24. Selyuzhenok, V., Bashmachnikov, I., Ricker, R., Vesman, A., Bobylev, L. (2020). Sea ice volume variability and water temperature in the Greenland Sea, The Cryosphere, 14(2), 477-495. https://doi.org/10.5194/tc-14-477-2020.
25. Vage, K., Papritz, L., Havik, L., Spall, M.A., Moore, G.W.K. (2018). Ocean convection linked to the recent ice edge retreat along east Greenland, Nature communications, 9(1), 1287. https://doi.org/10.1038/s41467-018-03468-6.
26. Yang, Q., Dixon, T.H., Myers, P.G., Bonin, J., Chambers, D., Van Den Broeke, M.R. (2016). Recent increases in Arctic freshwater flux affects Labrador Sea convection and Atlantic overturning circulation, Nature communications, 7, 10525. https://doi.org/10.1038/ncomms10525.
References
1. Alekseev, G.V., Bogorodskiy, P.V., Nagurny, A.P. (1989). Thermohaline Structure of Waters in the Area with Cyclonic Circulation and Upwelling]. In: Y.V. Nikolayev, G.V. Alekseev, eds., 1989. [Structure and Variability of Largescale Processes in the Norwegian Zone of Intensive Ocean-Atmosphere Interactions. Leningrad: Hydrometeoizdat Publ., 37-43. (In Russian).
2. Alekseev, G.V., Kuzmina, S.I., Glok, N.I., Vyazilova, A.E., Ivanov, N.E., Smirnov, A.V. (2017). Influence of Atlantic on the Warming and Reduction of Sea Ice in the Arctic. Journal Ice and Snow, 57(3), 381-390. (In Russian) https://doi.org/10.15356/2076-6734-2017-3-381-390.
3. Bashmachnikov, I.L., Fedorov, A.M., Golubkin, P.A., Vesman, A.V., Selyuzhenok, V.V., Gnatiuk, N.V., Bobylev, L.P., Hodges, K.I., Dukhovskoy, D.S. (2021). Mechanisms of interannual variability of deep convection in the Greenland Sea, Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 174, 1-20. https://doi.org/10.1016/i.dsr.2021.103557.
4. Bashmachnikov, I.L., Fedorov, A.M., Vesman, A.V., Belonenko, T.V., Koldunov, A.V., Dukhovskoy, D.S. (2018). Thermohaline convection in the subpolar seas of the North Atlantic from satellite and in situ observations. Part 1: localization of the deep convection sites. Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniia Zemli iz Kosmosa, 15(7), 184-194. (In Russian) https://doi.org/10.21046/2070-7401-2018-15-7-184-194.
5. Bashmachnikov, I.L., Fedorov, A.M., Vesman, A.V., Belonenko, T.V., Dukhovskoy, D.S. (2019). Thermohaline convection in the subpolar seas of the North Atlantic from satellite and in situ observations. Part 2: indices of intensity of deep convection, Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniia Zemli iz Kosmosa, 16(1), 191-201. (In Russian).
6. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2019-16-1-191-201.
7. Brakstad, A., Vage, K., Havik, L., & Moore, G.W. K. (2019). Water Mass Transformation in the Greenland Sea during the Period 1986-2016, Journal of Physical Oceanography, 49(1), 121-140. https://doi.org/10.1175/JPO-D-17-0273.1.
8. Broecker, W.S. (1991). The Great Ocean Conveyor, Oceanography, 4(2), 79-89. https://doi.org/10.5670/oceanog.1991.07.
9. Chu, P.C. (1991). Geophysics of Deep Convection and Deep Water Formation in Oceans // In: P.C., Chu, J.C., Gascard, ed., Deep Convection and Deep Water Formation in the Oceans. Elsevier, 3-16. https://doi.org/10.1016/S0422-9894(08)70057-6.
10. Clarke, R.A., J.-C. Gascard (1983): The formation of Labrador Sea water. Part 1: Large-scale processes, Journal of Physical Oceanography, 13, 1764-1788. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1983)013<1764:TFOLSW>2.0.CO;2.
11. de Boyer Montegut, C., Madec, G., Fischer, A.S., Lazar, A., Iudicone, D. (2004). Mixed layer depth over the global ocean: An examination of profile data and a profile-based climatology, Journal of Geophysical Research, 109, C. 12003. https://doi.org/10.1029/2004JC002378.
12. Fairall, C.W., E.F. Bradley, J.E. Hare, A.A. Grachev, J.B. Edson (2003). Bulk Parameterization of Air-Sea Fluxes: Updates and Verification for the COARE Algorithm, Journal of Climate, 16(4), 571-591. https://doi.org/10.1175/1520-0442(2003)016<0571:BPOASF>2.0.CQ;2.
13. Fedorov, A.M., Bashmachnikov, I.L. (2020). Accuracy of the deep convection intensity from a limited number of casts, Dynamics of Atmospheres and Oceans, 92(101164). https://doi.org/10.1016/i.dvnatmoce.2020.101164.
14. Fedorov, A.M., Bashmachnikov, I.L., Belonenko, T.V. (2018). Localization of Areas of Deep Convection in the Nordic Seas, the Labrador Sea and the Irminger Sea. Vestnik of Saint Petersburg University. Earth Sciences, 63(3), 345-362. (In Russian).
15. https://doi.org/10.21638/spbu07.2018.306.
16. Germe, A., Houssais, M.-N., Herbaut, C., Cassou, C. (2011). Greenland Sea sea ice variability over 1979-2007 and its link to the surface atmosphere. Journal of Geophysical Research, 116 (C10034). https://doi.org/10.1029/2011JC006960.
17. Johannessen, O.M., Lygre, K., Eldevik, T. (2005). Convective chimneys and plumes in the Northern Greenland Sea. In: H., Drange, T., Dokken, T., Furevik, R., Gerdes, W., Berger, ed., The Nordic Seas: An Integrated Perspective, American Geophysical Union, 251-272.
18. Kaledina, A.S., Bashmachnikov, I.L. (2023). Characteristics of Density Inversions in the Greenland Sea during the Cold Seasons in 1993-2019. Physical Oceanography, 30(1), 1826. doi: 10.29039/1573-160X-2023 -1-18-26.
19. Kara, A.B., Rochford, P.A., Hurlburt, H.E. (2003). Mixed layer depth variability over the global ocean, Journal of Geophysical Research, 108(C3), 3079. https://doi.org/10.1029/2000JC000736.
20. Latif, M., Boning, C., Willebrand, J., Biastoch, A., Dengg, J., Keenlyside, N., Schweckendiek, U. and Madec, G. (2006). Is the Thermohaline Circulation Changing? Journal of Climate, 19(18), 4631-4637. https://doi.org/10.1175/JCLI3876.1.
21. Marshall, J., Schott, F. (1999). Open-ocean convection: Observations, theory, and models, Reviews of Geophysics, 37(1), 1-64. https://doi.org/10.1029/98RG02739.
22. Moore, G.W.K., Vage, K., Pickart, R.S., Renfrew, I.A. (2015). Decreasing intensity of open-ocean convection in the Greenland and Iceland seas, Nature Climate Change, 5, 877882. https://doi.org/10.1038/nclimate2688.
23. Mysak, L.A., Manak, D.K., Marsden, R.F. (1990). Sea-ice anomalies observed in the Greenland and Labrador Seas during 1901-1984 and their relation to an interdecadal Arctic climate cycle, Climate Dynamics, 5, 111-133. https://doi.org/10.1007/BF00207426.
24. Peterson, B.J., McClelland, J., Curry, R., Holmes, R.M., Walsh, J.E., Aagaard, K. (2006). Trajectory shifts in the Arctic and subarctic freshwater cycle, Science, 313(5790), 1061-1066. https://doi.org/10.1126/science.1122593.
25. Pithan, F., Svensson, G., Caballero, R., Chechin, D., Cronin, T.W., Ekman, A.M.L., Neggers R., Shupe, M.D., Solomon A., Tjernstrom, M., Wendisch, M. (2018). Role of air-mass transformations in exchange between the Arctic and mid-latitudes, Nature Geoscience, 11, 805-812. https://doi.org/10.1038/s41561-018-0234-1.
26. Selyuzhenok, V., Bashmachnikov, I., Ricker, R., Vesman, A., Bobylev, L. (2020). Sea ice volume variability and water temperature in the Greenland Sea, The Cryosphere, 14(2), 477-495. https://doi.org/10.5194/tc-14-477-2020.
27. Vage, K., Papritz, L., Havik, L., Spall, M.A., Moore, G.W.K. (2018). Ocean convection linked to the recent ice edge retreat along east Greenland, Nature communications, 9(1), 1287. https://doi.org/10.1038/s41467-018-03468-6.
28. Yang, Q., Dixon, T.H., Myers, P.G., Bonin, J., Chambers, D., Van Den Broeke, M.R. (2016). Recent increases in Arctic freshwater flux affects Labrador Sea convection and Atlantic overturning circulation, Nature communications, 7, 10525. https://doi.org/10.1038/ncomms10525.
Рисунки
Рис. 1. Карта глубин (м, цветом) и схема основных течений Северо-Европейского бассейна. Зелёной трапецией обозначен район исследования, красными овалами - области наиболее частого развития глубокой конвекции в Гренландском море, розовыми точками - профили с инверсиями в 1990-х гг., жёлтыми - профили с инверсиями в 2010х гг. Красными стрелками обозначены тёплые течения: НТ - Норвежское течение, ЗШТ - Западно-Шпицбергенское течение; синими стрелками обозначены холодные течения: ВГТ - Восточно-Гренландское течение, ВИТ - Восточно-Исландское течение. КБ - котловина Борея, ГК - Гренландская котловина, ИК - Исландская котловина, НК - Норвежская котловина, ЛК - Лофотенская котловина.
Рис. 2. Пример затока тёплых и солёных вод на день наблюдения инверсии (место отмечено звёздочкой) 01.12.2010 г. в Гренландском море. (а) Поле скорости течения в верхнем 10 м слое, м/с; (б) поле потенциальной температуры в верхнем 10 м слое, °С; (б) поле солёности в верхнем 10 м слое, psu; (г) разность скорости течения в верхнем 10 м слое и на глубине минимальной плотности; (д) разность потенциальных температур в верхнем 10 м слое и на глубине минимальной плотности, домноженная на -а; (е) разность значений солёности в верхнем 10 м слое и на глубине минимальной плотности, домноженная на р.
Рис. 3. Диаграмма Эйлера процентного вклада различных механизмов формирования плотностных инверсий в верхнем слое Гренландского моря в 1990-е гг. - а) и 2010-е гг. - б). См. пояснения в тексте. ИЗ - испарение и заток вод.
Рис. 4. Композитные карты поля скорости ветра (а) в 1993, 1994, 1998 гг., (б) в 2008, 2011, 2013 гг. Аномалии (б)-(а): (в) скорости ветра, м/с, (г) испарение минус осадки, мм (положительные значения указывают на доминирование испарения над осадками). Красной трапецией обозначен район исследования, синими точками - профили с плотностными инверсиями в 1990-е гг., голубыми точками - профили с плотностными инверсиями в 2010-е гг.
Таблицы
Таблица 1. Статистика характеристик инверсий и затоков в годы с наибольшей величиной или наибольшей вертикальной протяженностью слоя инверсии для инверсий глубиной инверсии более 150 м
|
Типы инверсий |
|||
|
% от кол-ва инверсий (34 шт.) за 1993, 1994, 1998 гг. |
% от кол-ва инверсий (69 шт.) за 2008, 2011, 2013 гг. |
||
|
Термические |
32 |
4 |
|
|
Солёностные |
15 |
73 |
|
|
Термические и солёностные |
53 |
23 |
|
|
Роль затоков в формировании инверсий |
|||
|
Наличие затока в окрестности инверсии, % 1993, 1994, 1998 гг. |
Наличие затока в окрестности инверсии, % 2008, 2011, 2013 гг. |
||
|
Холодные и распреснённые воды |
18 |
9 |
|
|
Тёплые и солёные воды |
23 |
24 |
|
|
Нет затока |
59 |
67 |