О трендах стерических колебаний уровня в северной Атлантике

Рассматриваются тренды стерических колебаний в Северной Атлантике за период 2003–2015 гг., которые оцениваются двумя независимыми методами. Первый метод базируется на комплексном использовании данных альтиметрических и гравиметрических измерений: данные AVISO и миссии GRACE. Второй метод опирается на интегральную оценку стерических колебаний по изменениям объема жидкости за счет изменения ее плотности: расчеты проводились по данным реанализов SODA, EN4 и ARMOR. Показано, что использование комбинации данных альтиметрии и GRACE дают завышенные значения стерических колебаний и их трендов. Это связано с тем, что наблюдения GRACE показывают изменения массы океана и, следовательно, изменения уровня моря в некой относительной, а не геоцентрической системе отсчета, так как не учитываются эффект упругой деформации дна океана и соответствующее перераспределение объемов воды. Показано, что в Северной Атлантике наибольшее смещение этих оценок и ошибки в определении стерических колебаний и их трендов по первому методу характерно для областей, расположенных около Гренландии, и это обусловлено вкладом отрицательной трендовой составляющей в данных GRACE. При относительном удалении от берегов Гренландии трендовая составляющая в измерениях GRACE выражена незначительно, и тренды стерических колебаний, рассчитанные по методу, совместно использующему данные AVISO и GRACE, похожи на тренды изменчивости уровня по альтиметрическим данным. Тренды стерических колебаний уровня океана, рассчитанные по данным реанализов, показывают значительное сходство пространственного распределения их оценок друг с другом, а также с трендами изменения уровня океана по альтиметрическим данным.

Ключевые слова

уровень океана, стерические колебания, тренд, Атлантический океан, спутниковая альтиметрия, GRACE, Гренландия, SODA, EN4, ARMOR

Источник финансирования

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда, грант № 18-17-00027.

Получено

26.12.2018

Дата публикации

26.12.2018

Цитировать Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться

ГОСТ	Белоненко Т. В. , Колдунов А. В. О трендах стерических колебаний уровня в северной Атлантике // Исследование Земли из космоса – 2018. – Номер 5 C. 31-40 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/izk/s020596140003236-0-1 (дата обращения: 26.04.2024). DOI: 10.31857/S020596140003236-0
MLA	Belonenko, T., Koldunov, A. "On the Trends of Steric Level Fluctuations in the North Atlantic." Issledovanie Zemli iz kosmosa 5 (2018):31-40. DOI: 10.31857/S020596140003236-0
APA	Belonenko T., Koldunov A. (2018). On the Trends of Steric Level Fluctuations in the North Atlantic. Issledovanie Zemli iz kosmosa (5), pp.31-40 DOI: 10.31857/S020596140003236-0

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 992

Оценка читателей: голосов 0

1. Белонен ко Т. В., Федоров А. М., Башмачников И. Л., Фукс В. Р. Тренды интенсивности течений в Лабрадорском море и море Ирмингера по спутниковым альтиметрическим данным // Исслед. Земли из космоса. 2018. № 2. С. 3–12.

2. Белоненко Т. В., Федоров А. М. Стерические колебания уровня и глубокая конвекция в Лабрадорском море и море Ирмингера // Исслед. Земли из космоса. 2018. № 3. С. 56–69.

3. Carton J. A., Chepurin G., Cao X., Giese B. S. A Simple Ocean Data Assimilation analysis of the global upper ocean 1950– 1995, Part 1: methodology // J. Phys. Oceanogr. 2000. V. 30. P. 294–309.

4. Carton J. A., Giese B. S. A Reanalysis of Ocean Climate Using Simple Ocean Data Assimilation (SODA) // Monthly Weather Revi. 2008. V. 136. Iss. 8. P. 2999. DOI: 10.1175/2007MWR1978.1

5. Chambers D. P., Bonin J. A. Evaluation of Release-05 GRACE time-variable gravity coeffi cients over the ocean // Oc. Sci. 2012. V. 8. P. 859–868. http://dx.doi.org/10.5194/ os-8–859–2012

6. Chambers D. P. Observing seasonal steric sea level variations with GRACE and satellite altimetry // J. Geophys. Res. 2006. № 111 (C3). Р. C03010. http://dx.doi.org/10.1029/2005JC002914.

7. Chambers D. P., Cazenave A., Champollion N., Dieng H., Llovel W., Forsberg, R., von Schuckmann K., Wada Y. Evaluation of the global mean sea level budget between 1993 and 2014 // Surv. Geophys. 2016. № 38(1). Р. 309–327. https://doi.org/10.1007/s10712–016–9381–3

8. Chen X., Zhang X., Church J. A., Watson C. S., King M. A., Monselesan D., …, Harig C. The increasing rate of global mean sea-level rise during 1993–2014 // Nat. Clim. Change. 2017. № 7(7). Р. 492–495. https://doi.org/10.1038/nclimate3325

9. Dee D. P. et al. The ERA-interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system // Quart. J. Royal Meteorol. Soc. John Wiley & Sons Ltd., 2011. № 137. P. 553–597.

10. Fenoglio-Marc L., Rietbroek R., Grayek S., Becker M.,J. & Stanev E. Water mass variation in the Mediterranean and Black Seas // J. Geodyn. 2012. № 59. Р. 168–182. https://doi.org/10.1016/j.jog.2012.04.001

11. Frederikse T., Riva R. E.M., King M. A. Ocean bottom deformation due to present-day mass redistribution and its impact on sea level observations // Geophys. Res. Lett. 2017. № 44. https://doi.org/10.1002/2017GL075419

12. Fu L. L., Le Traon P.- Y. Satellite altimetry and ocean dynamics // Comp. Rend. Geosci. 2006. V. 338. Iss. 14–15. P. 1063–1076. http://dx.doi.org/10.1016/j.crte.2006.05.015

13. Garcia D., Ramillien G., Lombard A., Cazenave A. Steric Sea-level Variations Inferred from Combined Topex/Poseidon Altimetry and GRACE Gravimetry // Pure & Appl. Geophys. 2007. V. 164. Iss. 4. P. 721–731.

14. Good S. A., Martin M. J., Rayner N. A. EN4: quality controlled ocean temperature and salinity profi les and monthly objective analyses with uncertainty estimates // J. Geophys. Res.: Oceans. 2013. V. 118 Р. 6704–6716. doi:10.1002/2013JC009067

15. Guinehut S., Dhomps A.- L., Larnicol G., Le Traon P.- Y. High resolution 3D temperature and salinity fi elds derived from in situ and satellite observations // Oc. Sci. 2012. № 8. Р. 845–857. doi:10.5194/os-8–845–2012

16. Han G., Chen N., Kuo C. Y., Shum C. K., Ma Z. Interannual and Decadal Sea Surface Height Variability Over the Northwest Atlantic Slope // IEEE J. Select. Topics in Appl. Earth Observ. and Rem. Sens. DOI:10.1109/JSTARS.2016.2584778, 2016

17. Kleinherenbrink M., Riva R., Sun Y. Sub-basin-scale sea level budgets from satellite altimetry, Argo fl oats and satellite gravimetry: A case study in the North Atlantic Ocean // Oc. Sci. 2016. № 12(6). Р. 1179–1203. https://doi.org/10.5194/os-12–1179–2016

18. Kopp R. E., Horton R. M., Little C. M., Mitrovica J. X., Oppenheimer M., Rasmussen D. J., …, Tebaldi C. Probabilistic 21st and 22nd century sea-level projections at a global network of tide-gauge sites // Earth’s Future. 2014. № 2(8). Р. 383–406. https://doi.org/10.1002/2014EF000239

19. Kuo C.- Y., Shum C. K., Guo J.- Y., Yi Y., Braun A., Fukumori I., …, Shibuya K. Southern Ocean mass variation studies using GRACE and satellite altimetry // Earth, Planets and Space. 2008. № 60(5). Р. 477–485. https://doi.org/10.1186/ BF03352814

20. Kuo C. Determination and characterization of 20th century global sea level rise,” Ohio State Univ., Columbus, OH, USA, Geodetic Sci. Rep. № 478. 2006.

21. Leuliette E. W., Willis J. K. Balancing the sea level budget // Oceanogr. 2011. № 24. Р. 122–129. https://doi.org/10.5670/oceanog.2011.32

22. Lombard A., Garcia D., Ramillien G., Cazenave A., Biancale R., Lemoine J. M., Flechtner F., Schmidt R., Ishii M. Estimation of steric sea level variations from combined GRACE and Jason-1 data // Earth Planet Sci Lett. 2007. № 254. Р. 194–202.

23. Nerem R. S., Chambers D. P., Choe C., Mitchum G. T. Estimating mean sea level change from the TOPEX and Jason altimeter missions // Marine Geodesy. 2010. № 33(S1). Р. 435– 446. https://doi.org/10.1080/01490419.2010.491031

24. Ray R. D., Luthcke S. B., van Dam T. Monthly crustal loading corrections for satellite altimetry // J. Atm. and Oc. Technol. 2013. № 30(5). Р. 999–1005. https://doi.org/10.1175/JTECH-D-12–00152.1

25. Rietbroek R., Brunnabend S.- E., Kusche J., Schroter J., Dahle C. Revisiting the contemporary sea-level budget on global and regional scales // Proc. Nat. Acad. Sci. 2016. № 113(6). Р. 1504–1509. https://doi.org/10.1073/ pnas.1519132113

26. Tamisiea M.E. Ongoing glacial isostatic contributions to observations of sea level change // Geophys. J. Int. 2011. № 186(3). Р. 1036–1044. https://doi. org/10.1111/j.1365–246X.2011.05116.x

27. Thomas M. Ocean induced variations of Earth’s rotation – Results from a simultaneous model of global ocean circulation and tides: Ph. D. diss. Univ. of Hamburg, Germany, 2002. 129 p.

28. Verbrugge N., Mulet S., Guinehut S., Buongiorno-Nardelli B. ARMOR3D: A 3D multi-observations T, S, U, V product of the ocean // Geophys. Res. Abstr. 2017. V. 19. EGU2017–17579.

29. Volkov D. L., Pujol M.- I. Quality assessment of a satellite altimetry data product in the Nordic, Barents, and Kara seas // J. Geophys. Res. Oceans. 2012. Р. 117. C03025. doi:10.1029/2011JC007557

30. Volkov D. L., Landerer F. W., Kirillov S. A. The genesis of sea level variability in the Barents Sea // Contin. Shelf Res. 2013. № 66. Р. 92–104. doi:10.1016/j.csr.2013.07.007

31. Wahr J., Swenson S., Velicogna I. Accuracy of GRACE mass estimates // Geophys. Res. Lett. 2006. 33. L06401. doi:10.1029/2005GL025305