петербургский государственный университет, E-mail: btvlisab@yandex.ru, koldunovaleksey@gmail.com Рассматриваются два сценария А2 и В2 модели общей циркуляции атмосферы и океана. Согласно сценария В2 вдоль побережья Тихого океана повышение температуры составляет 3-4С зимой и 2С летом к середине в XXI века, и 5-6С зимой и 3С летом к концу XXI века. Согласно сценария А2 следует ожидать дополнительного по сравнению с В2 повышения температуры на 10-20% к середине столетия и на 40-60% к его концу как зимой, так и летом (Мелешко В.П., Катцов В.М. и др., 2005). Согласно оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата, средняя температура Земли может повыситься на величину от 1,4 до 5,8 °C между 1990 и 2100 годами. Как ожидается, это приведёт к другим климатическим изменениям, включая подъём уровня Мирового океана. В случае реализации того или иного сценария совершенно очевидно, что температура воздуха над океаном увеличивается, увеличивается число осадков, оба эти фактора способствуют уменьшению плотности воды и одновременно увеличению скорости ее изменения за промежуток времени. Океан, как очень инерционная среда, медленно, с запаздыванием на десятки лет, реагирует на изменения радиационных потоков на верхней границе атмосферы. Эти изменения в первую очередь обязаны, так называемым, стерическим изменениям уровня океана. Стерические колебания уровня океана происходят из-за расширения или сжатия морской воды, связанного с изменением её плотности без изменения массы. Колебания плотности воды обусловлены изменчивостью, главным образом, температуры (определяемыми в свою очередь изменениями температуры воздуха в нижних слоях атмосферы) и в меньшей степени солености деятельного слоя океана. Изменения температуры 2 приземного воздуха влекут изменения температуры воды, а неравномерное распределение аномалий температуры способствует неравномерному пространственному распределению аномалий стерических колебаний уровня. В работе Фукса В.Р. (2005) показано, что при определенных условиях скорость изменения уровня океана может быть представлена в виде: H 1 d div V H dz t dt 0 где ρ – плотность воды, V - вектор горизонтальной скорости течения, V средняя по вертикали скорость течения, V H имеет смысл полного потока. Первое слагаемое в правой части уравнения (1) имеет смысл скорости «динамического» изменения уровня, а второе слагаемое характеризует скорость стерического изменения уровня моря. Для различных пунктов Курильского района Северо-западной части Тихого океана авторами были рассчитаны амплитуды колебаний стерического уровня для каждого месяца (использовался массив GDEM). Стерические колебания уровня за каждый месяц определялись как отклонения его от средних значений, а скорость изменения уровня рассчитывалась следующим образом: 5 ñ 1 i z i , t i 1 t где 5 – число слоев; ñ i – изменения уровня за месяц; – изменение t t плотности воды за месяц; z i – разница между стандартными глубинами 10, 100, 200, 250, 500 м. Плотность воды рассчитывалась по уравнению состояния UNESCO 1983 (EOS-80). Выяснилось, что для Северо-западной части Тихого океана существует выраженная связь между стерическими колебаниями уровня океана и температурой воды на его поверхности: коэффициенты взаимной корреляции имеют значения 0.5-0.95, а фазовые сдвиги от 1 до 4 месяцев, причем на большей части акватории коэффициенты взаимной корреляции достигают значений 0.8-0.9 Далее взаимосвязь между температурой поверхности воды и стерическими уровня рассмотрена, как линейная регрессия, где предиктором является изменение стерических колебаний уровня , а предиктантом 3 изменение температуры поверхности T : воды a T , коэффициенты линейной регрессии а рассчитывались по формуле: a r , t – среднеквадратическое отклонение уровня и причем, , где t температуры поверхности воды, r – максимальные коэффициенты взаимной корреляции. Получены следующие выводы: 1) В Северо-западной части Тихого океана при увеличении температуры на 1º С увеличивается амплитуда стерических колебаний уровня: в северной и юго-восточной части акватории на 1.5-2 см, а к югу от острова Итуруп на 7 см. 2) Отмеченные особенности неравномерного распределения стерических изменений уровня при равномерном повышении температуры необходимо учитывать в региональных климатических моделях. 3) дисперсию, Среднее по ансамблю характеризующую потепление значительно превышает разброс в оценках потепления между отдельными сценариями. 4) Согласно сценария В2 увеличение стерических колебаний уровня в Северо-западной части Тихого океана может достигать 6-28 см к середине в XXI века и 9-42 см к концу XXI века. 5) Согласно сценария А2 увеличение стерических колебаний уровня в Северо-западной части Тихого океана может достигать 7-34 см к середине в XXI века и 14-68 см к концу XXI века. Литература: 1. Мелешко В.П., Катцов В.М., Говоркова В.А. и др. Антропогенные изменения климата в XXI веке в Северной Евразии./ В сб. «Современные проблемы экологической метеорологии и климатологии» Санкт-Петербург. «Наука». 2005. С. 25-55. 2. Фукс В.Р. Уровень Мирового океана как индикатор глобального потепления. Сборник «География и современность». Издательство СПбГУ. Вып. 10. 2005. С. 73-93.