Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zmiany zlodzenia Morza Karskiego w latach 1979-2015. Podejście systemowe

Styszyńska A., Marsz A. A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2016

|

Nr 26

109--156

PL

Praca omawia zmiany powierzchni lodów na Morzu Karskim i mechanizmy tych zmian. Scharakteryzowano przebieg zmian zlodzenia, ustalając momenty skokowego zmniejszenia się letniej powierzchni lodów. Rozpatrzono wpływ cyrkulacji atmosferycznej, zmian temperatury powietrza i zmian zasobów ciepła w wodach na zmiany zlodzonej tego morza. Analizy wykazały, że wszystkie zmienne opisujące zarówno stan zlodzenia jak i stan elementów klimatycznych są ze sobą wzajemnie powiązane przez różnego rodzaju sprzężenia zwrotne. W rezultacie tworzy się rekurentny system, w którym zmiany powierzchni lodów, wpływając na przebieg innych elementów systemu (temperaturę powietrza, temperaturę wody powierzchniowej) w znacznej części same sterują swoim rozwojem. Zmiennością całego tego systemu sterują zmiany intensywności cyrkulacji termohalinowej (THC) na Atlantyku Północnym, dostarczając do niego zmienne ilości energii (ciepła). Reakcja systemu zlodzenia Morza Karskiego na zmiany natężenia THC następuje z 6.letnim opóźnieniem.

EN

The work discusses the changes in the ice extent on the Kara Sea in the years 1979-2015, i.e. in the period for which there are reliable satellite data. The analysis is based on the average monthly ice extent taken from the database AANII (RF, St. Peterburg). 95% of the variance of average annual ice extent explains the variability of the average of ice extent in ‘warm' season (July-October). Examination of features of auto-regressive course of changes in ice extent shows that the extent of the melting ice area between June and July (marked in the text RZ07-06) can reliably predict the ice extent on the Kara Sea in August, September, October and November as well as the average ice extent in a given year. Thus the changes in ice extent can be treated as a result of changes occurring within the system. Analysis of the relationship of changes in ice extent and variable RZ07-06 with the features of atmospheric circulation showed that only changes in atmospheric circulation in the Fram Strait (Dipole Fram Strait; variable DCF03-08) have a statistically significant impact on changes in ice extent on the Kara Sea and variable RZ07-06. The analysis shows no significant correlation with changes in ice extent or AO (Arctic Oscillation), or NAO (North Atlantic Oscillation). Variable RZ07-06 and variable DCF03-08 are strongly correlated and their changes follow the same pattern. Analysis of the relationship of changes in ice extent and variable RZ07-06 with changes in air temperature (the SAT) showed the presence of strong relationships. These correlations differ significantly depending on the region; they are much stronger with changes in air temperature in the north than in the south of the Kara Sea. Temperature of cold period (average temperature from November to April over the Kara Sea, marked 6ST11-04) has a significant effect on the thickness of the winter ice and in this way the thickness of ice in the next melting season becomes part of the "memory" (retention) of past temperature conditions. The thickness of the winter ice has an impact on the value of the variable RZ07-06 and on changes in ice extent during the next ‘warm’ season. As a result, 6ST11-04 explains 62% of the observed variance of the annual ice extent on the Kara Sea. SAT variability in the warm period over the Kara Sea (the average of the period July-October, marked 6ST07-10) explains 73% of the variance of annual ice extent. SAT variability of the N part of the Kara Sea (Ostrov Vize, Ostrov Golomjannyj), which explains 72-73% of the variance ice extent during this period, has particularly strong impact on changes in ice extent during warm period. These stations are located in the area where the transformed Atlantic Waters import heat to the Kara Sea. Analysis of the impact of changes in sea surface temperature (SST) variability on sea ice extent indicated that changes in SST are the strongest factor that has influence on ice extent. The variability of annual SST explains 82% of the variance of annual ice extent and 58% of the variance of the variable RZ07-06. Further analysis showed that the SAT period of warm and annual SAT on the Kara Sea are functions of the annual SST (water warmer than the air) but also ice extent. On the other hand, it turns out that the SST is in part a function of ice extent. All variables describing the ice extent and its changes as well as variables describing the nature of the elements of hydro-climatic conditions affecting the changes in ice extent (atmospheric circulation, SAT, SST) are strongly and highly significantly related (Table 9) and change in the same pattern. In this way, the existence of recursion system is detected where the changes in ice extent eventually have influence on ‘each other’ with some time shift. The occurrence of recursion in the system results in very strong autocorrelation in the course of inter-annual changes in ice extent. Despite the presence of recursion, factors most influencing change in ice extent, i.e. the variability in SST (83% of variance explanations) and variability in SAT were found by means of multiple regression analysis and analysis of variance. Their combined impact explains 89% of the variance of the annual ice extent on the Kara Sea and 85% of the variance of ice extent in the warm period. The same rhythm of changes suggests that the system is controlled by an external factor coming from outside the system. The analyses have shown that this factor is the variability in the intensity of the thermohaline circulation (referred to as THC) on the North Atlantic, characterized by a variable marked by DG3L acronym. Correlation between the THC signal and the ice extent and hydro-climatic variables are stretched over long periods of time (Table 10). The system responds to changes in the intensity of THC with a six-year delay, the source comes from the tropical North Atlantic. Variable amounts of heat (energy) supplied to the Arctic by ocean circulation change heat resources in the waters and in SST. This factor changes the ice extent and sizes of heat flux from the ocean to the atmosphere and the nature of the atmospheric circulation, as well as the value of the RZ07-06 variable, which determines the rate of ice melting during the ‘warm’ season. A six-year delay in response of the Kara Sea ice extent to the THC signal, compared to the known values of DG3L index to the year 2016, allows the approximate estimates of changes in ice extent of this sea by the year 2023. In the years 2017 to 2020 a further rapid decrease in ice extent will be observed during the ‘warm' period (July-October), in this period in the years 2020-2023 ice free conditions on the Kara Sea will prevail. Ice free navigation will continue from the last decade of June to the last decade of October in the years 2020-2023. Since the THC variability includes the longterm, 70-year component of periodicity, it allows to assume that by the year 2030 the conditions of navigation in the Kara Sea will be good, although winter ice cover will reappear.

2

Rozmiary i przebieg współczesnego ocieplenia Arktyki w rejonie mórz Barentsa i Karskiego

Marsz A. A., Styszyńska A., Zblewski S.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2008

|

nr 18

35-67

PL

Celem pracy była analiza rozmiarów i przebiegu współczesnego (1980-2007) ocieplenia wschod-niej części Arktyki Atlantyckiej w rejonie mórz Barentsa i Karskiego. Stwierdzono, że w tym okresie ocieplenie posiadało charakter pulsacyjny, składało się z kolejnych, coraz silniejszych wzrostów temperatury powietrza, oddzielanych od siebie okresami ochłodzeń. Poszczególnym fazom ocieplenia odpowiadają wzrosty transportu ciepłych wód atlantyckich do Morza Barentsa i wzrosty temperatury powierzchni morza (SST). Najwyraźniejsze fazy ocieplenia wystąpiły w latach 1988-1990 i 2002-2007. Najsilniejsze wzrosty temperatury zaznaczyły się w za-chodniej i północno-zachodniej części obszaru, najsłabsze na południowych wybrzeżach mórz Barentsa i Karskiego. Wzrost rocznej temperatury powietrza między okresami 1980-1982 a 2005-2007 może być szacowany na około 5°C w północo-zachodniej części obszaru (N i NW część Morza Barentsa) do około 1.5°C na południowo-wschod-nich wybrzeżach Morza Barentsa i południowo-zachodnich wybrzeżach Morza Karskiego. Analiza trendów wyka-zała, że statystycznie istotne trendy roczne występują jedynie na północnych i zachodnich skrajach badanego obszaru. W trendach sezonowych największą liczbę statystycznie istotnych trendów na poszczególnych stacjach obserwuje się latem. Średnie obszarowe trendy są jednakowe jesienią, zimą i wiosną (+0.065°Cźrok-1), wyraźnie niższe latem (+0.044°Cźrok-1), istotne statystycznie od wiosny do jesieni, nieistotne zimą. Analiza trendów mie-sięcznych wykazuje, że obraz, jaki daje analiza trendów sezonowych wiosny (III-V), lata (VI-VIII), jesieni (IX-XI) i zimy (XII-II) nie daje rzeczywistego obrazu rozkładu zmian temperatury w czasie. Wartości trendów miesięcznych rozłożone są skrajnie nierównomiernie, w okresie od listopada do stycznia oraz w kwietniu średnie wartości tren-dów na omawianym obszarze są większe od 0.1°Cźrok-1, w pozostałych miesiącach zawierają się w granicach od +0.020 (luty) do +0.052°Cźrok-1 (sierpień). Główną przyczyną obserwowanych zmian temperatury powietrza w rejonie obu mórz jest wzrost zasobów ciepła w wodach atlantyckich transportowanych do Arktyki z tropików i subtropików przez cyrkulację oceaniczną. Wzrost zasobów ciepła w wodach kierowanych z delty Golfsztromu na północ prowadzi z 1-4 letnim opóźnieniem do wzrostu SST i spadku powierzchni lodów na Morzu Barentsa, w mniejszym stopniu na Morzu Karskim. Oba czynniki (zmiany SST i zmiany powierzchni lodów) regulują następnie temperaturę powietrza, głównie poprzez wpływ na rozmiary strumieni ciepła z powierzchni morza do atmosfery. Znaczny wpływ na modyfikowanie zmian temperatury powietrza w stosunku do zmian wymuszanych przez zmiany SST ma regionalna cyrkulacja atmosferyczna, natomiast hemisferyczna (Oscylacja Arktyczna) i makroregionalna (NAO) mody cyrkulacyjne wywierają w rozpatrywanym okresie znikomy wpływ na zmiany temperatury powietrza, zmiany SST i zmiany powierzchni lodów morskich na morzach Barentsa i Karskim.

EN

The aim of this work is the analysis of the dimensions and the course of contemporary (1980-2007) warming of the east part of the Atlantic Arctic in the region of the Barents and Kara seas (fig. 1, tab. 1). It has been noted that the warming in that period had pulsating character, was made up of consecutive stronger and stronger increases in air temperature, separated from each other by cooling periods (fig. 4, 6-7). The increase in the transport of warm Atlantic waters into the Barents Sea and the increase in SST (sea surface temperature) of this sea correspond to the subsequent phases of warming. The most significant phases of warming were noted in the years 1988-1990 and 2002-2007 (fig. 4). The strongest increases in temperature were marked in the west and north- west part of this region and the weakest in the south coast of the Barents and Kara seas (fig. 6-7). The annual increase in air temperature between the periods 1980-1982 and 2005-2007 may be estimated as about 5°C in the north-west part of this region (N and NW part of the Barents Sea) and as 1.5°C in the south-east coast of the Barents Sea and south – west coast of the Kara Sea (fig. 8). The analysis of trends indicated that the statistically significant annual trends are only observed in the north and west parts of the examined region (fig. 9-10). The greatest number of statistically significant trends in seasonal trends at the observed stations was noted in summer (table 2). The mean regional trends are equal in autumn, winter and spring (+0.065°Cźyear-1), significantly lower in summer (+0.044°Cźyear-1), statistically significant from spring to autumn and not significant in winter. The analysis of monthly trends indicated that the picture obtained from the analysis of seasonal trends (spring – III-V, summer – VI-VIII, autumn – IX-XI, winter – XII-II) does not reflect the real picture of the distribution of changes in temperature in time. The values of monthly trends are distributed in an extremely uneven way, in the period from November to January and in April the mean values of trends in the examined region are larger than 0.1°C year-1 and in the remaining months can be found within the limits from +0.020 (February) to +0.052°C year-1 (August) - see table 3. The main reason for the observed changes in air temperature in the region of both seas can be attributed to the increase in heat resources in the Atlantic waters transported to the Arctic from the tropics and sub-tropics with the oceanic circulation. The increase in heat resources in the waters imported north from the Gulf Stream, leads to the increase, delayed by 1-4 year in SST and to the decrease in the sea ice cover of the Barents Sea and, to a lesser extent, of the Kara Sea (tab. 4-6, fig. 13 and 15). Both factors (changes in SST and changes in sea ice extent) further control the air temperature mainly via the influence on the size of flow from the sea surface to the atmosphere. Great influence on the modification of changes in air temperature in relation to changes forced by changes in SST has the regional atmospheric circulation, whereas the hemispherical (AO) and macro-regional (NAO) circulation modes have little influence on the changes in air temperature, on changes in SST and on changes in sea ice extent of the Barents and Kara seas.

3

Uslovia osvoenia gazovyh mestorozdenij v akvatorii Obskogo i Tazovskogo zalivov Karskogo mora

Saks S.

Prace Instytutu Górnictwa Naftowego i Gazownictwa

|

2002

|

nr 116 wyd. konferencyjne

601--604

RU

Начальные суммарные ресурсы свободного газа в акваториях Обского и Тазовского заливов Карского моря превышают ресурсы газа Южного Ямала и составляют более 50% от ресурсов газа Северного Ямала. Первоочередными являются месторождения Северо-Каменномысское и Каменномысское - в Обском заливе; структуры Чугорьяхинская. Адер-Паютинская, Анти-Паютинская - в Тазовском заливе. Специфика обустройства указанных месторождений определяется их природно-географическими условиями - непосредственной близостью к Ямбургу с его развитой инфраструктурой, локализацией объектов на малых глубинах моря, суровыми ледовыми условиями и коротким безледным периодом, сложной инженерно-геологической обстановкой. Геологоразведочное и инженерно-геологическое бурение осуществляется с плавучих технических средств, проводящих ежегодные переходы в район работ. Обустройство и эксплуатация этих месторождений должны осуществляться с учетом максимального использования береговых объектов и действующего магистрального трубопровода