Oсновные закономерности многолетних наблюдений ледового покрова Охотского и Берингового морей
Пристальное внимание, оказываемое в последнее время вопросу о долговременной тенденции (тренде) многолетних изменений теплового состояния вод дальневосточных морей в целом и вотдельности Давыдов, 1989, Родионов, Кровнин, 1991; Шунтов, 1991; Хен, 1991 и др.), в первую очередь связано с необходимостью познания одного из наиболее важных природных механизмов динамики численности объектов морского промысла. Выявление достаточно длительных периодов потепления или похолодания исключительно важно, так как с ними могут быть связаны заметные изменения в функционировании экосистем морских водоемов, вплоть до их полной перестройки. Особенно актуален данный вопрос для дальневосточных морей, являющихся в настоящее время основными районами отечественного морского промысла. Между тем решение этого вопроса в большинстве случаев сильно затруднено из-за отсутствия адекватного ряда наблюдений. Однако в дальневосточных моряк имеется такой достаточно надежный показатель теплового состояния, как ледовитость, наблюдения за которой проводятся с конца 20-х годов (Крындин, 1964), а с 1957 г. стали регулярными.
Материалы и методика
В качестве основного материала использованы данные регулярных авианаблюдений, проводящихся в системе Гидрометеослужбы в период с 1957 по 1991 г. С 1992 г. авианаблюдения были практически свернуты. B целях сохранения непрерывного ряда наблюдений подсчет ледовитости производился автором данной статьи по данным японского метеорологического агентства, регулярно передающего по факсимильному каналу обобщенную за три дня ледовую карту Охотского моря. К сожалению, аналогичные данные для Берингова моря отсутствуют.
В работе также используются опубликованные А.Н.Крындиным (1964) материалы судовых и авиационных наблюдений, проведенных в период с 1929 по 1956 г. Несмотря на регулярность этих наблюдений, А.Н.Крындину удалось с приемлемой точностью представить характеристики ледовитости Охотского моря за три десятилетия, предшествовавших этапу регулярных авианаблюдений. Самый существенный недостаток этих данных - частые пропуски внутри каждого сезона, что не позволило подсчитать среднюю зимнюю ледовитость за ряд лет. Наиболее информативные месяцы - март и апрель имели шестилетний пробел, в другие месяцы наблюдения не проводились в течение десяти лет и более.
Опыт многолетних наблюдений за ледовым покровом показывает, что в течение зимы может происходить значительное перераспределение ледовых полей, связанное с особенностями траекторий глубоких циклонов. Поэтому, чтобы исключить внутригодовые неравномерности, была подсчитана средняя зимняя ледовитость за январь-апрель путем осреднения суммы декадных 3HeHP.
Результаты наблюдений и обсуждение
В ряде прежних публикаций (Хен, Воронина, 1986; Хен, 1991; Khen, 1990) достаточно подробно проводился анализ межгодовых колебаний ледовитости как Охотского, так и Берингова морей за период 1960-1990 гг. Основные выводы сводились к следующему:
в наличие квазидвухлетнего, пяти-шестилетнего и одиннадцатилетнего циклов; в противофазность ледовых процессов между Охотским и Беринговым морями; в потепление во второй половине 80-х годов. Новые данные, полученные при анализе более длинного ряда наблюдений, не только подтвердили эти выводы, но и позволили сделать несколько существенных дополнений к ним.
В настоящей работе акцент сделан на рассмотрение долгопериодных колебаний ледовитости Охотского и Берингова морей. Анализ исходных рядов данных, предварительно отфильтрованных пятилетним скользящим осреднением, позволил выявить два крупных шериода, когда ледовые процессы развивались весьма неоднозначно (рис.1).
На первом этапе (до середины 80-х годов) были отмечены следу- x ющие закономерности в развитии ледовых процессов: строгое соответствие их одиннадцатилетней цикличности с ходом чисел Вольфа и явная противофазность между Охотским и Беринговым и морями. Выявленные связи отмечались, по крайней мере, сначала 50-х годов. Дать более точную оценку продолжительности этого ы: зтапа не представляется возможным из-за пробелов в данных. Тем не менее строгое сохранение в течение трех с лишним десятиле- ве: : тий определенных природных закономерностей, вне всякого со- : мнения, имело важное значение для зкосистемы дальневосточных 55 морей.
а втором этапе, с середины 80-х годов, произошло полное на- 35: рушение отмеченных выше связей. Нарушились цикличности, в : частности одиннадцатилетняя, и ожидаемого, по аналогии с пер-39: вым этапом, похолодания в Беринговом море в середине 80-х годов и в Охотском море на стыке 80-х и 90-х годов не было; ледовые "В 里=量 процессы в этих морях стали развиваться в одной фазе.
Происшедшая в середине 80-х годов перестройка в гидросфере Рис.1. многолетние колебания дальневосточных морей - событие, последствия которого сохраня- чисел Вольфа (I), ледовитости ются по настоящее время. Охотского (2) и Берингова (3)
Отмеченное еще ранее потепление Охотского и Берингова мо- морей рей в В0-х годах (Хен, 1991) продолжалось и в начале 90-х годов (рис.2). Причем, ледовитость Oкотского моря в первой половине 90-х годов была наименьшей за последние 7 десятилетий.
Отмеченная выше перестройка в гидросфере дальневосточных морей в целом нашла отражение и в отдельных районах. Так, начало слабого развития ледового покрова в южной части Охотского моря, у побережья о.Хоккайдо, сильно удаленного от основного очага формирования льда, также приходится на середину 80-х годов (Капnihira et al., 1992; Shirasawa et al., 1993). Надо заметить, что все эти события протекают на фоне потепления, начавшегося еще в конце прошлого века [Hirata et al., 1993). В планетарном масштабе наиболее заметное потепление произошло в начале нынешнего столетия, и к 30-м годам осред- о ненная по всему Северному полушарию температура воздуха повысилась на 0,5°С (Родионов, 1991). И в южной части Охот- * மே 3 ல் ை ை ского моря наиболее резкое потепление наблюдалось в течение ΜΕ первых двух десятилетий (рис.3). В дальнейшем в Северном по- Рис.2. Осредиенные по десятилетиям лушарии произошла смена климатического тренда в сторону площади ледового покрова Скотского понижения температуры воздуха, особенно ярко проявившего вверху) и Верин"ова "низу) мореи ся в конце 60-х годов; при этом, однако, значения температуры были заметно выше, чем в начале столетия. Со второй половины 70-х годов вновь началось повышение температуры воздуха, к концу 80-х годов она достигла своего максимума (Родионов, 1991).
iИменно в этот период глобального потепления и произошла перестройка термического режима в Охотском и Беринговом морях. С другой стороны, однозначной реакции на умеренное похолодание в Северном полушарии, отмеченного с конца 30-х годов, в Охотском море не последовало. Так, над южной частью моря в этот период температура воздуха продолжала повышаться, а ледовые условия становились более умеренными (см. рис.3). Аналогичная ситуация складывалась и в Чукотском море, где сначала 30-х годов до второй половины 50-х годов площадь ледового покрова заметно уменьшилась (Любарский, 1977). По всей видимости, не все события планетарного масштаба могут быть решающими для отдельных районов Мирового океана. Все зависит от глубины и продолжительности происходящих изменений.
Рис.3. Тридцатилетние скользящие осредненные значения температуры воздуха (I) и суммарной зимней концентрации ледовых полей (2) вблизи Абашири, f о.Хоккайдо (из публикации Hirata et al., 1993)
Осредненные по 10-летиям площади ледового покрова показывают, что за последние 70 лет произошло два продолжительных спада ледовитости Охотского моря (см. рис.2). Иными словами, выделяются два тренда, характеризующих длительное потепление водоема: с 30-х по 50-е годы и с 70-х годов по настоящее время. Причем последнее потепление протекает более интенсивно, и представить его "глубину" пока не представляется возможным. Трудно предположить точно, по какому сценарию будет развиваться нынешнее событие. С учетом планетарного потепления до 30-х годов нынешнего столетия продолжительность первого тренда в Охотском море составила около 50 лет. Не исключено, что и нынешнее потепление будет не меньшим по продолжительноCT. Дальнейшее усиление процесса потепления может иметь катастрофические ПОСледCTBия для экосистем Охотского и Берингова морей. Начавшиеся в 90-е годы изменения структуры планктонных сообществ и соотношений нектонных рыб в дальневосточных морях (Шунтов, 1993) показывают, что биосфера достаточно быстрореагирует на крупномасштабные изменения условий окружающей среды.
Наряду с отмеченными выше изменениями в В0-е годы характера развития ледового покрова в дальневосточных морях существенно изменилась и интенсивность основных TeveHKM. Co BTOрой половины 80-х годов как в Беринговом, так и в Охотском морях наметилось их заметное ослабление. Так, расход
Распод Камчитского течення летом, Св. Камчатского течения на выходе из Берингова моря в летний
Годы Расход в глоне период за последние 7 лет в слое 0-500м уменьшился более 0-500 M T 0-1000M чем в два раза (таблица). Расход воды в слое 03.B. 55 70 1000 м за этот же период уменьшился приблизительно на те JRe Be AMNH HL I, T.e. промежуточных CO Камчатское TE1990 6,O на ни
Нет данных ние, по краинеи мере, не усилилось. 199 19 Нет данных По данным А.Л.Фигуркина, во второй половине 80-х годов 1997 2.B - 4,7 3.B = 5.8 произошло двукратное уменьшение расхода и Западно-Кам1993 25 3. чатского течения в Охотском море. IEE4 Нет данных Нет данных YCTOMqHBas. тенденция ослабления OCHOBHIK TEPHI KK 1995 0.7 - 1.3 То же B6epMHToBa, так и Охотского мореи в последнем десятилетии,
BO3MOKHO, CBS3a Ha C крупномасшабными изменениями циркуляции вод северной части Тихого океана, характеризующимися общим ослаблением северотихоокеанского циклонического круговорота. Косвенным подтверждением такого предположения могут быть именощиеся свидетельства обаномально южном положении системы Куросио (Khen et al., 1995) во второй половине 80-х годов.
Можно не сомневаться в том, что перемены, происходящие в дальневосточных морях и в системе Куросио-Ойясио, являются следствием общих глобальных процессов. Не случайно малая ледовитость Охотского моря и аномально южная интрузия течения Ойясио приходятся на годы, когда Сибирский барический максимум в атмосфере углубляется, а Алеутский минимум смещаetcsh K Fory (Sekine et al., 1992).
Заключенне
В течение определенного времени ледовые процессы в дальневосточных морях развивались с определенной цикличностью. Так, до середины В0-х годов довольно устойчивыми были квазидвухлетние, пяти-шестилетние и одиннадцатилетние колебания. Причем отмечены строгое соответствие сглаженных поскользящим пятилетиям значений ледовитости с фазами солнечной активности и "оппозиция" между Охотским и Беринговым морями.
В середине 80-х годов наметилась тенденция к изменению хода ледовитости: цикличность нарушилась; ледовые процессы, в общих чертах, в обоих морях стали протекать в одной фазе - по типу малоледовитых зим. В первой половине 90-х годов отмечена наименышая средняя площадь ледового покрытия с начала наблюдений, т.е. с 30-х годов.
События последнего десятилетия в дальневосточных морях происходят на фоне резкого повышения температуры воздуха в Северном полушарии. Однозначно реагировала гидросфера Охотского моря на планетарное повышение температуры воздуха в начале нынешнего столетия.
За последние 70 лет в Охотском море произошло два спада ледовитости: с 30-х годов по 50-е годы и с 70-х годов по настоящее время. Причем последнее событие по темпам и интенсивности процессов значительно превосходит первое.
Значительные изменения в развитии ледовых процессов, начавшиеся в 80-е годы, коснулись и динамики вод. В течение последних десяти лет расходы Камчатского течения в Беринговом море и Западно-Камчатского течения в Охотском море уменьшились почти в два раза, т.е. произошло ослабление циркуляционных систем.
T.B.Xeн (TИHPO)
Смотрите также
