Связь протяженности снежного покрова и морских льдов по спутниковым данным и модельным расчетам в 20–21 веках и региональных и глобальных температурных изменений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Парфенова Мария Руслановна

• Парфенова Мария Руслановна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Парфенова Мария Руслановна

Введение

Глава 1. Анализ связи протяженности снежного покрова на континентах с региональными и полушарными температурными изменениями с использованием спутниковых данных

1.1. Региональные н полушарные особенности изменчивости протяженности снежного покрова последние десятилетия

1.2. Анализ связи протяженности снежного покрова в Северном полушарии с температурными изменениями

1.3. Анализ связи протяженности снежного покрова в Евразии с температурными изменениями в последние десятилетия

1.4. Обсуждение полученных результатов

Глава 2. Анализ связи протяженности морских льдов с региональными и полушарными температурными изменениями с использованием спутниковых данных

2.1. Особенности изменчивости протяженности арктических и антарктических морских льдов в последние десятилетия

2.2. Анализ связи протяженности арктических и антарктических морских льдов с температурными изменениями

2.3. Анализ связи протяженности морских льдов и снежного покрова в Северном полушарии с температурными изменениями

2.4. Обсуждение полученных результатов

Глава 3. Протяженность арктических морских льдов и снежного покрова в Евразии при климатических изменениях в 20-21 веках по модельным расчетам

3.1. Изменения протяженности снежного покрова в Евразии в21 веке по расчетам с ансамблем климатических моделей СМ1Р6

3.2. Байесовские оценки изменений в21 веке протяженности снежного покрова в Евразии по ансамблевым модельным расчетам

3.3. Изменения периода навигации на Северном морском пути в21 веке: Байесовы оценки по расчетам с ансамблем климатических моделей

3.4. Обсуждение полученных результатов

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Связь протяженности снежного покрова и морских льдов по спутниковым данным и модельным расчетам в 20–21 веках и региональных и глобальных температурных изменений»

Введение

Со снежно-ледовым покровом связаны сильнейшие изменения альбедо земной поверхности и климата на интервалах времени от сезонов до миллионов лет. С изменениями снежного покрова связаны наиболее значимые изменения свойств земной поверхности на временных масштабах от нескольких месяцев до миллионов лет. Взаимным влиянием изменений протяженности снежно-ледового покрова и температурного режима определяется положительная климатическая обратная связь, увеличивающая чувствительность температурного режима к природным и антропогенным воздействиям. Согласно данным палеореконструкций на фоне общего глобального похолодания в течение последних десятков миллионов лет, около 2 млн. лет назад начали значимо проявляться глобальные ледниковые циклы. Проявление в последующую эпоху (так называемый плейстоцен) ледниковых циклов связано с усилившимся влиянием положительной обратной связи «альбедо поверхности - температура» на чувствительность глобального климата к изменениям параметров орбиты Земли вокруг Солнца. Увеличению климатических вариаций, связанных с изменением параметров орбиты Земли вокруг Солнца, способствовало усиление глобальной роли снежно-ледового покрова при достаточно сильном охлаждении Земли к началу плейстоцена.

Снежно-ледовый покров оказывает существенное влияние на формирование современных региональных и глобальных климатических режимов. Изменения климата в последние десятилетия существенно связаны с изменениями характеристик снежного покрова и морских льдов. Уменьшение альбедо поверхности в связи с уменьшением площади снежного покрова и морских льдов при повышении приповерхностной температуры способствует увеличению поглощения поверхностью солнечной радиации с усилением положительной обратной связи. Оценке современных и возможных в будущем изменений снежного покрова и морских льдов на разных масштабах посвящено много экспериментальных, диагностических и модельных исследований [Foster et al., 1983; Мохов, 1984; Groisman et al., 1994; Кренке и др, 2001; Алексеев и др., 2009; Яковлев, 2009; Brown et al., 2009; Шмакин, 2010; Bulygina et al., 2011; Frei A. et al., 2012; Иванов и др., 2013; Павлова и др, 2013; Попова и др., 2013; Bindoff et al., 2013; Groisman et al., 2013; Гельфан, Морейдо, 2014; Alekseev et al., 2015; Estilow et al., 2015; Mankin et al., 2015; Alekseev et al., 2016; Ivanov et al., 2016; Алексеев и др., 2017; Mudryk et al., 2017; Иванов и др., 2018; Алексеев и др., 2019; Alekseev et al., 2019; Connolly et al., 2019; Ivanov et al., 2019; Thackeray et al., 2019; Мохов, 2020; Mudryk et al., 2020; Santolaria-Otin et al., 2020; Семенов, Матвеева, 2020; Мохов и др., 2021; Семенов, 2021; Мохов и др., 2022; Ivanov, 2023]. С режимами снежного покрова связана возможность формирования бимодальных распределений для аномалий приповерхностной температуры в переходные сезоны [Мохов, Семенов, 1997]. В регионах

континентальной криолитозоны основные характеристики термического режима многолетнемерзлых грунтов, включая температуру и глубину сезонного протаивания, а также гидрологического режима в значительной степени зависят от высоты и продолжительности залегания снежного покрова [Аржанов и др., 2008; Надежина и др, 2008].

Диапазон внутригодовых вариаций площади снежного покрова в Северном полушарии существенно превышает вариации протяженности морских льдов, при этом основной вклад вносят вариации именно снежного покрова в Евразии [Мохов и др., 2021; Мохов и др., 2022]. В связи с этим для адекватной оценки тенденций современных климатических изменений необходим анализ глобальных и региональных особенностей взаимосвязи снежного покрова с температурным режимом [Connolly et al., 2019; Mudryk et al., 2020].

Актуальность работы обусловлена сильным влиянием связи протяженности снежного покрова и морских льдов с температурными изменениями на чувствительность климатической системы, особое значение имеют прогностические оценки изменений продолжительности навигационного периода на Северном морском пути. При определении параметров связи снежного покрова с температурным режимом, от которой существенно зависит чувствительность земной климатической системы, в том числе к антропогенным воздействиям, необходимо оценивать значимость вклада ключевых мод климатической межгодовой и междесятилетней изменчивости на фоне долгопериодных тенденций. Их вклад в региональные тренды приповерхностной температуры может проявляться не только на масштабах до двух-трех десятилетий, но и на интервалах времени до полувека и более. Это необходимо учитывать при прогностических оценках региональных изменений климата с соответствующим тестированием климатических моделей. Для адекватных модельных оценок возможных изменений климата в связи с антропогенными воздействиями требуется, чтобы модели адекватно описывали естественную климатическую изменчивость и ее вклад в региональные климатические изменения на разных временных горизонтах.

Целью данной работы является оценка современных региональных и сезонных особенностей изменчивости снежно-ледового покрова в Северном и Южном полушариях при температурных изменениях за последние десятилетия с использованием статистических методов и данных спутниковых наблюдений и реанализа, а также оценка возможных изменений характеристик снежно-ледового покрова при климатических изменениях в 21 веке с использованием данных спутниковых наблюдений и результатов ансамблевых модельных расчетов.

В связи с отмеченной целью необходимо задачи:

• Исследовать глобальные и региональные особенности межсезонной, межгодовой и междесятилетней изменчивости протяжённости снежного покрова и морских льдов в

Северном полушарии и морских льдов в Южном полушарии по данным спутниковых наблюдений для последних десятилетий в связи с температурными изменениями;

• Проанализировать особенности связи изменений протяженности морских льдов с крупномасштабными модами естественной климатической изменчивости по данным для последних десятилетий;

• Оценить степень воспроизведения современными климатическими моделями особенности изменчивости протяжённости снежного покрова в Евразии;

• Оценить степень воспроизведения современными климатическими моделями продолжительности навигационного периода для разных частей Северного морского пути;

• Оценить изменения протяженности снежного покрова в Евразии и морских льдов в 21 веке на основе ансамблевых модельных расчетов с использованием Байесова подхода.

• Оценить изменения продолжительности навигационного периода для разных частей Северного морского пути в 21 веке на основе ансамблевых модельных расчетов с использованием Байесова подхода.

Для решения поставленных задач были использованы следующие основные данные, методы и подходы:

• Изменения протяжённости снежного покрова по среднемесячным спутниковым данным CDR (Climate Data Records) NOAA и морского льда по среднемесячным спутниковым данным NSIDC в годовом ходе, межгодовой и междесятилетней изменчивости анализировались с использованием фазовых портретов.

• Корреляционный и кросс-вейвлетный методы анализа применены для оценки связи протяженности снежно-ледового покрова с температурным режимом по среднемесячным данным реанализа ERA5 для приповерхностной температуры в северном полушарии, а также по данным GISS на основе наблюдений.

• Результаты расчетов с ансамблем глобальных климатических моделей в рамках международного проекта CMIP6. Анализировались среднемесячные значения занимаемых снежным покровом долей модельных ячеек и приповерхностной температуры по расчетам с 9 глобальными климатическими моделями при сценарии "historical" для периода 1980-2014 гг. и сценарии SSP2-4.5 для периода 2015-2100 гг.

• При анализе ансамблевых модельных расчетов использовался Байесов подход.

Защищаемые положения:

• Результаты анализа полушарных особенностей изменчивости протяженности снежного покрова на континентах и арктических и антарктических морских льдов в связи с температурными изменениями по спутниковым данным и данным реанализа для последних десятилетий;

• Оценки качества воспроизведения региональных особенностей характеристик изменчивости протяжённости арктических морских льдов и снежного покрова в Евразии по расчетам с ансамблем современных климатических моделей;

• Прогностические оценки изменений продолжительности навигационного периода для разных частей Северного морского пути в21 веке на основе ансамблевых модельных расчетов;

• Количественные оценки изменений протяженности снежного покрова Евразии в 21 веке с использованием ансамблевых модельных расчетов.

Научная новизна

1. Получены новые оценки связи протяженности снежного покрова на континентах в Северном полушарии и арктических и антарктических морских льдов с полушарными и региональными изменениями приповерхностной температуры по данным для последних десятилетий.

2. С использованием полученных оценок связи с региональными и полушарными температурными изменениями обосновано проявление разнонаправленности трендов изменений арктических и антарктических морских льдов в последние десятилетия - одной из ключевых современных климатических проблем.

3. Впервые получены прогностические оценки для продолжительности периода навигации для разных частей Северного морского пути в 21 веке на основе ансамблевых модельных расчетов с применением Байесова подхода.

4. Впервые получены прогностические оценки для протяженности снежного покрова Евразии в 21 веке на основе ансамблевых модельных расчетов с применением Байесова подхода

Актуальность работы обусловлена сильным влиянием связи протяженности снежного покрова и морских льдов с температурными изменениями на чувствительность климатической системы, особое значение имеют прогностические оценки изменений продолжительности навигационного периода на Северном морском пути.

Научная и практическая значимость: Для адекватной оценки современных тенденций климатических изменений и получения надежных модельных оценок возможных изменений необходим разносторонний анализ глобальных и региональных особенностей связи снежно-ледового е с температурным режимом как на основе данных наблюдений, так и на основании модельных расчетов на различных временных интервалах. На основе проведенного анализа дано объяснение

одной нз ключевых современных климатических проблем - проявления разнонаправленных трендов изменений протяженности арктических и антарктических морских льдов в последние десятилетия. Полученные результаты имеют не только научную, но н практическую значимость, в частности, прогностические оценки продолжительности навигационного периода для разных частей Северного морского пути.

Степень достоверности полученных результатов связана с использованием разных методов оценки связи снежно-ледового покрова с температурными изменениями и различных данных, в том числе данных наблюдений и реанализа, а также ансамблевых модельных расчетов с использованием Байесова подхода. Степень достоверности оценивалась с использованием современных методов оценки значимости результатов в сопоставлении результатами, полученными другими авторами.

Апробация работы. Результаты работы докладывались автором на российских и международных научных конференциях, совещаниях, школах, семинарах, в их числе: Всероссийская конференция, посвященная памяти академика Александра Михайловича Обухова «Турбулентность, динамика атмосферы и климата» 2020 год, 2022 год; EGU General Assembly 2020 год, 2021 год, 2022 год; «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические процессы.» (САТЭП-2020, САТЭП-2018); 14th International Conference on Atmospheric Physics, Climate and Environment, 2019, Чжанцзяцзе, Китай; QUARCCS Workshop at The Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, 2019, Бремерхавен, Германия; «Собственное излучение, структура и динамика средней и верхней атмосферы» 2021 год; AGU 100 Fall Meeting 2019, Сан-Франциско, США; Всероссийская конференция "Изменения климата: причины, риски, последствия, проблемы адаптации и регулирования" 2019 год; Towards a New Arctic Climate System. Scientific workshop (QUARCCS / CATS) 2019 год, Санкт-Петербург, Россия; XXV Международный симпозиум Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы, Новосибирск, 2019.

Личный вклад автора. Все основные научные результаты в диссертационной работе были получены и представлены на семинарах и конференциях лично автором.

Публикации. Основные результаты по теме диссертации изложены в 16 работах, в том числе 7 -в журналах, рецензируемых базами данных Web of Science, Scopus и ВАК:

1. Мохов И.И., Парфенова М.Р. Особенности изменчивости антарктических и арктических морских льдов в последние десятилетия на фоне глобальных и региональных климатических изменений // Вопросы географии. 2020. Сб. 150. С. 304-319.

2. Мохов И.И., Парфенова М.Р. Связь протяженности Антарктических и Арктических морских льдов с температурными изменениями в 1979-2020 гг. // Доклады РАН. Науки о Земле. 2021. Т. 496. № 1. С. 86-92. DOI: 10.31857/S2686739721010151

3. Мохов И.И., Парфенова М.Р. Изменения протяженности снежного покрова в Евразии по спутниковым данным в связи с полушарными и региональными температурными изменениями // Доклады РАН. Науки о Земле. 2021. Т. 501. № 1. С. 78-85. DOI: 10.31857/S2686739721110104

4. Мохов И.И., Парфенова М.Р. Взаимосвязь площади снежного покрова в Северном полушарии по спутниковым данным с приповерхностной температурой // Метеорология и гидрология. 2022. № 2. С. 32-44. DOI: 10.52002/0130-2906-2022-2-32-44

5. Мохов И.И., Парфенова М.Р. Связь площади снежного покрова и морских льдов с температурными изменениями в Северном полушарии по данным для последних десятилетий // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2022. Т. 58. № 4. С. 411-423. DOI: 10.31857/S0002351522040101

6. Парфенова М.Р., Елисеев А.В., Мохов И.И. Изменения периода навигации в Арктических морях на Северном морском пути в 21 веке: Байесовы оценки по расчетам с ансамблем климатических моделей // Доклады РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 507. № 1. С. 118-125.

7. Парфенова М.Р., Аржанов М.М., Мохов И.И. Изменения площади снежного покрова в Евразии в XXI веке по расчетам с ансамблем климатических моделей CMIP6 // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2023. Т. 59. № 3. С. 299-308.

8. Arzhanov M.M., Mokhov I.I., Parfenova M.R. Northern Hemisphere snow cover sensitivity to temperature changes in the CMIP6 model ensemble // Research Activities in Earth System Modelling. E. Astakhova (ed.). 2021. Rep. 51. S. 7. P. 03-04.

9. Eliseev A.V., Mokhov I.I., Parfenova M.R. Changes of navigation period at the North Sea Route in the 21st century from the CMIP5 ensemble simulations: Bayesian estimates // Research Activities in Earth System Modelling. E. Astakhova (ed.). 2021. Rep. 51. S. 7. P. 07-08.

10. Mokhov I.I., Parfenova M.R. Relationship between the Caspian Sea level and the Arctic sea ice extent // Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling. E. Astakhova (ed.). 2018. Rep. No 48. WCRP Rep. No 15/2018. S.2. P. 19-20.

11. Mokhov I.I., Parfenova M.R. Link of the Barents Sea ice extent with El-Nino phenomena // Research activities in Atmosphric and Oceanic Modelling. E. Astakhova (ed.). 2018. Rep. No 48. WCRP Rep. No 15/2018. S.2. P. 17-19.

12. Mokhov I.I., Parfenova M.R. Link of the Arctic and Antarctic sea ice extent with El Nino phenomena // Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling. E. Astakhova (ed.). 2019. Rep. No 49. WCRP Rep. No. 12/2019. S.2. P. 11-12.

13. Mokhov I.I., Parfenova M.R. Changes of the sea ice and snow cover extent associated with temperature changes in the Northern and Southern Hemispheres in recent decades // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2022. V. 1040. P. 012016. doi:10.1088/1755-1315/1040/1/012016

14. Parfenova M., Arzhanov M., Mokhov I.I. Seasonal features of snow cover extent variations in Eurasia in the annual cycle and their changes over the decades // Research Activities in Earth System Modelling. E. Astakhova (ed.). 2022. Rep. 52. WCRP Report No.4/2022. S. 2. P. 19-20.

15. Parfenova M.R., Mokhov I.I. Regional intraseasonal anomalies in transitional seasons in Northern Eurasia. Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling. E. Astakhova (ed.). Rep. No 48. 2018. WCRP Rep. No. 15/2018. S. 2. P. 23-24.

16. Parfenova M.R., Mokhov I.I. Probability density functions for anomalies of surface air temperature in North Eurasian regions: bimodal (polymodal) features in transitional seasons, Proc. SPIE 11208, 25th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics, 112088I (18 December 2019); doi: 10.1117/12.2541743

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения и списка литературы. Общий объём работы составляет 111 страниц, работа содержит 17 таблиц и 38 рисунков. Список литературы содержит 134 наименования.

Глава 1. Анализ связи протяженности снежного покрова на континентах с региональными и полушарными температурными изменениями с использованием спутниковых данных

Глава посвящена анализу связи между внутригодовыми и межгодовыми вариациями протяженности снежного покрова в Северном полушарии, включая Евразию и Северную Америку, и изменениями приповерхностной температуры. Приводятся оценки связи между вариациями протяженности снежного покрова Северного полушария и изменениями приповерхностной температуры за последние десятилетия с использованием корреляционного и кросс-вейвлет анализа. Также сравниваются оценки параметров чувствительности площади снежного покрова к изменениям температуры за последние четыре десятилетия с оценками за последние годы (с 2005 года).

1.1. Региональные и полушарные особенности изменчивости протяженности снежного покрова последние десятилетия

Используемые данные и методы анализа

В данном разделе представлены оценки связи изменений протяженности снежного покрова в СП с изменениями приповерхностной температуры по данным для последних десятилетий с использованием корреляционного и кросс-вейвлетного анализа, а также аналитически получены условия для возможного увеличения протяженности снежного покрова осенние сезоны при потеплении.

При анализе использовались среднемесячные данные CDR (Climate Data Records) NOAA [Estilow Т. W. et al, 2015; Robinson D.A. et al, 2012] (см. также: https://climate.rutgers.edu/snowcover/, https://www.ncdc.noaa.gov/) для протяженности снежного покрова на основе спутниковых наблюдений

Изменения протяженности снежного покрова в годовом ходе и межгодовой и междесятилетней изменчивости анализировались с использованием фазовых портретов.

Результаты

В табл. 1 представлены среднемесячные значения протяженности снежного покрова для СП в целом, для Евразии и Северной Америки по данным СБЯ для 40-летнего периода 1980-2019 гг., а также для двух 20-летних периодов - 1980-1999 гг. и 2000-2019 гг. Для всего периода 1980-2019 гг. средняя за год протяженность снежного покрова для СП в целом по данным СБЯ равна 24.9 млн км2, для Евразии - 14.4 млн км2, а для Северной Америки - 8.4 млн км2. При этом максимальная протяженность снежного покрова СП достигает значений около 50 млн км2 при минимальных значениях менее 3 млн км2. В Евразии максимальная протяженность снежного покрова достигает значений около 30 млн км2, а в Северной Америке почти вдвое меньше, чем в Евразии - около 15 млн км2. Минимальные значения протяженности снежного покрова в Евразии и Северной Америке существенно меньше 1 млн км2.

Согласно табл. 1 для первых двух десятилетий 21 века по сравнению с последними двумя десятилетиями 20 века средние значения протяженности снежного покрова в СП по данным СБЯ меньше в летние и весенние месяцы (особенно в июне), а в осенние и зимние - больше (особенно в октябре). Для Евразии различия более сильные, чем для Северной Америки.

Таблица 1. Среднемесячные значения протяженности снежного покрова для Северного полушария в целом, для Евразии и Северной Америки по данным СОЯ для 40-летнего периода 1980-2019 гг., а также для двух 20-летних периодов-1980-1999 гг. и 2000-2019 гг.

Месяц Площадь снежного покрова, млн. км2

1980—2019 гг. 1980—1999 гт. 2000—2019 гг.

СП ЕА СА СП ЕА СА СП ЕА СА

I 47,1 29,5 15,4 46,4 28,9 15,3 47,8 30,1 15,5

II 45,8 28,6 15,1 45,4 28,4 14,8 46,3 28,8 15,3

III 40,2 24,5 13,5 40,4 24,8 13,5 39,9 24,2 13,6

IV 30,2 17,1 11,0 30,7 17,6 11,0 29,8 16,6 11,0

V 18,7 9,5 7,0 19,5 10,1 7,3 17,8 8,9 6,8

VI 8,8 3,3 3,4 10,0 4,1 3,8 7,6 2,5 3,0

VII 3,5 0,7 0,8 4,0 1,0 1,0 3,0 0,3 0,6

VIII 2,8 0,3 0,5 3,0 0,5 0,5 2,6 0,2 0,4

IX 5,4 1,6 1,7 5,2 1,6 1,6 5,5 1,6 1,8

X 18,2 10,0 6,1 16,6 8,8 5,7 19,9 11,3 6,4

XI 34,5 20,8 11,5 33,8 20,4 11,3 35,1 21,2 11,8

XII 43,9 27,1 14,7 43,3 26,7 14,4 44,5 27,4 15,0

Изменения протяженности снежного покрова в годовом ходе и межгодовой изменчивости для СП в целом (Snh) и отдельно для Евразии (Sea) и Северной Америки (Sna) по данным для периода 1980-2019 гг. с выделением двух подпериодов (1980-1999 гг. и 2000-2019 гг.) характеризуют соответствующие фазовые портреты. Как видно из рис. 1, наибольшая изменчивость протяженности снежного покрова проявляется в наиболее холодные месяцы с наибольшей протяженностью снежного покрова (см. рис. 1). Для летних месяцев изменчивость протяженности снежного покрова заметно меньше, при этом более четко, чем для зимних месяцев, проявляется тенденция уменьшения протяженности снежного покрова при общем потеплении в последние десятилетия. Также по фазовым портретам отмечается рост распространённости снежного покрова по средним значениям для осенних месяцев как для Северного полушария в целом, так и для каждого из рассматриваемых регионов.

а

-15+—■-—>-Г-—1-» 'I-г—■-г—•-1-'---г—I—-'' т-Г—"*—i-'—---1-*——Т—1—1-»—т—т—»—т—'—.......i-»--1---—

9 5 10 15 М 25 30 Ж 40 <6 50 55

П'ющаль снсжнигп Jtaxpt)na. млн км*

в

7 6 5 4 3 2

i 1

Ш л О 0

-1 -2 -3 -4

-5 -в

О 2 4 6 в 10 12 14 16 18

Площадь с нежного покрова, млн км1

Рис. 1. Фазовые портреты протяженности снежного покрова Северного полушария (а), Евразии (б) и Северной Америки (в) 1980-2019 гг. по данным спутниковых измерений.

Особенности изменений снежного покрова могут быть связаны как с долгопериодными тенденциями изменений климата и модами междесятилетней и внутридесятилетней климатической изменчивости, по-разному проявляющимися в разных регионах, так и с особенностями анализируемых данных, степенью их однородности, в том числе данных CDR на основе спутниковых наблюдений [Brown R. D. and Derksen C., 2013], [Connolly R. et al, 2018] (см. также [Мохов И.И., Парфенова М.Р., 2021]). В частности, в [Brown R. D. and Derksen C., 2013] отмечена необходимость корректировки данных CDR до 2005 г.

Существенно, что по данным для последних лет отмечена слабая когерентность межгодовых вариаций протяженности снежного покрова в Евразии и Северной Америке (рис. 2а), что связано со слабой когерентностью межгодовых вариаций приповерхностной температуры Евразии и Северной Америки (рис. 2б). Отмеченные особенности можно связать с региональными

Рис. 2. Локальная когерентность протяженности проявлениями ключевых мод естественной снежного покрова для Евразии и Северной Америки

по среднемесячным данным (2а) и вариаций климатической изменчивости типа Североприповерхностной температуры (26). Выделены

области со значимой когерентностью (на уровне Атлантического колебания, Арктического 95%), стрелки характеризуют фазовый сдвиг

(стрелка вправо - синфазность, влево - колебания, Атлантической мультидесятилетней противофазность), отмечены также области

краевых эффектов. „

осцилляции, 1ихоокеанской десятилетней

осцилляции, явлений Эль-Ниньо [Мохов И.И. и др.,

2020], [Krenke А. N. and Kitaev L. М., 1998]. Это существенно проявляется в изменчивости режимов

центров действия атмосферы, в том числе в вариациях интенсивности Сибирского максимума.

Пространственной неоднородности полей температуры и осадков способствуют стационарные

режимы волн Россби с атмосферными блокированиями [Мохов И. И., Тимажев А. В., 2019].

1.2. Анализ связи протяженности снежного покрова в Северном полушарии с температурными изменениями

Проведен анализ изменений протяженности снежного покрова Бын в зависимости от приповерхностной температуры для СП (Тин). На рис. 3 представлены изменения Бын в зависимости от Тин по среднемесячным данным для периода 1979-2020 гг.

5, млн. км2 50

40

30

20

10

0

I '«гЖк* ш °° «ТгЧТ!«?^ тК.8 О о о. ХИ и • ЧЙЬ

V \9fgeteoO

Рис. 3. Протяженность снежного покрова в зависимости от приповерхностной температуры для всего Северного полушария по среднемесячным данным для периода 1979-2000 гг. Прямая линия -соответствующая линейная регрессия.

Вариации приповерхностной

температуры и соответствующие 6 10 14 18 22 Т, °С вариации протяженности снежного

покрова в годовом ходе на порядок больше, чем в межгодовой изменчивости и общие характеристики статистической связи вариаций п протяженности снежного покрова с вариациями приповерхностной температуры определяются в основном вариациями в годовом ходе (рис. 3). В годовом ходе связь вариаций протяженности снежного покрова с приповерхностной температурой статистически значима и для СП в целом, и отдельно для Евразии и Северной Америки - см. табл. 2. В годовом ходе связь вариаций протяженности снежного покрова с приповерхностной температурой статистически значима и для СП в целом, и отдельно для Евразии и Северной Америки - см. табл. 2.

Таблица 2. Параметры связи протяженности снежного покрова с приповерхностной температурой, оцененные на основе соответствующих линейных регрессий по среднемесячным данным

Параметр

Северное полушарие

Евразия

Северная Америка

1980—2019 гг.

МйТ г

-3,62 (±0,03) -0,99

-1,13 (±0,01) -0,97

2005—2019 гг. <1ШТ -3,77 (±0,03) -1,16 (±0,02)

-0,59 (±0,01) -0,97

-0,62 (±0,01) -0,98

г -0,99 -0,98

Примечание. ¿Б/сП— параметр чувствительности (в скобках среднеквадратические отклоне-

л

ния), млн. км /К; г — коэффициент корреляции. Все оценки статистически значимы на уровне 95%.

В табл. 2 представлены параметры связи протяженности снежного покрова с приповерхностной температурой, оцененные на основе соответствующих линейных регрессий по среднемесячным

данным для периода 1980-2019 гг. В том числе представлены оценки параметра чувствительности dS/dT со среднеквадратическими отклонениями (СКО) и коэффициенты корреляции (г) вариаций протяженности снежного покрова и приповерхностной температуры. Согласно табл. 2 по среднемесячным данным для периода 1980-2019 гг. протяженность снежного покрова СП в целом Snh в среднем уменьшалась на 3.6 млн. км2 при увеличении приповерхностной температуры Tnh на 1К в годовом ходе. При этом значения Sea (Sna) при увеличении Tea (Tna) на 1К в среднем уменьшались на 1.1 млн. км2 (0.6 млн. км2).

На фоне сильнейших внутригодовых вариаций протяженности снежного покрова и приповерхностной температуры проявляются особенности их связи для разных месяцев в межгодовой изменчивости (рис. 3). В частности, заметно различаются особенности связи протяженности снежного покрова и приповерхностной температуры в сезоны формирования и таяния снежного покрова.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Парфенова Мария Руслановна, 2023 год

Список литературы

[1].Алексеев Г.В. Арктическое измерение глобального потепления - Лед и снег. 2014. № 2 (126). С. 53-68.

[2].Алексеев Г.В., Глок Н.И., Вязилова А.Е., Иванов Н.Е., ХарланенковаН.Е., Смирнов А.В. Влияние температуры поверхности океана в тропиках на антарктический морской лёд в период глобального потепления - Лёд и снег.-2019-Т. 59.•№ 2. С. 213-221.

[3].Алексеев Г.В., Данилов А.И., Катцов В.М., Кузьмина С.И., Иванов Н.Е. Изменения площади морских льдов северного полушария в хх и хх1 веках по данным наблюдений и моделирования -Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2009. Т. 45. № 6. С. 723-735.

[4].Аржанов М.М., Елисеев А.В., Демченко П.Ф., Мохов И.И., Хон В.Ч. Моделирование температурного и гидрологического режима водосборов сибирских рек в условиях вечной мерзлоты с использованием данных реанализа- Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2008. Т. 44. № 1. С. 8693.

[5].Будыко М. И. Климат в прошлом и будущем. - Л.: Гидрометеоиздат, 1980, 351 с.

[6].Воейков А. И. Влияние снеговой поверхности на климат. - Известия Имп. русск. геогр. общ., 1871, т. VII, 64.

[7].Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. - М.: Росгидромет, 2014, 1009 с.

[8].Гельфан А.Н., Морейдо В.М. Динамико-стохастическое моделирование формирования снежного покрова на Европейской территории России. Лёд и Снег. 2014;54(2):44-52.

[9].Голицын Г.С., Мохов И.И. Оценки чувствительности и роли облаков в простых моделях климата - Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1978. Т. 14. № 8. С. 803-814.

[10].Елисеев А. В., Семенов В. А. Изменения климата Арктики в XXI веке: ансамблевые модельные оценки с учетом реалистичности воспроизведения современного климата - ДАН. 2016. Т. 471. № 2. С. 214-218.

[11].Захаров В.Ф. Морские льды в климатической системе. СПб: Гидрометеоиздат. 1996. 214 с.

[12].Иванов В.В., Алексеев В.А., Алексеева Т.А., Колдунов Н.В., Репина И.А., Смирнов А.В. Арктический ледяной покров становится сезонным? - Исследование Земли из космоса, 2013 № 4, с. 50-65

[13].Кибанова О.В., Елисеев А.В., Мохов И.И., Хон В.Ч. Изменения продолжительности навигационного периода Северного морского пути в XXI веке по расчётам с ансамблем климатических моделей: байесовские оценки - ДАН. 2018. Т. 481. № 1. С. 88-92.

[14].Кислов А. В. Климат в прошлом, настоящем и будущем. - М.: МАИК "Наука/Интерпериодика", 2001,351 с.

[15].Кренке А. Н., Китаев Л. М., Турков Д. В. Климатическая роль изменений снежного покрова в период потеплений. - Изв. РАН, Сер. геогр., 2001, № 4, с. 44-51.

[16].Кренке А.Н., Черенкова Е.А, Чернавская М.М. Устойчивость залегания снежного покрова на территории России в связи с изменением климата - Лёд и Снег. 2012. Т. 52. № 1 С. 29-37.

[17].Кукла Дж. Современные изменения площади снежного и ледяного покрова / В: Изменения климата. Под. Ред. Дж. Гриббина. Л.: Гидрометеоиздат. 1980. С. 160-179.

[18].Липавский А.С., Елисеев А.В., Мохов И.И. Байесовы оценки изменения стока Амура и Селенги в XXI веке по результатам ансамблевых модельных расчетов CMIP6 - Метеорология и гидрология. 2022. № 5. С. 64-82.

[19].Малинин В.Н., Вайновский П.А. К сравнению характеристик межгодовой изменчивости площади морского льда Северного и Южного полушария - Ученые записки РГГМУ. 2019. № 57. С. 77-90.

[20].Матвеева Т.А., Семенов В.А., Астафьева Е.С. Ледовитость арктических морей и её связь с приземной температурой воздуха в Северном полушарии. Лёд и Снег. 2020;60(1): 134-148.

[21].Метеорологические и геофизические исследования. М.: Paulsen. 2011. 352 с.

[22].Мохов И. И. О влиянии СО2 на термический режим земной климатической системы. -Метеорология и гидрология, 1981, № 4, с. 24-34.

[23].Мохов И. И. Особенности современных изменений в Арктике и их последствий. - Проблемы Арктики и Антарктики, 2020, т. 66, № 4, с. 446-462.

[24].Мохов И. И. Российские климатические исследования в 2015-2018 гг. - Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 2020, т. 56, № 4, с. 1-21.

[25].Мохов И. И. Температурная чувствительность площади криосферы Северного полушария. -Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана, 1984, т. 20, № 2, с. 136-143.

[26].Мохов И. И., Парфенова М. Р. Изменения протяженности снежного покрова в Евразии по спутниковым данным в связи с полушарными и региональными температурными изменениями. -ДАН. Науки о Земле, 2021, т. 501, № 1, с. 63-70.

[27].Мохов И. И., Парфенова М. Р. Связь протяженности антарктических и арктических морских льдов с температурными изменениями в 1979-2020 гг. - ДАН. Науки о Земле. 2021, т. 496, № 1, с. 7177.

[28].Мохов И. И., Тимажев А. В. Атмосферные блокирования и изменения их повторяемости в XXI веке по расчетам с ансамблем климатических моделей. - Метеорология и гидрология, 2019, № 6, с. 5-16.

[29].Мохов И. И., Хон В. Ч. Продолжительность навигационного периода и ее изменения для Северного морского пути: модельные оценки - Арктика: экология и экономика. 2015. № 2 (18). С. 88-95.

[30].Мохов И. И., Хон В. Ч., Прокофьева М. А. Новые модельные оценки изменений продолжительности навигационного периода для Северного морского пути в XXI веке - ДАН. 2016. Т.468.№ 6. С. 699-704.

[31].Мохов И. И., Чернокульский А. В., Осипов А. М. Центры действия атмосферы Северного и Южного полушарий: особенности и изменчивость. - Метеорология и гидрология, 2020, № 11, с. 523.

[32].Мохов И.И. Диагностика динамики температурного режима океана в годовом ходе методом амплитудно-фазовых характеристик - Океанология. 1987. Т.27. Вып.3. С.369-376.

[33].Мохов И.И. Диагностика структуры климатической системы. СПб: Гидрометеоиздат. 1993. 271 с.

[34].Мохов И.И. Изменения климата: причины, риски, последствия, проблемы адаптации и регулирования - Вестник РАН. 2022. Т. 92. № 1. С. 3-14.

[35].Мохов И.И. Особенности современных изменений в Арктике и их последствий - Проблемы Арктики и Антарктики. 2020. Т. 66. № 4. С. 446-462.

[36].Мохов И.И. Оценка способности современных климатических моделей адекватно оценивать риск возможных региональных аномалий и тенденций изменения - ДАН. 2018. Т. 479 (4). С. 452-455.

[37].Мохов И.И. Реакция простой энергобалансовой модели климата на изменение ее параметров -Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1979. Т. 15. № 4. С. 375-383.

[38].Мохов И.И. Российские климатические исследования в 2015-2018 гг. - Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2020. Т. 56. № 4. С. 1-21.

[39].Мохов И.И. Современные изменения климата Арктики - Вест. РАН. 2015. Т. 85. № 5-6. С. 478484.

[40].Мохов И.И. Современные изменения климата: аномалии и тенденции / В: Турбулентность, динамика атмосферы и климата. Под. ред. Г.С. Голицына, И.И. Мохова, С.Н. Куличкова и др. - М.: Физматкнига. 2018. С. 250-263.

[41].Мохов И.И. Температурная чувствительность площади криосферы Северного полушария -Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1984. Т. 20. № 2. С. 136-143.

[42].Мохов И.И., Парфенова М.Р. Взаимосвязь площади снежного покрова в Северном полушарии по спутниковым данным с приповерхностной температурой - Метеорология и гидрология. 2022. № 2. С. 32-44.

[43].Мохов И.И., Парфенова М.Р. Изменения протяженности снежного покрова в Евразии по спутниковым данным в связи с полушарными и региональными температурными изменениями -ДАН. Науки о Земле. 2021. Т. 501. № 1. С. 78-85.

[44].Мохов И.И., Парфенова М.Р. Особенности изменчивости антарктических и арктических морских льдов в последние десятилетия на фоне глобальных и региональных климатических изменений -Вопросы географии. 2020. Сб. 150. С. 304-319.

[45].Мохов И.И., Парфенова М.Р. Связь площади снежного покрова и морских льдов с температурными изменениями в Северном полушарии по данным для последних десятилетий - Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2022. Т. 58. № 4. С. 411-423.

[46].Мохов И.И., Парфенова М.Р. Связь протяженности антарктических и арктических морских льдов с температурными изменениями в 1979-2020 гг. - ДАН. Науки о Земле. 2021. Т. 496. № 1. С. 71-77.

[47].Мохов И.И., Семенов В.А. Бимодальность функций плотности вероятности внутрисезонных вариаций приповерхностной температуры. Изв. РАН - Физика атмосферы и океана. 1997. Т. 33. No 6. С. 758-764.

[48].Мохов И.И., Семенов В.А., Хон В.Ч., Погарский Ф.А. Тенденции климатических изменений в высоких широтах Северного полушария: Диагностика и моделирование - Лед и снег. 2013. № 2 (122). С. 53-62.

[49].Мохов И.И., Хон В.Ч., Рекнер Э. Изменения ледовитости Арктического бассейна в XXI веке по модельным расчетам: оценка перспектив Северного морского пути - ДАН. 2007. Т.414. С.814-818.

[50].Мохов И.И., Чернокульский А.В., Осипов А.М. Центры действия атмосферы Северного и Южного полушарий: особенности и изменчивость - Метеорология и гидрология. 2020. № 11. С. 5-23.

[51].Надежина Е.Д., Павлова Т.В., Школьник И.М., Молькентин Е.К., Семиошина А.А. Модельные оценки пространственных распределений характеристик снежного покрова и многолетнемерзлых грунтов на территории России - Криосфера Земли. 2010. Т. XIV. № 2. С. 87-97.

[52].Павлова Т. В., Катцов В. М., Пикалева А. А., Спорышев П. В., Говоркова В. А. Снежный покров и многолетняя мерзлота в моделях CMIP5: оценки современного состояния и его возможных изменений в XXI в. - Труды ГГО, 2013, вып. 569, с. 38-61.

[53].Парфенова М.Р., Елисеев А.В., Мохов И.И. Изменения периода навигации в арктических морях на Северном морском пути в 21 веке: Байесовы оценки по расчетам с ансамблем климатических моделей - ДАН. Науки о Земле. 2022. Т. 507. № 1. С. 118-125.

[54].Попова В. В., Полякова И. А. Изменение сроков разрушения устойчивого снежного покрова на севере Евразии в 1936-2008 гг.: влияние глобального потепления и роль крупномасштабной атмосферной циркуляции. - Лёд и снег, 2013, № 2 (122), с. 29-39.

[55].Попова В.В., Ширяева А.В., Морозова П.А. Изменения характеристик снежного покрова на территории России 1950-2013 годах: региональные особенности и связь с глобальным потеплением - Криосфера Земли. 2018. Т. XXII. № 4. С. 65-75.

[56].Семенов В.А., Матвеева Т.А. Изменения арктических морских льдов в первой половине XX века: пространственно-временная реконструкция на основе температурных данных - Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2020. Т. 56. № 5. С. 611-616.

[57].Формирование и динамика современного климата Арктики. Под ред. Г.В. Алексеева. СПб: Гидрометеоиздат. 2004. 265 с.

[58].Хон В. Ч., Мохов И. И. Климатические изменения в Арктике и возможные условия арктической морской навигации в XXI веке - Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2010. Т. 46. № 1. С. 19-25.

[59]Шмакин А. Б. Климатические характеристики снежного покрова Северной Евразии и их изменения в последние десятилетия. - Лед и снег, 2010, № 1 (109), с. 43-57.

[60].Яковлев Н.Г. Восстановление крупномасштабного состояния вод и морского льда Северного Ледовитого океана в 1948-2002 гг. Часть 2: состояние ледового и снежного покрова - Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2009. Т. 45. № 4. С. 513-530.

[61].Alekseev G., Glok N., Smirnov A. On assessment of the relationship between changes of sea ice extent and climate in the Arctic - International Journal of Climatology. 2016. Т. 36. № 9. С. 3407-3412.

[62].Alekseev G., Urazgildeeva A., Kuzmina S., Bobylev L., Gnatiuk N. Impact of atmospheric heat and moisture transport on the arctic warming - International Journal of Climatology. 2019. Т. 39. № 8. С. 35823592.

[63].Arzhanov M.M., Eliseev A.V., Mokhov I.I. A global climate model based, Bayesian climate projection for northern extra-tropical land areas - Glob. Planet. Change. 2012. V.86-87. P.57-65.

[64].Barry R. and Gan T. Y. The global cryosphere: past, present and future. - Cambridge Univ. Press, New York, NY, 2011, 472 p.

[65].Bindoff N.L., Stott P.A., AchutaRao K.M., Allen M.R., GillettN., Gutzler D., Hansingo K., Hegerl G., Hu Y., Jain S., Mokhov 1.1., Overland J., Perlwitz J., Sebbari R., Zhang X. Detection and Attribution of Climate Change: from Global to Regional / In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate

Change. Stocker T.F., Qin D., Plattner G.-K., Tignor M., Allen S.K., Boschung J., Nauels A., Xia Y., Bex V., Midgley P.M. (eds.). Cambridge Univ. Press, Cambridge/New York, NY. 2013. P. 867-952.

[66].Bindoff, N. L. et al. in Climate Change 2013: The Physical Science Basis (eds. Stocker, T.F. et al.) Ch. 10 (IPCC, Cambridge Univ. Press, 2013).

[67].Brown R. D. and Derksen C. Is Eurasian October snow cover extent increasing? - Environ. Res. Lett., 2013, vol. 8,024006 (7 pp.)

[68].Brown R. D. and Mote P. W. The response of Northern Hemisphere snow cover to a changing climate. - J. Clim., 2009, vol. 22, pp. 2124-2145.

[69].Brutel-Vuilmet, C., Ménégoz, M., and Krinner, G.: An analysis of present and future seasonal Northern Hemisphere land snow cover simulated by CMIP5 coupled climate models, The Cryosphere, 7, 67-80, https:-doi.org/10.5194/tc-7-67-2013,2013.

[70].Bulygina O. N., Groisman P. Ya., Razuvaev V. N., and Korshunova N. N. Changes in snow cover characteristics over Northern Eurasia since 1966. - Environ. Res. Lett., 2011, vol. 6, 045204 (10 pp.)

[71].Chernokulsky A.V., Mokhov I.I. Cloudiness and sea ice mutual variations in the Antarctic: dependence on Antarctic Oscillation - Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling. E. Astakhova (ed.). 2017. WCRP Rep. No. 12/2017. S. 2. P. 11-12.

[72].Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Working Group I contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / V. Masson-Delmotte, et al. (eds.)]. Cambridge Univ. Press., 2021.

[73].Cohen J. L., Furtado J., Barlow M. A., et al. Arctic warming, increasing snow cover and widespread boreal winter cooling. - Environ. Res. Lett., 2012, vol. 7, 014007

[74].Connolly R., Connolly M., Soon W., Legates D.R., Cionco R. G., Herrera V.M.V. Northern Hemisphere snow-cover trends (1967-2018): A comparison between climate models and observations - Geosci. 2019. V. 9. P. 135 (23 pp.). doi:10.3390/geosciences9030135

[75].Coumou, D., Di Capua, G., Vavrus, S. et al. The influence of Arctic amplification on mid-latitude summer circulation. Nat Commun 9, 2959 (2018).

[76].Curran R.J., Wexler R., Nack M.L. Albedo climatology analysis and the determination of fractional cloud cover. NASA Techn. Memorandum 79576, GSFC, Greenbelt, Maryland 20771, 1980, 45 p.

[77].Doddridge E.W., Marshall J. Modulation of the seasonal cycle of Antarctic sea ice extent related to the Southern Annual Mode - Geophys. Res. Lett. 2017. V. 44. P. 9761-9768.

[78].Eliseev A. V., Mokhov I. I., Chernokulsky A. V. An ensemble approach to simulate C02 emissions from natural fires - Biogeosciences. 2014. V. 11. № 12. C. 3205-3223.

[79].Eliseev A.V., Mokhov I.I., Parfenova M.R. Changes of navigation period at the North Sea Route in the 21st century from the CMIP5 ensemble simulations: Bayesian estimates - Research Activities in Earth System Modelling. E. Astakhova (ed.). 2021. Rep. 51. S. 7. P. 07-08.

[80].Estilow T. W., Young A. H., and Robinson D. A. A long-term Northern Hemisphere snow cover extent data record for climate studies and monitoring. - Earth Syst. Sci. Data, 2015, vol. 7, pp. 137-142.

[81].Fetterer F., Knowles K., Meier W.N., Savoie M., Windnagel A.K. Sea Ice Index, Version 3. Boulder, Colorado USA. NSIDC: National Snow and Ice Data Center. 2017 (updated daily). https:-doi.org/10.7265/N5K072F8

[82].Flato G. et al. Evaluation of climate models / In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Stocker T.F. et al. (eds.). Cambridge Univ. Press, Cambridge/New York, NY. 2013. P. 741-882.

[83].Foster J., Owe M., and Rango A. Snow cover and temperature relationships in North America and Eurasia. - J. Clim. Appl. Meteorol., 1983, vol. 22, pp. 460-469.

[84].Frei A., Tedesco M., Lee S., Foster J., Hall D.K., Kelly R., Robinson D.A. A review of global satellite-derived snow products - Advances in Space Research. 2012. V. 50. P. 1007-1029.

[85].Groisman P. Ya. et al. Climate changes in Siberia. - In: Regional Environmental Changes in Siberia and Their Global Consequences. P.Ya. Groisman, G. Gutman (eds.), Dordrecht, Springer, 2013, pp. 57-109.

[86].Groisman P. Ya., Karl T. R., and Knight R. W. Changes of snow cover, temperature, and radiative heat balance over the Northern Hemisphere. - J. Climate, 1994, vol. 7, pp. 1633-1656.

[87].Hernandez-Henriquez M.A., Dery S.J., Derksen C. Polar amplification and elevation-dependence in trends of Northern Hemisphere snow cover extent, 1971-2014 - Environ. Res. Lett. 2015. V. 10. 044010.

[88].Hersbach H., Bell D. Berrisford P., Hirahara S., Horânyi A., Munoz-Sabater J., Nicolas J., Peubey C., Radu R., Schepers D., Simmons A., Soci C., Abdalla S., Abellan X., Balsamo G., Bechtold P., Biavati G., Bidlot J., Bonavita M., De Chiara G., Dahlgren P., Dee D., Diamantakis M., Dragani R., Flemming J., Forbes R., Fuentes M., Geer A., Haimberger L., Healy S., Hogan R.J., Holm E., Janiskovâ M., Keeley S., Laloyaux P., Lopez P., Lupu C., Radnoti G., de Rosnay P., Rozum I., Vamborg F., Villaume S., Thépaut J.-N. The ERA5 global reanalysis - Q. J. R. Meteorol. Soc. 2020. V. 146A (730). P. 1999-2049.

[89].Hoeting J.A., Madigan D., Raftery A.E., Volinsky C.T. Bayesian model averaging: A tutorial - Stat. Sci. 1999. V. 14. № 4. P. 382-417.

[90].IPCC 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contributing of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. T.F. Stocker, D. Qin,G.-K. Plattner et al. (ed.).Cambridge/New York. Cambridge Univ. Press. 2013. 1535 pp.

[91].IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., et al. (eds.)]. Cambridge Univ. Press. 2021.

[92].Ivanov V.V. Arctic Sea Ice Loss Enhances the Oceanic Contribution to Climate Change - Atmosphere, 2023, том 14, №2, c. 1-10

[93].Ivanov V.V., Mikhail Varentsov, Tatiana Matveeva, Irina Repina, Arseniy Artamonov, Elena Khavina Arctic Sea Ice Decline in the 2010s: The Increasing Role of the Ocean—Air Heat Exchange in the Late Summer - Atmosphere, 2019, том 10, № 4, c. 184

[94].Jevrejeva S., Moore J., Grinsted A. Influence of the Arctic Oscillation and El Nino - Southern Oscillation (ENSO) on ice conditions in the Baltic Sea: The wavelet approach - J. Geophys. Res. 2003. V. 108(D21). P. 4677, doi: 10.1029/2003JD003417.

[95].K. Arpe, L. Bengtsson, G. S. Golitsyn, 1.1. Mokhov, V. A. Semenov, P. V. Sporyshev Connection between Caspian sea level variability and ENSO - Geophysical Research Letters. 2000. V. 27 Is. 17 pp. 2693 2696

[96].Khon V. C., Mokhov 1.1., Semenov V. A. Transit navigation through Northern Sea Route from satellite data and CMIP5 simulations - Environ. Res. Lett. 2017. V. 12. № 2. 024010.

[97].Khon V.C., Mokhov I.I., Latif M., Semenov V.A., Park W. (2010) Perspectives of Northern Sea Route and Northwest Passage in the 21st century - Clim. Change. 2010. V. 100. № 3/4. C. 757-768.

[98].Krenke A. N. and Kitaev L. M. Impact of ENSO on snow cover in the formed Soviet Union. - GEWEX News, 1998, vol. 8, pp. 5-16.

[99].Liu J., Curry J.A., Martinson D.G. Interpretation of recent Antarctic sea ice variability - Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31. P. L02205.

[100]. Manabe S., Stouffer R.J. Sensitivity of a global climate model in an increase of C02 concentration in the atmosphere - J. Geophys. Res. 1980. V. 85 (C10). P. 5529-5554.

[101]. Mankin J. S., Diffenbaugh N. S. Influence of temperature and precipitation variability on near-term snow trends. - Clim. Dyn., 2015, vol. 45 (3), pp. 1099-1116.

[102]. Meehl G.A., Arblaster J.M., Bitz C.M., Chung C.T.Y., Teng H. Antarctic sea-ice expansion between 2000 and 2014 driven by tropical Pacific decadal climate variability - Nature Geosci. 2016. V. 9. P. 590595.

[103]. Meehl G.A., Arblaster J.M., Bitz C.M., Chung C.T.Y., Teng H. Antarctic sea-ice expansion between 2000 and 2014 driven by tropical Pacific decadal climate variability - Nature Geosci. 2016. V. 9. P. 590595.

[104]. Meehl G.A., Arblaster J.M., Chung C.T.Y., Holland M.M., DuVivier A., Thompson L.A., Yang D., Bitz C.M. Sustained ocean changes contributed to sudden Antarctic sea ice retreat in late 2016 - Nature Comm. 2019. V. 10. Article Number. 14.

[105]. Mokhov I.I., Chernokulsky A.V. Cloudiness and sea ice mutual variations in the Antarctic and Arctic - 2014 SCAR Open Science Conf. Abstracts. 2014. P. 198.

[106]. Mokhov I.I., Chernokulsky A.V. Sea ice, cloudiness and surface air temperature: Relationships in the Antarctic and Arctic regions from observations and model simulations - 2014 SCAR Open Science Conf. Abstracts. 2016. P. S01.10.

[107]. Mokhov 1.1., Parfenova M.R. Arctic and Antarctic sea ice variations and their relationship to climate variations during recent decades - The 14th Intern. Conf. on Atmospheric Physics, Climate and Environment. Abstacts. 2019b. Zhangjiajie City, China. P. 1-2.

[108]. Mokhov I.I., Parfenova M.R. Link of the Arctic and Antarctic sea ice extent with El Nino phenomena - Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling. E. Astakhova (ed.). 2019. Rep. No 49. WCRP Rep. No. 12/2019. S.2. P. 11-12.

[ 109]. Mokhov I.I., Parfenova M.R. Link of the Barents Sea ice extent with El-Nino phenomena - Research activities in Atmosphric and Oceanic Modelling. E. Astakhova (ed.). 2018. Rep. No 48. WCRP Rep. No 15/2018. S.2. P. 17-19.

[110]. Mudryk L. R., Santolaria-Otin M., Krinner G., et al. Historical Northern Hemisphere snow cover trends and projected changes in the CMIP6 multi-model ensemble. - The Cryosphere, 2020, vol. 14, pp. 2495-2514.

[111]. Mudryk L.R., Kushner P.J., Derksen C., Thackeray C. Snow cover response to temperature in observational and climate model ensembles - Geophys. Res. Lett. 2017. V. 44. P. 919-926.

[112]. North G.R. Analytical solution to a simple climate model with diffuse heat transport - J. Atmos. Sci. 1975. V. 32 (7). P. 1301-1307.

[113]. North G.R. Theory of energy-balance climate models - J. Atmos. Sci. 1975. V. 32 (11). P. 20332043.

[114]. Parfenova M.R., Arzhanov M.M., Mokhov I.I. Projected changes in the snow cover extent in the 21st century in Eurasia according to simulations with the CMIP6 ensemble of climate models - Izv. Atmospheric and Oceanic Physics. 2022. Vol. 59. No. 3. P. 255-263.

[115]. Parkinson C.L. A 40-y record reveals gradual Antarctic sea ice increases followed by decreases at rates far exceeding the rates seen in the Arctic - PNAS. 2019. V. 116. No. 29. P. 14414-14423.

[116]. Parkinson C.L., Cavalieri D.J. Antarctic sea ice variability and trends, 1979-2010 - The Cryosphere. 2012. V. 6. P. 871-880.

[117]. Peng G., Meier W.N., Scott D.J., Savoie M.H. A longterm and reproducible passive microwave sea ice concentration data record for climate studies and monitoring - Earth Syst. Sci. Data. 2013. V. 5 (2). P. 311-318.

[118]. Robinson D. A., Dewey K. F., and Heim R. R. Jr. Global snow cover monitoring: an update. - Bull. Am. Meteorol. Soc., 1993, vol. 74, pp. 1689-1696.

[119]. Robinson, David A., Estilow, Thomas W., and NOAA CDR Program (2012): NOAA Climate Data Record (CDR) of Northern Hemisphere (NH) Snow Cover Extent (SCE), Version 1. NOAA National Centers for Environmental Information. doi: 10.7289/V5N014G9

[120]. Robock A. The seasonal cycle of snow cover, sea ice and surface albedo - Mon. Wea. Rev. 1980. V. 108 (3). P.267-285.

[121]. Santolaria-Otin M. and Zolina O. Evaluation of snow cover and snow water equivalent in the continental Arctic in CMIP5 models. - Clim. Dyn., 2020, vol. 55, pp. 2993-3016.

[122]. Schlosser E., Haumann F.A., Raphael M.N. Atmospheric influences of the anomalous 2016 Antarctic sea ice decay - The Cryosphere. 2018. V. 12. P. 1103-1119.

[123]. Schroeter S., Hobbs W., Bindoff N.L. Interactions between Antarctic sea ice and large-scale atmospheric modes in CMIP5 models - The Cryosphere. 2017. V. 11. P. 789-803.

[124]. Screen J.A., Bracegirdle T.J., Simmonds I. Polar climate change as manifest in atmospheric circulation - Curr. Clim. Change Rep. 2018. V. 4. P. 383-395.

[125]. Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic (SWIPA) 2017. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), Oslo, Norway. 2017. 269 p.

[126]. Stammerjohn S., Massom R., Rind D., Martinson D. Regions of rapid sea ice change: An inter-hemispheric seasonal comparison - Geophys. Res. Lett. 2012. V. 39. P. L06501.

[127]. Stuecker M.F., Bitz C.M., Armour K.C. Conditions leading to the unprecedented low Antarctic sea ice extent during the 2016 austral spring season - Geophys. Res. Lett. 2017. V. 44. P. 9008-9019.

[128]. Thackeray C. W., Derksen C., Fletcher C. G., and Hall A. Snow and climate: Feedbacks, drivers, and indices of change. - Curr. Cli. Change Rep., 2019, vol. 5, pp. 322-333.

[129]. Thackeray, C., Fletcher, C., Mudryk, L., and Derksen, C.: Quantifying the uncertainty in historical and future simulations of Northern Hemisphere spring snow cover, J. Climate, 29, 8647-8663, https:-doi.org/10.1175/JCLI-D-16-0341.1,2016.

[130]. Turner J., Phillips T., Marshall G.J., Hosking J.S., Pope J.O., Bracegirdle T.J., Deb P. Unprecedented springtime retreat of Antarctic sea ice in 2016 - Geophys. Res. Lett. 2017. V. 44. P. 68686875.

[131]. von Storch H., and Zwiers F. W. Statistical Analysis in Climate Research. Cambridge: Cambridge University Press. 2003. 484 p.

[132]. Wang G., Hendon H.H., Arblaster J.M., Lim E.-P., Abhik S., van Rensch P. Compounding tropical and stratospheric forcing of record low Antarctic sea-ice in 2016 - Nature Comm. 2019. V. 10. No. 13. 9 p. https:-doi.org/10.103 8/s41467-018-07689-7

[133]. Wang Z., Turner J., Wu Y., Liu C. Rapid decline of total Antarctic sea ice extent during 2014-16 controlled by wind-driven sea ice drift - J. Clim. 2019. V. 32. P. 5381-5395.

[134]. Weigel A. P., Knutti R., Liniger M. A., Appenzeller C. Risks of model weighting in ultimodel climate projections - J. Climate. 2010. V. 23. № 15. P. 4175-4191.