ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Цель проекта: Определение структуры и циркуляции водных масс тропической части Атлантического океана ниже деятельного слоя, а также их межгодовых и долговременных изменений на основе собственных экспедиционных измерений и реанализов. Для каждой из климатически значимых водных масс будет осуществлен поиск наиболее информативных параметров и их объемные статистические характеристики в качестве «реперных» значений, по которым будут проверяться реализации термохалинных и гидрохимических полей в реанализах и качество самих данных. На основе усовершенствованной методики и прямых измерений будут рассчитаны тепломассопереносы в районах Атлантики.
The latest IPCC report (IPCC, 2022) concludes that there is a high probability of a decrease in the intensity of the global thermohaline circulation, which will certainly lead to significant changes in the North Atlantic Deep Waters (NAW). At the moment, there is no common idea about the number of NADW components (their number in the tropical part of the Atlantic varies from 2 to 5) and their origin. This suggests that the deep branch of the global "conveyor belt" in the tropical part of the Atlantic, which is the NADW present here, needs to be studied. Another object of study within the framework of the project will be the Antarctic Bottom Waters (AABW), which interact with the NADW, and their distribution, like the lower part of the NADW, is decisively dependent on the bottom topography. The pathways and mechanisms of AABW propagation from the source of their formation to the North Atlantic are still poorly known due to limited field measurements to the bottom, especially in the faults of the Mid-Atlantic Ridge. In modern oceanology, there is a lack of objective criteria for comparing the real picture of the distribution of threedimensional fields of the main oceanographic characteristics, the intensity of water transport with those quantitative parameters that reproduce modern numerical models of ocean circulation. The relevance of the proposed project is determined by the creation of a new technology for comparing observational data and oceanic reanalyses and the development of quality assessment criteria. The results will be based on the data of expeditionary measurements in 2021-23, if the expeditions take place. It depends on the epidemiological situation, the approval of expedition requests and the attraction of funding from the Russian Science Foundation. Measurements of hydrological and hydrochemical characteristics are planned in the equatorial and southern parts of the Atlantic on a number of sections (through the Guiana Basin, repeating the WOCE A15 sections in the equatorial part of the eastern Atlantic). Particular attention is planned to be paid to measurements in the Vima, Romansh, and Cheyne faults, which are the main sources of bottom water for the eastern part of the Atlantic. The team of project applicants has a long experience in assessing the conditions for the formation and distribution of the main water masses, heat transport and fresh water component according to direct observations (results of thermal salt probes, hydrochemical characteristics, acoustic Doppler current velocity measurements, data from moored buoys and Argo buoys). Oceanic reanalyses will also be used to analyze climate changes in temperature, salinity and transport. Based on the developed criteria, reanalyses will be selected that best reproduce the circulation and variability of the Atlantic Ocean. Then, based on the synthesis of these results and data from direct observations at a higher level, a quantitative description of the circulation of the Atlantic waters will be made and current trends in changes in the characteristics of water masses will be reflected. Knowledge of the characteristic features of water masses in the Atlantic Ocean, the role of the main water masses in heat transport will allow us to successfully solve all the main tasks of the project and create an effective technology for assessing the quality of reproducing the characteristics of the Atlantic in reanalyses. The purpose of the project: Determination of the structure and circulation of water masses in the tropical part of the Atlantic Ocean below the active layer, as well as their interannual and long-term changes based on our own expeditionary measurements and reanalyses For each of the climatically significant water masses, the most informative parameters and their volumetric statistical characteristics will be searched as "reference" values, which will be used to check the implementation of thermohaline and hydrochemical fields in reanalyses and the quality of the data themselves. Based on the improved methodology and direct measurements (Dobrolyubov, Demidov, 2006), heat and mass transport in the Atlantic regions will be calculated.
Результаты проекта будут получены на основе сравнения данных океанических реанализов высокого разрешения и океанографических измерений, в т.ч. выполненных непосредственно участниками проекта. Для океанографических данных, прежде всего, это широтные и меридиональные разрезы в Атлантическом океане, выполненные за последние годы в рамках международных программ, и данные заякоренных станций. Будет произведено уточнение схемы циркуляции вод Атлантики различными методами - прямыми измерениями скорости течений и генерализацией реанализов. Будут также сравнены между собой доступные океанские реанализы (Glorys12, ECCO 2, SODA 2-3, ORA S4- S5, Global Reanalyses BIO и др.), и вышеописанные натурные наблюдения с точки зрения качества воспроизведения изменения термохалинных характеристик и интегральных переносов водных масс. На этой основе будет разработана технология оценки критериев качества реанализов, а затем с использованием дополнительных гидрохимических параметров планируется создание непротиворечивой схемы переноса водных масс и тепла для Атлантического океана. Разработанные критерии будут носить универсальный характер и могут быть использованы для валидации любых численных моделей циркуляции Атлантического океана и совместных моделей циркуляции океана и атмосферы, что напрямую соответствует приоритетному направлению развития науки РФ «19. Технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды…» и в конечном счете поможет улучшить качество прогнозов состояния атмосферы и океана.
У основных заявителей проекта имеется существенный задел фундаментальных исследований, гарантирующий достижимость планируемых научных результатов в рамках проекта. Результаты научной деятельности заявителей неоднократно докладывались на международных конференциях, опубликованы в международных и ведущих российских научных журналах (более 80 публикаций за последние 5 лет). Имеющиеся у основных участников заявки знания о циркуляции и водных массах, их практический опыт применения запланированных методических подходов позволят грамотно структурировать выполнение проекта и успешно решить поставленные задачи. Руководитель проекта С.А.Добролюбов – академик РАН, автор более 240 научных работ. Среди его результатов - количественное описание океанского звена глобального гидрологического цикла, роли основных водных масс Мирового океана в глобальном пресноводном балансе и переносе тепла, оценка долгопериодной изменчивости меридиональной циркуляции в Атлантике, скорости распространения климатического сигнала в глубинных слоях, выяснение определяющей роли соленостной составляющей в формирование глобальной межокеанской циркуляции. Он лично участвовал в нескольких океанских экспедициях в Атлантике в рамках программ WOCE и CLIVAR. С.А.Добролюбов неоднократно возглавлял комплексные проекты в области океанологии, климатологии и географии.
Для анализа климатических изменений температуры, солености и переносов также будут привлекаться океанские реанализы. На основе разработанных критериев будут выбраны реанализы, наилучшим образом воспроизводящие циркуляцию и изменчивость Атлантического океана. Затем на основе синтеза этих результатов и данных прямых наблюдений на более высоком уровне будет произведено количественное описание циркуляции вод Атлантики и отражены современные тенденции изменений характеристик водных масс. Знание характерных признаков водных масс в Атлантическом океане, роли основных водных масс в переносе тепла позволит успешно решить все основные задачи проекта и создать эффективную технологию оценки качества воспроизведения характеристик Атлантики в реанализах. В итоге будет разработана технология оценки критериев качества реанализов, а затем с использованием дополнительных гидрохимических параметров планируется создание непротиворечивой схемы переноса водных масс и тепла для Атлантического океана.
грант РНФ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 апреля 2023 г.-31 декабря 2025 г. | Взаимодействие Северо-атлантических глубинных и Антарктических водных масс в тропической части Атлантического океана |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".