Сопряженность атмосферных процессов над дальневосточными морями

2001

Известия Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра

Том 128

С.Ю.Глебова

СОПРЯЖЕННОСТЬ АТМОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ НАД ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫМИ МОРЯМИ

Изучение климатических особенностей дальневосточных морей имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение, позволяя решать многие экономические и народнохозяйственные проблемы. Одним из методов исследования циркуляции атмосферы и оценки преемственности в развитии макропроцессов является их типизация.

Ранее автором (Глебова, 1998, 1999, в печати) были разработаны типы синоптических ситуаций, обусловливающих определенный погодный и ветровой режим в Охотском, Японском и Беринговом морях. В отличие от большинства известных классификаций (Гирс, 1956; Соркина, 1963; Ильинский, 1965; Дзердзеевский, 1975; Калачикова, Николаева, 1980; Полякова, 1999), основанных на анализе ежедневных карт приземного давления или высотной топографии, использовались среднедекадные карты приземного давления, составленные для каждого месяца начиная с января 1984 по декабрь 1999 г.

Предполагалось, что каждая карта декадного осреднения, иллюстрируя частоту повторяемости циклонов и антициклонов в тех или иных районах региона, представляет собой некую "среднеклиматическую" ситуацию, характеризующую распределение и интенсивность основных барических образований (главным образом центров действия атмосферы). При этом средняя карта исключает воздействие на погодный режим района короткоцикловых "шумов" и дает наглядное представление о результирующей за десять дней направленности ветрового переноса над каждым выделенным районом. Также декадная дискретность вполне приемлема и для оценки сезонных процессов.

Разделение процессов на типы проводилось с учетом главного признака — географической локализации и интенсивности барических образований (ЦДА) относительно каждого из морей. Однако для уточнения принадлежности каждой синоптической ситуации к тому или иному типу использовались дополнительные признаки — средние за декаду значения зонального и меридионального индексов Л.А.Каца (1954), рассчитанные для трех районов: 30-50о с.ш. 120 — 150о в.д. (Японское море), 40-60о с.ш. 130-160о в.д. (Охотское море) и 50-70о с.ш. 160о в.д.-160о з.д. (Берингово море) - и позволяющие оценить направление и интенсивность воздушного переноса над каждым из районов.

Вычисление индексов производилось методом подсчета количества изобар, проведенных через 5 гПа и пересекающих параллели и меридианы выделенных зон, с учетом их направленности. Были рассчитаны следующие индексы Каца:

ванно и в целом в противофазе с процессами I типа, поскольку и те, и другие синоптические ситуации, формируясь обычно в одни и те же весенне-летние месяцы, взаимозаменяют друг друга.

I тип ы

V типы

Рис. 3. Межгодовая изменчивость суммарной за год повторяемости типов атмосферных процессов над Японским и Охотским морями

Fig. 3. Year-to-year variation of yearly summary of number of the types of atmospheric processes above the Okhotsk Sea and the Japan Sea

За исследуемый период максимальное развитие процессов II типа наблюдалось дважды: в середине 80-х гг. (в Японском море максимум пришелся несколько позже — на второю половину десятилетия) и в середине 90-х гг. После 1996 г. количество этих ситуаций над обоими районами уменьшилось, минимум отмечался в 1998 — 1999 гг., и можно ожи — дать, что в последующий ряд лет частота их появления вновь начнет расти.

В повторяемости IV типов, "ответственных" за распространение над акваториями западных ветров, обнаруживается противофазность. Зато довольно слаженно происходит формирование ^я (влияние тыловой ложбины охотоморского или тихоокеанского циклона) и "У1о (циклон расположен южнее Курильской гряды), которые на ветровой режим обоих морей действуют по-разному. Если при ^я отмечаются западные и се — веро-западные переносы, вызывающие поступление в Японское море более холодного воздуха с охотоморского бассейна, то при "У1о преобладают восточные ветры, приносящие в Охотское море более теплые воздушные океанические массы.

Заключение

Проведенные в настоящей работе исследования показали, что развитие синоптических процессов над тремя дальневосточными морями — Японским, Охотским и Беринговым — происходит довольно согласованно, поскольку их формирование определено влиянием одних и тех же механизмов. Причем взаимосвязанными оказались процессы не только над смежными бассейнами, но и над удаленными друг от друга Японским и Беринговым морями. Исключение составляют малоградиентные процессы I типа, которые между собой сопряжены довольно слабо, и в их появлении, очевидно, основную роль играют не региональные, а локальные условия.

Наиболее согласованно формируются II и VI типы процессов — в многолетнем плане увеличение либо уменьшение количества каждого из них приходится на одни и те же периоды: рост повторяемости отмечался в середине 80-х и середине 90-х гг., ее уменьшение — в начале и конце девятого десятилетия.

Хорошую взаимосвязь показывают также "холодные" Vo и Vя типы, которые в каждом из морей вызывают обычно наиболее "суровые" погодные условия. Характер повторяемости этих процессов — противоположный предыдущим типам: наиболее часто они появлялись во второй половине 80-х, в начале и конце 90-х гг., а реже всего — в конце 80-х и в середине 90-х гг.

Обнаруживается синхронность хода и типов Vб и Г^о, возникновение которых чаще всего определяется одной и той же синоптической ситуацией — положением центра алеутской депрессии в западной части Берингова моря. При этих процессах над основными районами Берингова моря (кроме его северо-западной части) преобладают южные и юго — восточные ветры, а над Охотским морем развивается северо-западный перенос. "Пики" повторяемости этих ситуаций отмечались в 1990-1992 и 1997-1998 гг.

Особенность межгодового хода частоты появления Vб и Vo позволяет объяснить изменчивость характера сопряженности термических процессов в Охотском и Беринговом морях. По своему воздействию на термический режим бассейнов, в частности на развитие ледовитости, эти типы являются антиподами. Если Vo "благоприятен" для распространения ледовых полей в Охотском море, то при Vб, наоборот, преобладание южных ветров способствует уменьшению ледовитости Берингова моря. Так, до 1991 г. тенденции формирования обеих ситуаций были противоположными и в бассейнах складывались одинаковые условия для льдообразования, но в течение следующего периода (1992-1999 гг.) повторяемость этих процессов стала меняться одинаковым образом, что приводило к разнонаправленному развитию ледовитости на обоих акваториях.

Основой для оценки сопряженности процессов может быть не только характер колебаний повторяемости ситуаций, но и данные корреляционной матрицы. Причем существование хороших количественных связей между типами, "принадлежащими" к различным сезонам, позволяет их применять в прогностических целях. Например, усиление циклонической активности над океаном в холодные месяцы года (VI типы) часто сопровождается уменьшением повторяемости малоградиентных процессов I типа над Японским морем (отрицательный знак корреляции), но при этом возрастает вероятность усиления дальневосточной депрессии в весенне-летний период (положительная корреляция со II типами).

73

Если же циклоническая деятельность зимой над океаном ослабевает и перемещается к восточной Камчатке (V6), то в последующем сезоне следует ожидать ослабления дальневосточной депрессии (отрицательная корреляция со II типами).

Кроме того, чем чаще в теплый сезон года над Японским и Беринговым морями возникают малоградиентные процессы, тем менее актив — ным может быть циклогенез на севере Берингова моря в осенние месяцы (отрицательный знак корреляции 1я с III б), но следует ожидать повышения активности циклоничности над Охотским морем (положительная корреляция I6 с VIIo). Аналогично после "суровой" зимы в Охотском море (Vo) вероятность весенней и осенней активизации циклонической деятельности на севере охотоморского бассейна (IIIo) также снижается.

Полученные выводы об изменчивости и взаимосвязи атмосферных процессов, определяющих характер ветрового переноса над дальневос — точными морями, могут иметь прикладное значение, в частности для рыбохозяйственной науки. Например, существующие в ходе климато — логических, океанологических и биологических факторов волнообразные экстремумы различной периодичности можно попытаться объяснить с точки зрения ритмичности повторения синоптических ситуаций, и обнаруженные закономерности могут найти практическое применение при составлении разного рода прогнозов (годовых, квартальных, путин — ных и проч.).

Литература

Гире A.A. Многолетние преобразования форм атмосферной циркуляции над Дальним Востоком // Метеорол. и гидрол. — 1956. — № 10. — С. 3—13.

Глебова С.Ю. Сезонное и межгодовое развитие синоптических процессов над Японским морем // Изв. ТИНРО. - 1998. - Т. 123. — С. 251—261.

Глебова С.Ю. Типы синоптических ситуаций и связанных с ними погодных явлений над Охотским морем // Изв. ТИНРО. - 1999. — Т. 126. — С. 572 — 586.

Глебова С.Ю. Типы атмосферных процессов и связанных с ними погодных условий над Беринговым морем

Дзердзеевекий Б.Л. Общая циркуляция атмосферы и климат. — М.: Наука, 1975. - 288 с.

Ильинекий O.K. Опыт выделения основных форм циркуляции над Дальним Востоком // Тр. ДВНИГМИ. - 1965. — Вып. 20. — С. 46 — 58.

Калачикова B.C., Николаева Е.В. Календарь форм циркуляции над Северным полушарием, форм циркуляции и типов синоптических процессов над Восточной Азией за 1949—1979 гг. - Владивосток, 1980. - 50 с.

Кац А.Л. Об изучении и оценке общей циркуляции атмосферы // Метеорол. и гидрол. - 1954. - № 6. - С. 11 — 29.

Плотников В.В. Изменчивость ледяного покрова Берингова моря // Тр. Арктического регионального центра. - 1998. — Т. 1. — С. 86 — 99.

Плотников В.В. Сезонная и межгодовая изменчивость ледовитости дальневосточных морей // Тр. ДВНИГМИ. — 1990. - Вып. 40. - С. 71 — 77.

Полякова А.М. Календарь типов атмосферной циркуляции с учетом не — стационарности над северной частью Тихого океана и их краткая характеристика. - Владивосток, 1999. - 115 с.

Соркина А.И. Типы атмосферной циркуляции и связанных с ней ветровых полей над северной частью Тихого океана. - М.: Гидрометеоиздат, 1963. - 68 с.

Поступила в редакцию 28.08.2000 г.