Циркуляция и термохалинные характеристики вод субарктической Атлантики: среднее состояние и изменения в масштабе десятилетий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.28, доктор географических наук Сарафанов, Артем Андреевич

• Сарафанов, Артем Андреевич
• доктор географических наук
• 2013

Оглавление диссертации доктор географических наук Сарафанов, Артем Андреевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Крупномасштабная циркуляция вод и водные массы

субарктической Атлантики. Изменения в масштабе десятилетий.

Краткий обзор

1.1 Циркуляция вод

1.2 Водные массы

1.3 Изменения в масштабе десятилетий

1.3.1 Поверхностные и промежуточные воды

1.3.2 Глубинные воды и

меридиональная термохалинная циркуляция

Рисунки к главе 1

Глава 2. Среднее многолетнее состояние крупномасштабной

циркуляции в толще вод на севере Атлантического океана в 2000-х гг

2.1 Циркуляция вод в 2000-х гг. в контексте

изменчивости в масштабе десятилетий

2.2 Данные и метод

2.3 Перенос вод через 59.5° с.ш

2.4 Сравнение с независимыми оценками

2.5 Диапикнические потоки и водообмен между бассейнами

2.6 Систематизация результатов

Рисунки к главе 2

Глава 3. Потепление и осолонение промежуточных и глубинных

вод субарктической Атлантики в 1990-х - 2000-х гг

3.1 Промежуточные воды субтропического происхождения

3.2 Субарктические промежуточные и глубинные воды

Рисунки к главе 3

Глава 4. О причинах изменений термохалинных характеристик

промежуточных и глубинных вод субарктической Атлантики в

масштабе десятилетий. Связь с Североатлантическим колебанием

4.1 Причины потепления и осолонения

промежуточных и глубинных вод в 1990-х - 2000-х гг

4.1.1 Промежуточные воды субтропического происхождения

4.1.2 Субарктические промежуточные и глубинные воды

4.2 Связь изменений характеристик вод с

Североатлантическим колебанием в 1950-х - 2000-х гг

4.3 Механизм воздействия Североатлантического колебания на температуру и соленость в толще

вод субарктической Атлантики

Рисунки к главе 4

Глава 5. Изменения интенсивности крупномасштабной циркуляции вод субарктической Атлантики в масштабе десятилетий.

Связь с конвекцией в регионе

5.1 Изменения расхода Западного глубинного

пограничного течения в море Ирмингера

5.2 Изменения интенсивности

меридиональной термохалинной циркуляции

Рисунки к главе 5

Заключение

Список литературы

список символов и аббревиатур

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Циркуляция и термохалинные характеристики вод субарктической Атлантики: среднее состояние и изменения в масштабе десятилетий»

ВВЕДЕНИЕ

Крупномасштабная циркуляция вод Северной Атлантики (рис. 1.1 к гл. 1) -один из важнейших элементов климатической системы Земли. В верхних слоях океана Северо-Атлантическое течение переносит на север теплые субтропические воды. В субарктической Атлантике (рис. 1.2 к гл. 1) и приатлантической части Северного Ледовитого океана эти воды, отдавая тепло атмосфере, охлаждаются, становятся плотнее и, смешиваясь с холодными арктическими водами, погружаются на глубины, формируя направленный в низкие широты поток более холодных и плотных глубинных вод [Лаппо, 1984; McCartney and Talley, 1984; Broecker, 1985; Lumpkin and Speer, 2007; van Aken, 2007; Кошляков и Тараканов, 2011]. С этой циркуляцией, известной как меридиональная термохалинная циркуляция (МТЦ) вод Северной Атлантики, связан перенос тепла на север (до -1-Ю15 Вт [Koltermann et al., 1999]), сопоставимый с меридиональным переносом тепла в атмосфере. Поэтому многолетние изменения крупномасштабной циркуляции и термохалинных характеристик вод на севере Атлантического океана играют одну из главных ролей в формировании климатических аномалий в умеренных и высоких широтах Северного полушария [Schlesinger and Ramankutty, 1994; Kushnir, 1994; Delworth and Mann, 2000; Лаппо и др., 2003; Бышев, 2003; Sutton and Hodson, 2005; Sutton and Dong, 2012].

Исследование многолетних изменений термохалинных характеристик и динамики вод субарктической Атлантики осложняется нехваткой данных наблюдений - относительно малой длиной временных рядов, а также несовершенством численных моделей, не воспроизводящих наблюдаемые изменения во всем их комплексе. Это относится в наибольшей степени к глубинным слоям океана, недоступным ни для спутниковых наблюдений, ни для автономных дрейфующих измерителей. Единственный источник данных о глубинных водах в масштабах всей субарктической Атлантики - судовые наблюдения на трансатлантических разрезах. Эти наблюдения трудоемки, затратны, и поэтому редки. Численные модели воспроизводят циркуляцию

глубинных вод менее реалистично, чем циркуляцию в верхних слоях океана, и это осложняет интерпретацию результатов моделирования изменений характеристик и динамики глубинных вод и, как следствие, - изменений интенсивности МТЦ на севере Атлантики [Saunders et al., 2008; Bacon and Saunders, 2010].

Тем не менее, благодаря имеющимся данным наблюдений, в ряде исследований, выполненных преимущественно в 1990-х и 2000-х гг., было установлено, что температура, соленость и интенсивность циркуляции во всей толще вод на севере Атлантики претерпевают выраженные изменения в масштабе десятилетий [Brewer et al., 1983; Read and Gould, 1992; Curry et al., 1998; Bacon, 1998; Koltermann et al., 1999; Bersch, 2002; Reverdin et al., 2002; Dickson et al., 2002; Curry et al., 2003; Häkkinen and Rhines, 2004; Hâtùn et al., 2005; Johnson et al., 2005; Peterson et al., 2006; Bersch et al., 2007; Johnson and Gruber, 2007; Yashayaev, 2007; Holliday et al, 2008; Thierry et al., 2008; Lozier and Stewart, 2008; Häkkinen and Rhines, 2009; Reverdin, 2010; Бышев и др., 2011; Соков, 2012; Mauritzen et al., 2012].

Данные спутниковой альтиметрии позволили выявить замедление крупномасштабной циркуляции поверхностных вод в Субполярном круговороте (рис. 1.1 к гл. 1) в период с первой половины 1990-х гг. по середину 2000-х гг. [Häkkinen and Rhines, 2004; Häkkinen and Rhines, 2009]. Было показано, что замедление круговорота сопровождалось уменьшением его зональной протяженности [Bersch et al., 2007] и увеличением солености вод, переносимых в восточной ветви круговорота на север [Hâtùn et al., 2005; Johnson and Gruber, 2007; Thierry et al., 2008; Holliday et al., 2008; Reverdin, 2010]. Данные глубоководных наблюдений свидетельствуют о значительном уменьшении температуры и солености промежуточных и глубинных вод субарктической Атлантики между серединой 1960-х гг. и второй половиной 1990-х гг. [Curry et al., 1998; Dickson et al., 2002; Curry et al., 2003; Johnson et al., 2005; Peterson et al., 2006; Yashayaev, 2007; Lozier and Stewart, 2008; Mauritzen et al., 2012]. Количественные оценки интенсивности циркуляции субарктических глубинных вод указывают на то, что перенос глубинных вод на юг был максимален в первой половине 1980-х гг. и минимален во второй половине 1950-х гг. и первой половине 1990-х гг. [Bacon, 1998; Koltermann et al., 1999].

Основная причина многолетних изменений термохалинных характеристик и циркуляции субарктических поверхностных и промежуточных вод (глубины < 1500-2000 м) - изменения интенсивности атмосферного воздействия на поверхность океана в умеренных и высоких широтах Северной Атлантики. Данные наблюдений [Curry et al., 1998; Bersch, 2002; Reverdin et al., 2002; Häkkinen and Rhines, 2004; Bersch et al., 2007; Johnson and Gruber, 2007; Yashayaev, 2007; Thierry et al., 2008; Lozier and Stewart, 2008; Häkkinen and Rhines, 2009; Reverdin, 2010] и модельные эксперименты [Eden and Willebrand, 2001; Gulev et al., 2003; Böning et al., 2006; Lozier et al., 2008] указывают на то, что изменения термохалинных характеристик и циркуляции поверхностных и промежуточных вод в регионе связаны с Североатлантическим колебанием (САК), количественно выражаемым с помощью индекса САК [Hurrell, 1995] - нормированной разницы атмосферного давления на поверхности океана между Азорскими островами и Исландией. Изменениям индекса САК соответствуют изменения интенсивности западного атмосферного переноса на севере Атлантики [Hurrell, 1995], влияющие на тепло- и влагообмен между океаном и атмосферой и циркуляцию в верхних слоях океана в регионе [Visbeck et al., 2003; Hurrell and Deser, 2009]. Усиление западного атмосферного переноса (рост индекса САК) приводит к усилению ветрового воздействия на поверхность океана, усилению зимнего охлаждения поверхностных вод и, как следствие, - к усилению зимней конвекции и к интенсификации циркуляции поверхностных вод в Субполярном круговороте, сопровождающейся увеличением его зональной протяженности [Bersch, 2002; Visbeck et al., 2003; Bersch et al., 2007; Yashayaev, 2007; Lozier and Stewart, 2008]. Это приводит к формированию отрицательных аномалий температуры и солености в верхних и промежуточных слоях океана в субарктической Атлантике [Curry et al., 1998; Koltermann et al., 1999; Bersch, 2002; Reverdin et al., 2002; Johnson et al., 2005; Johnson and Gruber, 2007; Lozier and Stewart, 2008; Reverdin, 2010].

В предлагаемой диссертационной работе автору предстоит ответить на вопрос о тесноте связи между термохалинными характеристиками промежуточных вод в регионе и САК в масштабе десятилетий (1950-е - 2000-е гг.), а также выяснить, насколько быстро характеристики промежуточных вод реагируют на изменения состояния атмосферы.

Причины многолетних изменений температуры, солености и циркуляции глубинных вод субарктической Атлантики (глубины > 1500-2000 м) изучены существенно менее полно.

По состоянию на начало 2000-х гг. основанные на наблюдениях временные ряды (1950-е - 1990-е гг.) позволили выявить единственный выраженный эпизод долговременного изменения солености глубинных вод - их распреснение с 1960-х гг. по 1990-е гг. [Dickson et al., 2002; Curry et al., 2003; Peterson et al., 2006]. Это распреснение объяснялось внешними по отношению к Атлантике факторами, предположительно связанными с глобальным потеплением [Curry et al., 2003]. Согласно этой гипотезе, соленость субарктических глубинных вод уменьшалась вследствие распреснения вод в приатлантической Арктике, где берет начало поток плотных вод, поступающих в Атлантику в придонных слоях проливов между Гренландией, Исландией и Великобританией (рис. 1.2 к гл. 1). Распреснение арктических вод, предположительно, было вызвано долговременным усилением таяния льдов, ростом величин эффективных осадков (осадки минус испарение) и увеличением речного стока в Северный Ледовитый океан [Curry et al., 2003; Peterson et al., 2006]. К середине 2000-х гг. эта - основная в то время - гипотеза стала одним из аргументов в поддержку предположения о том, что глобальное потепление уже приводит к выраженным изменениям в глобальном распределении пресной воды в системе океан-атмосфера, и, вероятно, - к изменениям МТЦ вод Атлантики [Hansen et al., 2004].

В предлагаемой работе на основе анализа временных рядов солености глубинных вод (1950-е - 1990-е гг.), дополненных данными наблюдений в 2000-х гг., будет показана несостоятельность изложенной выше гипотезы и будет дано иное объяснение изменениям термохалинных характеристик субарктических глубинных вод в масштабе десятилетий.

Основная гипотеза о причинах многолетних изменений циркуляции глубинных вод на севере Атлантики предполагает связь между интенсивностью переноса глубинных вод и суровостью зим в приатлантической Арктике [Bacon, 1998; Hansen et al., 2004]. Согласно этой гипотезе, более суровые зимы (низкие зимние температуры) способствуют формированию больших объемов плотных арктических вод, поступающих в Атлантику. Это, предположительно, приводит к

усилению переноса глубинных вод субарктической Атлантики в низкие широты в Западном глубинном пограничном течении (рис. 1.2 к гл. 1) [Bacon, 1998]. Альтернативная гипотеза предполагает связь в масштабе десятилетий между меридиональным переносом глубинных вод и интенсивностью глубокой конвекции в Субполярном круговороте [Koltermann et al., 1999; Соков, 2012].

В настоящей работе с привлечением данных высокоточных наблюдений, выполненных в 2000-х гг., будет показано, что в масштабе десятилетий (1950-е-2000-е гг.) интенсивность циркуляции глубинных вод, действительно, тесно связана с интенсивностью конвекции на севере Атлантики, но не с суровостью зим в районах формирования плотных арктических вод.

Данные судовых наблюдений на серии трансатлантических разрезов позволили количественно оценить изменения интенсивности МТЦ в Северной Атлантике (~24-60° с.ш.) в масштабе десятилетий (1950-е - 1990-е гг.) [Koltermann et al., 1999; Соков, 2012]. На -36° и 48° с.ш. интенсивность МТЦ была максимальна в первой половине 1980-х гг. и минимальна во второй половине 1950-х гг. и первой половине 1990-х гг.; значимого сигнала долговременных изменений интенсивности МТЦ в субтропиках (-24° с.ш.) и в субарктической Атлантике (60° с.ш.) не было выявлено [Koltermann et al., 1999; Соков, 2012]. Имеющиеся количественные оценки изменчивости МТЦ в субарктической Атлантике (к северу от 48° с.ш.) основаны на данных редких судовых съемок [Lherminier et al., 2007; Соков, 2012]. Более надежных оценок - 'непрерывных' временных рядов - изменений интенсивности МТЦ в регионе нет.

В настоящей работе на основе совместного анализа данных судовых наблюдений, данных спутниковой альтиметрии и данных, полученных с помощью автономных дрейфующих профилографов, будет дана количественная оценка многолетних изменений интенсивности МТЦ в субарктической Атлантике с начала 1990-х гг. Будет получен первый 'непрерывный' временной ряд интенсивности МТЦ в регионе (1993 -2010 гг.), свидетельствующий о выраженной изменчивости меридионального переноса вод в масштабах времени от месяца до десятилетия.

Наряду с неполнотой сведений об изменениях характеристик и динамики вод, одна из фундаментальных проблем в области исследований океанской циркуляции на севере Атлантики - отсутствие достоверных количественных

оценок средних многолетних величин переноса вод всем комплексом атлантических течений - 'от берега до берега', от поверхности океана до дна. Оценки средних 'фоновых' значений расходов течений остро необходимы для понимания пространственной структуры крупномасштабной циркуляции вод, для выявления районов трансформации относительно теплых поверхностных вод в холодные плотные воды, образующие нижнее звено МТЦ, а также для валидации численных моделей, используемых для исследования механизмов изменчивости в системе океан-атмосфера и прогнозирования изменений климата.

С использованием данных наблюдений на трансатлантическом разрезе по 59.5° с.ш. (рис. 1.2 к гл. 1), данных спутниковой альтиметрии и информации о водообмене между Атлантикой и Арктикой в настоящей работе будет дана количественная оценка среднего многолетнего состояния циркуляции в толще вод на севере Атлантического океана в 2000-х гг. Это позволит получить новые сведения о расходах всех течений, ответственных за межширотный перенос вод, уточнить схемы крупномасштабной циркуляции поверхностных, промежуточных и глубинных вод, количественно оценить МТЦ и объемы формирования промежуточных и глубинных вод в регионе.

Цель настоящей работы - дать комплексную количественную характеристику крупномасштабных океанских процессов в субарктической Атлантике и получить новые сведения о многолетних изменениях температуры, солености и интенсивности циркуляции вод в регионе на основе данных наблюдений. Главные результаты работы: первая 'трехмерная' количественная картина среднего состояния крупномасштабной циркуляции вод и МТЦ, количественные оценки изменений термохалинных характеристик и динамики вод в масштабе десятилетий и новые сведения о причинах (механизмах) этих изменений. Отличительная черта настоящей работы состоит в том, что в ней уделено большое внимание глубинным слоям океана, где наиболее ощутима нехватка данных наблюдений и, как следствие, - количественных сведений о циркуляции и изменениях термохалинных характеристик вод.

Работа основана на исследованиях, выполненных автором совместно с российскими и зарубежными коллегами в 2004-2013 гг. Представленные в работе материалы, результаты и выводы в полном объеме опубликованы в ведущих отечественных и международных рецензируемых научных изданиях.

Работа состоит из введения, пяти глав, первая из которых - обзорная, и заключения.

Первая глава представляет собой краткий обзор сведений о течениях, водных массах и многолетних изменениях термохалинных характеристик и циркуляции вод субарктической Атлантики.

Во второй главе на основе совместного анализа данных судовых и спутниковых наблюдений дана количественная оценка среднего многолетнего состояния крупномасштабной циркуляции и характеристик вод на севере субарктической Атлантики в 2002-2008 гг. Результаты представлены в виде схем циркуляции поверхностных, промежуточных и глубинных вод и схемы МТЦ. Новые схемы существенно уточняют имеющиеся сведения о циркуляции в толще вод на севере Атлантики и впервые содержат количественную информацию о средних многолетних расходах всех течений и об интегральных меридиональных и диапикнических потоках в регионе между 59.5° с.ш. и Гренландско-Шотландским хребтом. Результаты обсуждаются в контексте крупномасштабной циркуляции вод в Субполярном круговороте и меридионального водообмена.

В третьей главе на основе данных многолетних глубоководных наблюдений на океанографических разрезах, включая разрез по 59.5° с.ш., дана количественная оценка изменений температуры и солености промежуточных и глубинных вод в 1990-х - 2000-х гг. Полученные результаты свидетельствуют о резком потеплении и осолонении всей толщи промежуточных и глубинных вод в районе исследования с середины 1990-х гг. Выявленные изменения рассматриваются в контексте предшествующего долговременного охлаждения и распреснения промежуточных и глубинных вод на севере Атлантического океана.

В четвертой главе проведен анализ причин изменений термохалинных характеристик промежуточных и глубинных вод субарктической Атлантики в масштабе десятилетий. С использованием ранее опубликованных временных рядов солености вод (1950-е - 1990-е гг.), дополненных новейшими данными (2000-е гг.), показано, что изменения характеристик промежуточных и глубинных вод в регионе когерентны в масштабе десятилетий и тесно связаны с САК. Выявлены главные факторы, ответственные за эту связь, и районы быстрой, в рассматриваемом масштабе времени, передачи связанных с САК термохалинных

'сигналов' из верхних слоев океана в промежуточные и глубинные слои. Новые и ранее известные сведения систематизированы, и представлен общий механизм воздействия САК на температуру и соленость в толще вод субарктической Атлантики в масштабе десятилетий.

В пятой главе дана количественная оценка многолетних изменений интенсивности крупномасштабной циркуляции вод на севере Атлантики. Оценены изменения расхода Западного глубинного пограничного течения, переносящего субарктические глубинные вод в низкие широты, и изменения интенсивности МТЦ. Оценки проведены с использованием данных глубоководных наблюдений на океанографических разрезах, данных спутниковой альтиметрии и данных, полученных с помощью автономных профилографов А^о. Показана связь между многолетними изменениями циркуляции вод и интенсивностью конвекции в Субполярном круговороте.

В заключении изложены главные результаты работы и сделаны выводы из проведенного исследования. Представлены наиболее важные новые сведения о крупномасштабной динамике вод на севере Атлантического океана и названы главные факторы формирования аномалий циркуляции и термохалинных характеристик вод в регионе в масштабе десятилетий.

Заключение диссертации по теме «Океанология», Сарафанов, Артем Андреевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе обширного массива данных гидрографических и спутниковых наблюдений проведено комплексное исследование крупномасштабной циркуляции и термохалинных характеристик вод на севере Атлантического океана. Получены количественные оценки расходов всей совокупности течений в регионе, интенсивности меридиональной термохалинной циркуляции и трансформации вод, оценки многолетних изменений термохалинных характеристик и динамики вод, а также - новые сведения о причинах (механизмах) этих изменений.

Данные ежегодных судовых съемок на трансатлантическом разрезе по 59.5° с.ш. в 2002-2008 гг., данные спутниковой альтиметрии и основанные на наблюдениях сведения о водообмене между Атлантикой и приатлантической частью Северного Ледовитого океана позволили количественно оценить - впервые в истории океанологии - среднее многолетнее состояние крупномасштабной циркуляции вод на севере Атлантики. Получены следующие результаты:

• распределения средних многолетних значений скорости и расходов течений во всей толще вод на 59.9° с.ш. - от поверхности океана до дна, от южной оконечности Гренландии до побережья Великобритании (рис. 2.5);

• снабженные количественными оценками расходов течений схемы циркуляции поверхностных, промежуточных и глубинных вод в регионе между 59.5° с.ш. и Гренландско-Шотландским хребтом (рис. 2.9-2.11);

• схема меридиональной термохалинной циркуляции вод (МТЦс) на севере Атлантики с количественными оценками средних многолетних величин меридионального переноса вод и диапикнических потоков (рис. 2.12);

• концептуальная количественная картина 'трехмерной' (циклонической и меридиональной) крупномасштабной циркуляции вод на севере Атлантики, связывающая воедино полученные новые оценки с результатами предыдущих исследований (п. 2.6).

Наиболее важные выводы о крупномасштабной циркуляции вод на севере Атлантического океана в 2000-х гг. состоят в следующем:

• В субарктической Атлантике в восточной ветви Субполярного круговорота к северо-востоку от южной оконечности Гренландии (мыс Фарвель) более половины объема вод, переносимых на север в верхнем звене МТЦа, трансформируется в холодные плотные воды нижнего звена МТЦа.

• Вклад этой трансформации (-10 Св) в меридиональную циркуляцию вод Северной Атлантики значительно превышает вклад формирования плотных вод в приатлантической Арктике (~6 Св) и совокупный вклад (2-3 Св) трансформации вод в море Лабрадор, в умеренных широтах и субтропиках, включая Средиземное море. Таким образом, в субарктической Атлантике трансформация вод верхнего звена МТЦа в воды нижнего звена МТЦа происходит, главным образом, вследствие охлаждения поверхностных вод в восточной ветви Субполярного круговорота, а не вследствие глубокой конвекции в море Лабрадор (как это считалось ранее, см. п. 1.1).

• Большая часть (-80%) переноса вод на юг в нижнем звене МТЦа на широте мыса Фарвель (59.5° с.ш.) связана с интегральным переносом глубинных вод (-13 Св, а0> 27.80). С учетом значительной изменчивости циркуляции глубинных вод в масштабе десятилетий (п. 5.1) этот вывод означает, что корректное численное моделирование МТЦ (необходимое, в частности, для достоверного прогнозирования изменений климата) возможно только в том случае, если модели корректно воспроизводят глубоководную циркуляцию. В настоящее время модели общей циркуляции вод океана существенно занижают (завышают) интегральный меридиональный перенос глубинных (промежуточных) вод и, таким образом, воспроизводят циркуляцию в нижнем звене МТЦ не вполне реалистично (см. [Saunders et al., 2008]).

• Западное глубинное пограничное течение (ЗГПТ) у мыса Фарвель в море Ирмингера переносит на юг преимущественно плотные арктические воды из Датского пролива и вовлекаемые атлантические воды. Глубинные воды, поступающие в море Ирмингера из Исландского бассейна, рециркулируют на юг преимущественно во внутренней части моря Ирмингера и вносят малый вклад в расход ЗГПТ у мыса Фарвель.

Полученные результаты уточняют и расширяют современные представления о динамике вод на севере Атлантики и могут быть использованы для валидации численных моделей. С этой точки зрения, количественные оценки среднего многолетнего состояния циркуляции имеют очевидное преимущество перед основанными на однократных измерениях 'синоптическими' оценками, несущими на себе отпечаток выраженной изменчивости во множестве пространственных и временных масштабов. При этом важно помнить, что представленные в настоящей работе оценки характеризуют циркуляцию вод, осредненную в конкретном временном интервале (2002-2008 гг.). Ввиду значительной изменчивости циркуляции вод в масштабе десятилетий (п. 1.3, 2.1 и гл. 5) эти оценки - например, соотношение объемов трансформации вод в различных регионах Северной Атлантики - не следует рассматривать как характеристику некого среднего долговременного 'климатического' состояния океана (см. п. 2.1). Количественные оценки крупномасштабной циркуляции вод Северной Атлантики, полученные по данным наблюдений, выполненных в разные десятилетия, могут существенно отличаться друг от друга - как количественно, так и качественно (см. [Соков, 2012]).

С использованием высокоточных данных судовых наблюдений на трансатлантических разрезах в 1990-х - 2000-х гг. и сведений об изменениях солености вод с 1950-х гг. [Dickson et al., 2002; Yashayaev, 2007; Boessenkool et al., 2007] дана количественная оценка многолетних изменений термохалинных характеристик в толще вод субарктической Атлантики и исследованы причины этих изменений. Получены следующие результаты:

• временные ряды температуры и солености промежуточных и глубинных водных масс в регионе (рис. 3.3 и 3.6), оценки изменений температуры и солености в толще вод в координатах давление-долгота (рис. 3.8) и потенциальная плотность-время (рис. 3.10) и зонально осредненные приращения температуры и солености на изопикнических поверхностях в 1990-х- 2000-х гг. (рис. 3.9);

• временной ряд положения Субполярного фронта на 59.5° с.ш. в море Ирмингера и количественная оценка тесноты связи между положением Субполярного фронта, соленостью промежуточных вод субтропического происхождения в восточном бассейне и индексом Североатлантического колебания (САК) в 1990-х - 2000-х гг. (рис. 4.1 и 4.2);

• количественная оценка относительного вклада изменений солености арктических и атлантических водных масс в многолетние изменения солености субарктических глубинных вод (рис. 4.4);

• дополненные новыми количественными оценками временные ряды изменений солености субарктических промежуточных и глубинных вод с середины XX века (рис. 4.5);

• количественная оценка тесноты связи между изменениями солености промежуточных и глубинных вод субарктической Атлантики и индексом САК в масштабе десятилетий (рис. 4.6);

• описание механизма воздействия связанных с САК аномалий интенсивности атмосферного переноса на термохалинные характеристики в толще вод на севере Атлантики в масштабе десятилетий (рис. 4.8);

• схемы режимов конвекции и циркуляции вод на севере Атлантики при интенсивном и ослабленном региональном воздействии атмосферы на поверхность океана (рис. 4.9).

Установлено, что в период с середины 1990-х гг. по вторую половину 2000-х гг. ослабление конвекции и изменения крупномасштабной циркуляции вод на севере Атлантики, связанные с ослаблением западного атмосферного переноса (уменьшением индекса САК), привели к потеплению и осолонению во всей толще вод в регионе, включая глубинные воды. Эта тенденция пришла на смену долговременному охлаждению и распреснению вод в 1960-х - 1990-х гг.

Анализ изменений солености водных масс, участвующих в формировании субарктических глубинных вод, показал, что резкое увеличение солености этих вод с середины 1990-х гг. было вызвано продвижением субтропических вод на север в восточном бассейне. Усиленная адвекция субтропических вод была связана с выявленным по смещению Субполярного фронта уменьшением зональной протяженности Субполярного круговорота. Вопреки выдвинутой ранее гипотезе о причинах многолетних изменений солености субарктических глубинных вод (см. п. 1.3.2), изменения солености плотных вод, поступающих в Атлантику из Северного Ледовитого океана, не имели определяющего влияния на соленость глубинных вод. Таким образом, многолетние изменения термохалинных характеристик глубинных вод на севере Атлантики в 1990-х - 2000-х гг. определялись, главным образом, связанными с САК изменениями крупномасштабной циркуляции вод в регионе. Этот вывод важен для понимания причин изменений температуры и солености вод не только в субарктической Атлантике, но и в целом в Мирового океане, поскольку субарктические глубинные воды распространяются в нижнем звене глобальной межокеанской циркуляции в низкие широты, в Южную Атлантику, в Индийский и Тихий океаны.

Анализ основанных на наблюдениях сведений об изменениях температуры и солености, интенсивности конвекции и крупномасштабной циркуляции вод в субарктической Атлантике в более долгосрочной перспективе (1950-х - 2000-х гг.) позволил установить следующее:

• Изменения температуры и солености в толще вод субарктической Атлантики, включая промежуточные и глубинные воды, когерентны в масштабе десятилетий и тесно связаны с низкочастотным 'сигналом' САК -мерой многолетних изменений интенсивности регионального атмосферного воздействия на поверхность океана. Интенсификация атмосферного переноса на севере Атлантики (рост индекса САК, 1960-е - 1990-е гг.) приводит к охлаждению и распреснению в толще вод, а ослабление атмосферного переноса (уменьшение индекса САК, 1950-е-1960-е гг. и 1990-е - 2000-е гг.) - к потеплению и осолонению вод.

• Главными факторами, ответственными за связь между региональными аномалиями состояния атмосферы (САК) и аномалиями термохалинных характеристик вод, выступают (1) глубокая зимняя конвекция в Субполярном круговороте, ответственная за поступление холодных распресненных субарктических поверхностных вод в промежуточные слои океана, и (2) зональная протяженность Субполярного круговорота, регулирующая поступление на север относительно теплых соленых поверхностных и промежуточных вод субтропического происхождения.

• Термохалинные характеристики субарктических промежуточных и глубинных водных масс реагируют на тенденции изменений индекса САК с задержкой до двух лет (в районах формирования водных масс). Это означает быструю - в рассматриваемом масштабе времени - передачу связанных с САК 'климатических сигналов' в промежуточные и глубинные слои океана.

• Главный механизм быстрой передачи связанных с САК аномалий температуры и солености глубинным водам - вовлечение атлантических модальных и промежуточных вод потоком плотных арктических вод на севере Исландского бассейна. Таким образом, северо-восточная Атлантика -один из немногих районов Мирового океана, где происходит быстрая передача климатических сигналов из верхних слоев океана непосредственно в глубинные слои.

• Термохалинные характеристики арктических и субтропических вод не оказывают определяющего влияния на температуру и соленость вод субарктической Атлантики в масштабе десятилетий. Напротив, изменения температуры и солености вод в приатлантической Арктике представляют собой отсроченный результат связанных с САК изменений характеристик субарктических вод, поступающих в Арктику в верхнем звене МТЦ (см. [Eldevik et al., 2009]).

Ранее распреснение глубинных вод на севере Атлантики в 1960-х- 1990-х гг. рассматривалось как возможный признак изменений в гидрологическом цикле Земли под действием глобального потепления (см. [Curry et al., 2003; Peterson et al., 2006], n. 1.3.2). Результаты, представленные в настоящей работе, свидетельствуют о том, что это распреснение было одним из эпизодов связанной с САК изменчивости характеристик вод в масштабе десятилетий. Тем не менее, ошибочность интерпретации частного эпизода региональной изменчивости характеристик вод как признака глобальных долговременных изменений еще не означает, что эти изменения не происходят в более долгосрочной перспективе. Длина основанных на наблюдениях временных рядов (рис. 4.5) в настоящее время недостаточна для того, чтобы с уверенностью выделить тенденции, потенциально связанные с глобальными факторами, на фоне естественной региональной изменчивости, превосходящей по величине возможные долговременные тренды.

Совместный анализ данных профилирования на океанографических разрезах, данных спутниковой альтиметрии и данных наблюдений с помощью автономных дрейфующих буев позволил количественно оценить многолетние изменения интенсивности крупномасштабной циркуляции вод на севере Атлантики. Получены временные ряды аномалий расхода Западного глубинного пограничного течения (ЗГПТ) на юго-западе моря Ирмингер у мыса Фарвель (1950-х-2000-х гг., рис. 5.1) и интенсивности МТЦст на линии разреза от мыса Фарвель до побережья Португалии (1990-е - 2000-е гг., рис. 5.8). Основные выводы о многолетних изменениях циркуляции вод в регионе состоят в следующем:

• Расход ЗГПТ у мыса Фарвель подвержен выраженной изменчивости в масштабе десятилетий: ± 20-25% от среднего расхода в 2000-х гг. В 1990-х-2000-х гг. расход ЗГПТ увеличился. Общий линейный тренд расхода ЗГПТ в 1950-х - 2000-х гг. близок к нулю; таким образом, какого-либо значимого долговременного изменения интенсивности циркуляции глубинных вод с середины XX века не выявлено.

• Гипотеза о связи расхода ЗГПТ с суровостью зим в приатлантической Арктике (см. [Bacon, 1998], п. 1.3.2) не нашла подтверждения. Установлено, что многолетние изменения расхода ЗГПТ тесно связаны с изменениями интенсивности конвекции в море Лабрадор. Изменения расхода ЗГПТ следуют за изменениями интенсивности конвекции с задержкой на 1-3 года, что соответствует характерному времени отклика крупномасштабной циркуляции вод в Субполярном круговороте на связанные с САК изменения интенсивности региональных потоков тепла / плотности на границе океан-атмосфера. Этот результат указывает на то, что связь между интенсивностью конвекции и расходом ЗГПТ - причинно-следственная, однако конкретные механизмы, ответственные за эту связь остаются невыясненными.

• Интенсивность МТЦа на севере Атлантики в 1990-х - 2000-х гг. уменьшилась на 2-3 Св, что составляет 10-20% от средней интенсивности МТЦст в 2000-х гг. Выявленное замедление МТЦа сопровождалось уменьшением интенсивности конвекции в Субполярном круговороте и замедлением круговорота вследствие уменьшения интенсивности западного атмосферного переноса (см. п. 1.3.1). Таким образом, основанные на данных наблюдений сведения о циркуляции вод в регионе согласуются с результатами численного моделирования, предполагающими тесную связь (положительную корреляцию) между (1) интенсивностью МТЦ на севере Атлантики, (2) интенсивностью конвекции и циклонической циркуляции вод в Субполярном круговороте и (3) Североатлантическим колебанием.

• Замедление МТЦст в 1990-х - 2000-х гг. сопровождалось усилением переноса на юг глубинных вод в ЗГПТ - главном глубинном течении нижнего звена МТЦа. Это означает, что уменьшение переноса вод в нижнем звене МТЦа в 1990-х - 2000-х гг., скорее всего, было связано с уменьшением переноса на юг не глубинных, а промежуточных вод, формирующихся в регионе. Этот вывод согласуется (1) с уменьшением интенсивности конвекции в Субполярном круговороте с середины 1990-х гг. (п. 1.3.1), (2) с малым интегральным переносом на юг промежуточных вод на широте мыса Фарвель в 2000-х гг. (п. 2.3) и (3) с выявленной в численных экспериментах связью между объемами формирования промежуточных вод на севере Атлантики и интенсивностью МТЦ в масштабе десятилетий.

На основе результатов проведенного исследования можно сформулировать три следующих основных положения, которые выносятся на защиту:

1. В субарктической Атлантике трансформация теплых вод верхнего звена меридиональной термохалинной циркуляции в холодные плотные воды ее нижнего звена происходит преимущественно вследствие охлаждения поверхностных вод в восточной ветви Субполярного круговорота. Глубокая конвекция в субарктической Атлантике влияет на меридиональную циркуляцию вод в масштабе десятилетий, но не относится к главным движущим механизмам этой циркуляции.

2. Многолетние изменения термохалинных характеристик и интенсивности крупномасштабной циркуляции в толще вод субарктической Атлантики обусловлены, главным образом, аномалиями регионального состояния атмосферы - Североатлантическим колебанием. Изменения характеристик арктических и субтропических вод и изменения интенсивности водообмена между Атлантикой и Северным Ледовитым океаном играют второстепенную роль.

3. Главные факторы, ответственные за связь между Североатлантическим колебанием и термохалинными характеристиками вод субарктической Атлантики, - интенсивность конвекции в Субполярном круговороте и зональная протяженность круговорота.

В целом полученные результаты свидетельствуют о том, что региональное взаимодействие океана и атмосферы и связанная с ним динамика вод в Субполярном круговороте играют определяющую роль в меридиональной циркуляции и многолетних изменениях температуры и солености во всей толще вод на севере Атлантики.

Автор благодарит Анастасию Сергеевну Фалину, Алексея Валентиновича Сокова, Эрле Мерсье (Herlé Mercier), Паскаль Лерминье (Pascale Lherminier), Сергея Константиновича Гулева и Сергея Васильевича Гладышева за сотрудничество и поддержку, а также Российский фонд фундаментальных исследований и Совет по грантам Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых и ведущих научных школ за финансирование.

176

Список литературы диссертационного исследования доктор географических наук Сарафанов, Артем Андреевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баранов Е.И. Структура и динамика вод системы Гольфстрима. - М.: Гидрометеоиздат, 1988.-252с.

2. Барышевская Г.И. Течения системы Гольфстрим и температурный режим Северной Атлантики. - М.: Гидрометеоиздат, 1989. - 158 с.

3. Бышев В.И. Синоптическая и крупномасштабная изменчивость океана и атмосферы. - М.: Наука, 2003. - 343 с.

4. Бышев В.И., Нейман В.Г., Романов Ю.А., Серых И.В. О фазовой изменчивости некоторых характеристик современного климата в регионе Северной Атлантики // Докл. РАН. - 2011. - Т. 438. - № 6. - С. 817-822.

5. Добровольский АД. Об определении водных масс // Океанология. - 1961. -Т. 1. - Вып. 1.-С. 12-24.

6. Добролюбов С.А., Демидов А.Н. Потоки массы, тепла и пресной воды на разрезах по 60° с.ш. в Северной Атлантике // Фундаментальные исследования океанов и морей. Т. 1. - М.: Наука, 2006. - С. 92-109.

7. Добролюбов С.А., Hanno С.С., Морозов Е.Г., Писарев C.B., Соков A.B. Изменчивость водных масс в Северной Атлантике по данным гидрологических разрезов вдоль 60° с.ш. // Докл. РАН. - 2003а. - Т. 390. -№ 2. - С. 255-259.

8. Добролюбов С.А., Лаппо С.С., Морозов Е.Г., Соков A.B. Перенос вод через разлом Чарли-Гиббс // Океанология. - 20036. - Т. 391. - № 5. - С. 689-691.

9. Добролюбов С.А., Лаппо С.С., Морозов Е.Г., Соков A.B., Терещенков В.П., Шаповалов С.М. Структура вод в Северной Атлантике в 2001 г. по данным трансатлантического разреза по 53° с.ш. // Докл. Акад. наук. - 2002. - Т. 382. -№ 4. - С. 543-546.

10. Зубов H.H., Мамаев О.И. Динамический метод вычисления элементов морских течений. - Л.: Гидрометеоиздат, 1956. - 116 с.

11. Котляков MH, Тараканов Р.Ю. Перенос воды через Субантарктический фронт и Глобальный океанский конвейер // Океанология. - 2011. - Т. 51. -№ 5. - С. 773-787.

12. Кукса В.И. Промежуточные воды Мирового океана. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983.-272 с.

13. Jlanno С.С. К вопросу о причинах адвекции тепла на север через экватор в Атлантическом океане // Исследование процессов взаимодействия океана и атмосферы. -М.: Гидрометеоиздат, 1984. - С. 125-129.

14. Лаппо С.С., Гулев С.К, Добролюбов С.А. и др. Северная Атлантика и ее влияние на климат Европы // Актуальные проблемы океанологии. - М.: Наука, 2003.-С. 8-59.

15. Лаппо С.С., Гулев С.К., Рождественский А.Е. Крупномасштабное тепловое взаимодействие в системе океан-атмосфера и энергоактивные области Мирового океана. - Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - 336 с.

16. Мамаев О.И. Термохалинный анализ вод Мирового океана. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -296 с.

17. Мошонкин С.Н, Филюшкин Б.Н. Влияние придонных гравитационных течений в проливах на водные массы Северной Атлантики // Водные массы океанов и морей. - М.: Изд. "МАКС-пресс", 2007. - С. 130-146.

18. Сарафанов A.A. Определение географических границ водных масс методом «поверхностей нейтральной плавучести» // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 5. География. - 2004. - № 6. - С. 17-23.

19. Сарафанов A.A. Определение климатических пределов распространения и свойств промежуточных водных масс Северной Атлантики с применением новой интерпретации изопикнического анализа - метода «поверхностей нейтральной плавучести» // Комплексные исследования Мирового океана: Проект «Меридиан». Ч. 1 - Атлантический океан. - М.: Наука, 2008. - С. 98149.

20. Сарафанов A.A. Механизм воздействия Североатлантического колебания на температуру и соленость промежуточных и глубинных вод субполярной Северной Атлантики // Метеорология и гидрология. - 2009а. - № 3. - С. 65-73.

21. Сарафанов A.A. Связь термохалинных аномалий глубинных вод океана с аномалиями состояния атмосферы в Северной Атлантике // Докл. Акад. наук. - 20096. - Т. 427. - № 6. - С. 833-836.

22. Сарафанов A.A., Демидов А.Н., Соков A.B. Современные изменения температуры промежуточных и глубинных водных масс в восточном бассейне Экваториальной Атлантики // Водные массы океанов и морей. - М.: Изд. "МАКС-пресс", 2007. - С. 147-158.

23. Сарафанов A.A., Демидов А.Н., Соков A.B. О потеплении промежуточных и глубинных вод в экваториальной Северной Атлантике // Метеорология и гидрология. - 2008а. - № 3. - С. 60-67.

24. Сарафанов A.A., Соков A.B., Фалина A.C. Потепление и осолонение Лабрадорской водной массы и глубинных вод в субполярной Северной Атлантике на 60° с.ш. в 1997-2006 гг. // Океанология. - 2009. - Т. 49. - № 2. -С. 209-221.

25. Сарафанов A.A., Фалина A.C., Соков A.B. Многолетние изменения температуры и солености промежуточных и глубинных вод субполярной Северной Атлантики: тенденции и причины // Морские испытания. - 20086. -№ 1. - С. 12-28.

26. Сарафанов A.A., Фалина A.C., Соков A.B. Многолетние изменения характеристик и циркуляции глубинных вод на севере Атлантического океана: роль региональных и внешних факторов // Докл. Акад. наук. - 2013. - Т. 450. -№4.-С. 470^173.

27. Соков A.B. Долговременная изменчивость крупномасштабной циркуляции вод Северной Атлантики во второй половине XX века: дис. докт. геогр. наук : 25.00.28 : защищена 01.11.12; МГУ им. М.В. Ломоносова, - М., 2012.- 196 с.

28. Фалина А.С. Межгодовая изменчивость характеристик водных масс субполярной Северной Атлантики на трансатлантическом разрезе по 60° с.ш. //Океанология.-2005.-Т. 45.-№4.-С. 504-517.

29. Фалина А.С., Сарафанов А.А., Соков А.В. К вопросу об обновлении Лабрадорской водной массы в бассейне Ирмингера // Океанология. - 2007. -Т. 47,-№4.-С. 533-538.

30. Фалина А.С., Соков А.В., Сарафанов А.А. Изменчивость и формирование Лабрадорской водной массы в бассейне Ирмингера в 1991-2004 гг. // Комплексные исследования Мирового океана: Проект «Меридиан». Ч. 1 -Атлантический океан. - М.: Наука, 2008. - С. 3-13.

31. Филюшкин Б.Н., Алейник Д.Л., Демидов А.Н., Сарафанов А.А., Кожелупова Н.Г. Особенности формирования и распространения Средиземноморской водной массы на промежуточных глубинах Атлантического океана // Водные массы океанов и морей. - М.: Изд. "МАКС-пресс", 2007. - С. 92-129.

32. Alvarez М., Bryden H.L., Pérez F.F., Ríos A.F., Rosón G. Physical and biogeochemical fluxes and net budgets in the subpolar and temperate North Atlantic // J. Mar. Res. - 2002. - Vol. 60. - P. 191-226.

33. Alvarez M., Pérez F.F., Bryden H., Ríos A.F. Physical and biogeochemical transports structure in the North Atlantic subpolar gyre // J. Geophys. Res. - 2004. -Vol. 109. - C03027. - doi: 10.1029/ 2003JC002015.

34. Arbic B.K., Owens W.B. Climatic warming of Atlantic Intermediate Waters // J. Clim.-2001.-Vol. 14.-P. 4091^108.

35. Azetsu-Scott K., Jones E.P., Yashayaev I., Gershey R.M. Time series study of CFC concentrations in the Labrador Sea during deep and shallow convection regimes (1991-2000) // J. Geophys. Res. - 2003. - Vol. 108. - №C11. - doi:10.1029/ 2002JC001317.

36. Bacon S. Circulation and fluxes in the North Atlantic between Greenland and Ireland // J. Phys. Oceanogr. - 1997. - Vol. 27. - P. 1420-1435.

37. Bacon S. Decadal variability in the outflow from the Nordic seas to the deep Atlantic Ocean//Nature. - 1998. - Vol. 394. - P. 871-874. - doi:10.1038/29736.

38. Bacon S., Gould W.J., Jia Y. Open-ocean convection in the Irminger Sea // Geophys. Res. Lett. - 2003. - Vol. 30. - № C5. - doi:10.1029/ 2002GL016271.

39. Bacon S., Saunders P. The deep western boundary current at Cape Farewell: results from a moored current meter array // J. Phys. Oceanogr. - 2010. - Vol. 40. -P. 815-829. - doi: 10.1175/ 2009JP04091.1.

40. Balmaseda M.A., Smith G.C., Haines K., Anderson D., Palmer T.N., Vidard A. Historical reconstruction of the Atlantic Meridional Overturning Circulation from the ECMWF operational ocean reanalysis // Geophys. Res. Lett. - 2007. - Vol. 34. - doi: 10.1029/2007GL031645.

41. Baudrillard J. Simulacra and Simulations // Jean Baudrillard, Selected Writings, Ed. Mark Poster. - Stanford: Stanford University Press, 1988. - P. 166-184.

42. Belkin I.M. Propagation of the «Great Salinity Anomaly» of the 1990s around the northern North Atlantic // Geophys. Res. Lett. - 2004. - Vol. 31. - doi: 10.1029/ 2003GL019334.

43. Belkin I.M., Levitus S., Antonov I., Malmberg S.-A. "Great Salinity Anomalies" in the North Atlantic // Prog. Oceanogr. - 1998. - V. 41. - P. 1-68.

44. Bersch M. On the circulation of the northeastern North Atlantic // Deep-Sea Res. Part I. - 1995. - Vol. 42. - P. 1583-1607. - doi:10.1016/0967-0637(95)00071-D.

45. Bersch M. North Atlantic Oscillation - induced changes of the upper layer circulation in the northern North Atlantic Ocean // J. Geophys. Res. - 2002. -Vol. 107. - doi: 10.1029/ 2001JC000901.

46. Bersch M., Yashayaev I., Koltermann K.P. Recent changes of the thermohaline circulation in the subpolar North Atlantic // Ocean Dynamics. - 2007. - Vol. 57. -P. 223-235. - doi:10.1007/sl0236-007-0104-7.

47. Bindoff N.L., McDougall T.J. Diagnosing climate change and ocean ventilation using hydrographic data // J. Phys. Oceanogr. - 1994. - Vol. 24. - P. 1137-1152.

48. Bindoff N.L., Willebrand J., Artale V. et al. Observations: Oceanic climate change and sea level // Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. New York: Cambridge Univ. Press, 2007. - P. 385—433.

49. Blindheim J., Toresen R., LoengH. Fremtidige klimatiske endringer og betydningen for fiskeressursene. - Havets miljo, 2001. - P. 73-78.

50. Boessenkool K.P., Hall I.R., Elderfield H., Yashayaev I. North Atlantic climate and deep-ocean flow speed changes during the last 230 years // Geophys. Res. Lett. -2007. - Vol. 34. - doi:10.1029/2007GL030285.

51. Boning C.W., Scheinert M., Dengg J., Biastoch A., Funk A. Decadal variability of subpolar gyre transport and its reverberation in the North Atlantic overturning // Geophys. Res. Lett. - 2006. - Vol. 33. - doi:10.1029/2006GL026906.

52. Bower A.S., Le Cann B., Rossby T., Zenk W., Gould J., Speer K., Richardson P., Prater M.D., Zhang H.-M. Directly measured mid-depth circulation in the northeastern North Atlantic Ocean // Nature. - 2002. - Vol. 419. - P. 603-607.

53. Bower A.S., Lozier M.S., Gary S.F. Boning C.W. Interior pathways of the North Atlantic Meridional Overturning Circulation // Nature. - 2009. - Vol. 459. - P. 243248. - doi:10.1038/nature07979.

54. Brambilla E., Talley L.D. Subpolar Mode Water in the northeastern Atlantic: 1. Averaged properties and mean circulation // J. Geophys. Res. - 2008. - Vol. 113.

- doi: 10.1029/2006JC004062.

55. Brambilla E., Talley L.D., Robbins P.E. Subpolar Mode Water in the northeastern Atlantic: 2. Origin and transformation // J. Geophys. Res. - 2008. - Vol. 113. - doi: 10.1029/2006JC004063.

56. Brewer P.G., Broecker W.S., Jenkins W.J., Rhines P.B., Rooth C.G., Swift J.H., Takahashi T., Williams R.T. A climatic freshening of the deep Atlantic north of 50°N over the past 20 years // Science. - 1983. - Vol. 222. - P. 1237-1239.

57. Broecker W.S. The great ocean conveyor // Oceanography. - 1985. - Vol. 4. - № 2.

- P. 79-89.

58. Bryden H.L., Longworth H.R., Cunningham S.A. Slowing of the Atlantic meridional overturning circulation at 25°N // Nature. - 2005. - Vol. 438. - P. 655-657. - doi: 10.1038/nature04385.

59. Candela J. Mediterranean water and global circulation // Ocean Circulation and Climate. San Diego: Academic Press, 2001. - P. 419-429.

60. Clarke R.A. Transport through the Cape Farewell-Flemish Cap section // Rapp. P.-V. Reun.- Cons. Int. Explor. Mer 185. - 1984. - P. 120-130.

61. Clarke R.A., Gascard J.C. The formation of Labrador Sea water. Part I: Large-scale processes // J. Phys. Oceanogr. - 1983. - Vol. 13. - P. 1764-1778.

62. Cunningham S.A., Alderson S. Transatlantic temperature and salinity changes at 24.5°N from 1957 to 2004 // Geophys. Res. Lett. - 2007. - Vol. 34. - doi: 10.1029/2007GL029821.

63. Cunningham S., Baringer M., Johns B. et al. The present and future system for measuring the Atlantic meridional overturning circulation and heat transport // Proceedings of 0cean0bs'09: Sustained Ocean Observations and Information for Society, vol. 2, Venice, Italy, 21-25 September 2009. ESA Publication WPP-306. -2010. - doi: 10.5270/ 0cean0bs09.cwp.21.

64. Cunningham S.A., Haine T. W.N. Labrador sea water in the Eastern North Atlantic. Part I: a synoptic circulation inferred from a minimum in potential vorticity // J. Phys. Oceanogr. - 1995. - Vol. 25. - №4. - P. 649-665.

65. Cunningham S., Kanzow Т., Rayner D. et al. Temporal variability of the Atlantic Meridional Overturning Circulation at 26.5°N // Science. - 2007. - Vol.317. -P. 938-941.

66. Сипу J., Rhines P.В., Kwok R. Davis Strait volume, freshwater and heat fluxes // Deep Sea Res. Part I. - 2005. - Vol. 52.-P. 519-542.

67. Сипу J., Rhines P.В., Niiler P.P., Bacon S. Labrador Sea boundary currents and the fate of Irminger Sea Water // J. Phys. Oceanogr. - 2002. - Vol. 32. - P. 627-647.

68. Curry R., Dickson R., Yashayaev I. A change in the freshwater balance of the Atlantic Ocean over the past four decades // Nature. - 2003. - Vol. 426. - P. 826829.

69. Curry R.G., McCartney M.S. Ocean gyre circulation changes associated with the North Atlantic Oscillation//J. Phys. Oceanogr. - 2001. - Vol. 31. - P. 3374-3400.

70. Curry R., McCartney M.S., Joyce T.M. Oceanic transport of subpolar climate signals to mid-depth subtropical waters // Nature. - 1998. - Vol. 391. - P. 575-577.

71. Daniault N., Lherminier P., Mercier H. Circulation and transport at the south east tip of Greenland // J. Phys. Oceanogr. - 2011a. - Vol. 41. - P. 437^157. - doi: 10.1175/2010JP04428.1.

72. Daniault N., Mercier H., Lherminier P. The 1992-2009 transport variability of the East Greenland-Irminger Current at 60°N // Geophys. Res. Lett. - 201 lb. - Vol. 38. - doi: 10.1029/ 2011GL046863.

73. de Jong M.F., van Aken H.M., Váge K., Pickart R. Convective mixing in the central Irminger Sea: 2002-2010 // Deep Sea Res. Part I. - 2012. - Vol. 63. - P. 36-51. -doi:10.1016/j.dsr.2012.01.003.

74. Delworth T.L., Mann M.E. Observed and simulated multidecadal variability in the Northern Hemisphere // Clim. Dynam. - 2000. - Vol. 16. - P. 661-676.

75. Dengler M., Fischer J., Schott F.A., Zantopp R. Deep Labrador Current and its variability in 1996-2005 // Geophys. Res. Lett. - 2006. - Vol. 33. - doi: 10.1029/ 2006GL026702.

76. Desbruyéres D., Daniault N., Mercier H., Thierry V., Yashayaev I., Lherminier P., Sarafanov A. The meridional overturning circulation north of the AR7W and A25-Ovide lines in recent decades // Geophys. Res. Lett. - 2013. Submitted manuscript.

77. Desbruyéres D., Thierry V., Mercier H. Simulated decadal variability of the Meridional Overturning Circulation across the A25-Ovide section // J. Geophys. Res. -2013. - Vol. 118. - doi: 10.1029/2012JC008342.

78. Dickson R.R., Brown J. The production of North Atlantic Deep Water: Sources, rates and pathways // J. Geophys. Res. - 1994. - Vol. 99. - № C6. - P. 1231912341.

79. Dickson R.R., Dye S., Jónsson S. et al. The overflow flux west of Iceland: variability, origins and forcing // Arctic-Subarctic Ocean Fluxes. - The Netherlands: Springer, 2008. - P. 443^174.

80. Dickson R.R., Meincke J., Malmberg S.-A., Lee A.J. The «Great Salinity Anomaly» in the northern North Atlantic, 1968-1982 // Prog. Oceanogr. - 1988. - Vol. 20. -P. 103-151.

81. Dickson R.R., Yashayaev I., Meincke J., Turrell B., Dye S., Holfort J. Rapid freshening of the deep North Atlantic Ocean over the past four decades // Nature. -2002. - Vol. 416. - P. 832-837.

82. Eden C., Willebrand J. Mechanism of interannual to decadal variability of the North Atlantic circulation // J. Clim. - 2001. - Vol. 14. - P. 2266-2280.

83. Eldevik T., Nilsen J. E. 0., Iovino D., Olsson K. A., Sand0 A. B. and Drange H. Observed sources and variability of Nordic seas overflow // Nature Geoscience. -2009. - Vol. 2. - P. 406^110. - doi:10.1038/NGE0518.

84. Falina A., Sarafanov A., Mercier H., Lherminier P., Sokov A., Daniault N. On the cascading of dense shelf waters in the Irminger Sea // J. Phys. Oceanogr. - 2012. -Vol. 42. - P. 2254-2267. - doi:http://dx.doi.org/10.1175/JPO-D-12-012.1

85. Falina A., Sarafanov A., Sokov A. Variability and renewal of Labrador Sea Water in the Irminger Basin in 1991-2004 // J. Geophys. Res. - 2007. - Vol. 112. - doi: 10.1029/2005JC003348.

86. Fischer J., Schott F., Dengler M. Boundary circulation at the exit of the Labrador Sea // J. Phys. Oceanogr. - 2004. - Vol. 34. - P. 1548-1570. - doi: 10.1175/1520-0485(2004)034<1548:BCATEO>2.0.CO;2.

87. Fischer J., Visbeck M., Zantopp R., Nunes N. Interannual to decadal variability of outflow from the Labrador Sea // Geophys. Res. Lett. - 2010. - Vol. 37. - doi: 10.1029/2010GL045 321.

88. Garzoli S.L., Boebel O., Brydene H. et al. Progressing towards global sustained deep ocean observations // Proceedings of 0cean0bs'09: Sustained Ocean Observations and Information for Society, vol.2, Venice, Italy, 21-25 September 2009. ESA Publication WPP-306. - 2010. - doi: 10.5270/ 0cean0bs09.cwp.21.

89. Girton J.B., Sanford T.B., Käse R.H. Synoptic sections of the Denmark Strait Overflow // Geophys. Res. Lett. - 2001. - Vol. 28. - № 8. - P. 1619-1622. - doi: 10.1029/2000GL011970.

90. Gourcuff C. Etude de la variabilité de la circulation du gyre subpolaire de l'Atlantique Nord à partir des données Ovide et de mesures satellitaires: Ph.D. Thesis; Université de Bretagne Occidentale, France, 2008. - http://archimer.ifremer. fr/doc/00000/6226/

91. Gourcuff C., Lherminier P., Mercier H., Le Traon P. Y. Altimetry combined with hydrography for ocean transport estimation // J. of Atmospheric and Oceanographic Technology. - 2011. - Vol. 28. - P. 1324-1337. - doi: 10.1175/2011 JTECH0818.1.

92. Grist J.P., Marsh R., Josey S.A. On the relationship between the North Atlantic meridional overturning circulation and the surface-forced overturning streamfunction // J. Climate. - 2009. - Vol. 22. - № 19. - P. 4989-5002. - doi: 10.1175/2009JCLI2574.1.

93. Gulev S.K., Barnier B., Knöchel,H., Molines J.-M., Cottet M. Water mass transformation in the North Atlantic and its impact on the meridional circulation: insights from on ocean model forced by NCEP/NCAR reanalysis surface fluxes // J. Clim.-2003.-Vol. 16-P. 3085-3110.

94. Gulev S.K., Jung T., Ruprecht E. Estimation of the impact of sampling errors in the VOS observations on air-sea fluxes. Part II. Impact on trends and interannual variability // J. Clim. - 2007. - Vol. 20. - P. 302-315. - doi: 10.1175/JCLI4008.1.

95. Häkkinen S., Rhines P.B. Decline of subpolar North Atlantic circulation during the 1990s//Science.-2004.-Vol. 304.-P. 555-559. - doi: 10.1126/science. 1094917.

96. Häkkinen S., Rhines P.B. Shifting surface currents in the northern North Atlantic Ocean // J. Geophys. Res. - 2009. - Vol. 114. - doi:10.1029/2008JC004883.

97. Häkkinen S., Rhines P.B., Worthen D.h. Warm and saline events embedded in the meridional circulation of the northern North Atlantic // J. Geophys. Res. - 2011. -Vol. 116. - doi: 10.1029/2010JC006275.

98. Han G., Ohashi K., Chen N., Myers P. G., Nunes N., Fischer J. Decline and partial rebound of the Labrador Current 1993-2004: Monitoring ocean currents from altimetric and conductivity-temperature-depth data // J. Geophys. Res. - 2010. -Vol. 115. - doi : 10.1029/2009JC006091.

99. Hansen B., Hatun H., Kristiansen R., Olsen S.M., 0sterhus S. Stability and forcing of the Iceland-Faroe inflow of water, heat, and salt to the Arctic // Ocean Sci. -2010.-Vol. 6.-P. 1013-1026. -doi: 10.5194/os-6-1013-2010.

100. Hansen, B„ Osterhus S. Faroe Bank Channel overflow 1995-2005 // Prog. Oceanogr. -2007. - Vol. 75. - P. 817-856. - doi: 10.1016/j.pocean.2007.09.004.

101. Hansen B., Osterhus S. North Atlantic - Nordic Seas exchanges // Prog. Oceanogr. -2000.-Vol. 45.-P. 109-208.

102. Hansen B., 0sterhus S., Hatun H., Kristiansen R., Larsen K.M.H. The Iceland-Faroe inflow of Atlantic water to the Nordic Seas // Prog. Oceanogr. - 2003. - Vol. 59. -P. 443-474.

103. Hansen B., Osterhus S., Quadfasel D., Turrell. W. Already the day after tomorrow? // Science. - 2004. - Vol. 305. - P. 953-954.

104. Hansen B., Turell W.R., Osterhus S. Decreasing overflow from the Nordic seas into the Atlantic Ocean through the Faroe Bank channel since 1950 // Nature. - 2001. -Vol. 411.-P. 927-930.

105. Hatun H., Sando A.B., Drange H. Influence of the Atlantic Subpolar Gyre on the thermohaline circulation // Science. - 2005. - Vol. 309. - P. 1841-1844. - doi: 10.1126/science.l 114777.

106. Holfort J., Albrecht T. Atmospheric forcing of salinity in the overflow of Denmark Strait // Ocean Sci. - 2007. - Vol. 3. - P. 411-416.

107. Holliday N.P., Bacon S., Allen J., McDonagh E.L. Circulation and transport in the western boundary currents at Cape Farewell, Greenland // J. Phys. Oceanogr. -2009. - Vol. 39. - P. 1854-1870. - doi: 10.1175/2009JP04160.1.

108. Holliday N.P., Hughes S.L., Bacon S. et al. Reversal of the 1960s to 1990s freshening trend in the northeast North Atlantic and Nordic Seas // Geophys. Res. Lett. -2008. - Vol. 35 - doi: 10.1029/2007GL032675.

109. Huang B., Xue Y., Kumar A., Behringer D.W. AMOC variations in 1979-2008 simulated by NCEP operational ocean data assimilation system // Climate Dynamics. - 2012. - Vol. 38. - №3^1. - P. 513-525. - doi:10.1007/s00382-011-1035-z.

110. Huck T., Colin de Verdiere A.C., Estrade P., Schopp R. Low-frequency variations of the large-scale ocean circulation and heat transport in the North Atlantic from 19551998 in situ temperature and salinity data // Geophys. Res. Lett. - 2008. - Vol. 35. -doi:10.1029/2008GL035635.

111. Hurrell J. W. Decadal trends in the North Atlantic Oscillation: regional temperatures and precipitation // Science. - 1995. - Vol.269 - P. 676-679. - doi:10.1126/ science.269.5224.676.

112. Hurrell J.W., Deser C. North Atlantic climate variability: The role of the North Atlantic Oscillation // J. of Marine Systems. - 2009. - Vol. 79. - P. 231-244. -doi: 10.1016/j.marsys.2008.11.026.

113. Jochumsen K., Quadfasel D., Valdimarsson H., Jonsson S. Variability of the Denmark Strait overflow: moored time series from 1996-2011 // J. Geophys. Res. -2012. - Vol. 117. - doi: 10.1029/2012JC008244.

114. Johnson G.C., Bullister J.L., Gruber N. Labrador Sea Water property variations in the northeastern Atlantic Ocean // Geophys. Res. Lett. - 2005. - Vol. 32 - doi: 10.1029/2005GL022404.

115. Johnson G.C., Gruber N. Decadal water mass variations along 20°W in the northeastern Atlantic Ocean // Prog. Oceanogr. - 2007. - 73. - P. 277-295.

116. Joyce T.M. WOCE operations manual, Rev. 1, WHP OFF. Rep. WHPO-91-1 // WOCE Rep. 68/91. - Woods Hole: Woods Hole Oceanogr. Inst., 1994.

117. Joyce T.M., Pickart R.S., Millard R.C. Long-term hydrographic changes at 52 and 66°W in the North Atlantic Subtropical Gyre and Caribbean // Deep Sea Res. Part II. - 1999. - Vol. 46. - P. 245-278.

118. Kanzow T., Cunningham S.A., Johns W.E. et al. Seasonal variability of the Atlantic meridional overturning circulation at 26.5°N // J. Clim. - 2010. - Vol.23. -P.5678-5698.

119. Khatiwala S., Schlosser P., Visbeck M. Rates and mechanisms of water mass transformation in the Labrador Sea as inferred from tracer observations // J. Phys. Oceanogr. - 2002. - Vol. 32. - P. 666-686.

120. Kieke D., Rhein M. Variability of the overflow water transport in the western subpolar North Atlantic, 1950-97 // J. Phys. Oceanogr. - 2006. - Vol. 36. - P. 435456.

121. Koltermann K.P., Sokov A., Tereschenkov V., Dobroliubov S., Lorbacher K., Sy A. Decadal changes in the thermohaline circulation of the North Atlantic // Deep Sea Res. Part II. - 1999. - Vol. 46. - P. 109-138. doi:10.1016/S0967-0645(98)00115-5.

122. Kushnir Y. Interdecadal variations in North Atlantic sea surface temperature and associated atmospheric conditions // J. Clim. - 1994. - Vol 7. - P. 141-157.

123. Lavender K.L., Owens W.B., Davis R.E. The mid-depth circulation of the subpolar North Atlantic Ocean as measured by subsurface floats // Deep-Sea Res. Pat I. -2005. - Vol. 52. - P. 767-785.

124. Lazier J. The renewal of Labrador Sea water // Deep-Sea Res. - 1973. - Vol. 20. -P. 341-353.

125. Lazier J., Hendry R., Clarke A., Yashayaev I., Rhines P. Convection and restratification in the Labrador Sea, 1990-2000 // Deep Sea Res. Part I. - 2002. -Vol. 49.-P. 1819-1835. -doi:10.1016/S0967-0637(02)00064-X.

126. Lherminier P., Mercier H., Gourcuff C., Alvarez M., Bacon S., Kermabon C. Transports across the 2002 Greenland-Portugal Ovide section and comparison with 1997 // J. Geophys. Res. - 2007. - Vol. 112. - doi:10.1029/2006JC003716.

127. Lherminier P., Mercier H., Huck T., Gourcuff C., Perez F.F., Morin P., Sarafanov A., Falina A. The Atlantic Meridional Overturning Circulation and the subpolar gyre observed at the A25-Ovide section in June 2002 and 2004 // Deep-Sea Res. Part I. - 2010. - Vol. 57. - P. 1374-1391. - doi:10.1016/j.dsr.2010.07.009.

128. Lozier M.S., Leadbetter S., Williams R.G., Roussenov V., Reed M.S.C., Moore N.J. The spatial pattern and mechanisms of heat-content change in the North Atlantic // Science. - 2008. - Vol. 319. - P. 800-803.

129. Lozier M.S., Stewart N.M. On the temporally-varying northward penetration of Mediterranean Overflow Water and eastward penetration of Labrador Sea Water // J. Phys. Oceanogr. - 2008. - Vol.38. - P. 2097-2103. - doi:10.1175/ 2008JP03908.1.

130. Lu Y., Wright D.G., Yashayaev I. Modelling hydrographie changes in the subpolar North Atlantic during 1949-2001 // Arctic/Subarctic Ocean Fluxes Newsl. - 2004. -Vol. 2.-P. 11-12.

131. Lumpkin R., Speer K. Global Ocean meridional overturning // J. Phys. Oceanogr. 2007. - Vol. 37. - P. 2550-2562. - doi: 10.1175/JP03130.1.

132. Lumpkin R., Speer K. Large-Scale Vertical and Horizontal Circulation in the North Atlantic Ocean // J. Phys. Oceanogr. - 2003. - Vol. 33. - P. 1902-1920. - doi: http://dx.d0i.0rg/l 0.1175/1520-0485(2003)033<l 902 :LVAHCI>2,O.CO;2

133. Lumpkin R., Speer K., Koltermann K.P. Transport across 48°N in the Atlantic Ocean // J. Phys. Oceanogr. - 2008. - Vol.38. - P. 733-752. - doi:10.1175/ 2007JP03636.1.

134. Macrander A., Send U., Valdimarsson H., Jônsson S., Käse R.H. Interannual changes in the overflow from the Nordic Seas into the Atlantic Ocean through Denmark Strait // Geophys. Res. Lett. - 2005. - Vol.32. - doi:10.1029/ 2004GL021463.

135. Malmberg S.A., Gade H.G., Sweers H.E. Current velocities and volume transports in the East Greenland Current off Cape Nordenskjold in August-September 1965 // Proc. Int. Sea Ice Conf., Reykjavik, Iceland. - 1972. - P. 130-139.

136. Marsh R., de Cuevas B.A., Coward A.C., Bryden H.L., Âlvarez M.F. Thermohaline circulation at three key sections in the North Atlantic over 1985-2002 // Geophys. Res. Lett. - 2005. - Vol. 32. - doi:10.1029/2004GL022281.

137. Marshall J., Schott F. Open-ocean convection: Observations, theory and models // Rev. Geophys. - 1999. - Vol. 37. - P. 1-64.

138. Mauritzen C. Production of dense overflow waters feeding the North Atlantic across the Greenland-Scotland Ridge // Deep-Sea Res. - 1996. - Vol. 43A. - P. 769-835.

139. Mauritzen C., Melsom A., Sutton R.T. Importance of density-compensated temperature change for deep North Atlantic Ocean heat uptake // Nature Geoscience. - 2012. - Vol. 5. - P. 905-910. - doi:10.1038/NGE01639.

140. McCarthy G., Frajka-Williams E., Johns W.E., et al. Observed interannual variability of the Atlantic meridional overturning circulation at 26.5°N // Geophys. Res. Lett. - 2012. - Vol. 39. - doi: 10.1029/2012GL052933.

141. McCartney M.S. Recirculating components to the deep boundary current of the Northern North Atlantic // Prog. Oceanogr. - 1992. - Vol. 29. - P. 283-383.

142. McCartney M.S., Talley L.D. The Subpolar Mode Water of the North Atlantic Ocean // J. Phys. Oceanogr. - 1982. - Vol. 12. - P. 1169-1188.

143. McCartney M.S., Talley L.D. Warm-to-cold water conversion in the northern North Atlantic Ocean // J. Phys. Oceanogr. - 1984. - Vol. 14. - P. 922-935.

144. Mercier H., Lherminier P., Sarafanov A. et al. Variability of the meridional overturning circulation at the Greenland-Portugal Ovide section from 1993 to 2010 // Prog. Oceanogr. - 2013. In press.

145. Mielke C., Frajka-Williams E., Baehr J. Observed and simulated variability of the AMOC at 26°N and 41°N // Geophys. Re. Lett. - 2013. - Vol. 40. - doi: 10.1002/ grl.50233.

146. Mork K.A., Skagseth 0. A quantitative description of the Norwegian Atlantic Current by combining altimetry and hydrography // Ocean Sei. - 2010. - Vol. 6. -P. 901-911. - doi:10.5194/os-6-901-2010.

147. Morozov E.G., Demidov A.N., Tarakanov R.Y., Zenk W. Abyssal Channels in the Atlantic Ocean: Water Structure and Flows. - New York: Springer, 2010. - 266 p.

148. Olsen S.M., Buch E. A Review of the North Atlantic Circulation // Marine Climate Change and its Impact on North European Climate. - Copenhagen: Environmental Assessment Institute, 2004. - 71 p.

149. Olsen S.M., Hansen B., Quadfasel D., Osterhus S. Observed and modelled stability of overflow across the Greenland-Scotland Ridge // Nature. - 2008. - Vol. 455. -P. 519-523. - doi:10.1038/nature07302.

150. Osterhus S., Turrell W.R., Hansen B., Lundberg P., Buch E. Observed transport estimates between the North Atlantic and the Arctic Mediterranean in the Iceland-Scotland region//Polar Res. - 2001. - Vol. 20.-№ l.-P. 169-175.

151. Osterhus S., Turrrell W.R., Jonsson S., Hansen B. Measured volume, heat, and salt fluxes from the Atlantic to the Arctic Mediterranean // Geophys. Res. Lett. - 2005. -Vol. 32. - doi:10.1029/2004GL022188.

152. Osterhus S., Sherwin Т., Quadfasel D., Hansen B. The overflow transport east of Iceland // Arctic-Subarctic Ocean Fluxes. - The Netherlands: Springer, 2008. -P.427-441.

153. Peterson B.J., McClelland J., Curry R.G., Holmes R.M., Walsh J.E., Aagaard K. Trajectory shifts in the Arctic and Subarctic fresh-water cycle // Science. - 2006. -Vol. 313.-P. 1061-1066.

154. Pickart R.S., Spall M. Impact of Labrador Sea convection on the North Atlantic Meridional Overturning Circulation // J. Phys. Oceanogr. - 2007. - Vol. 37. -P. 2207-2227. - doi: 10.1175/JP03178.1.

155. Pickart R.S., Spall M., Ribergaard M.H., Moore G.W.K., MilliffR. Deep convection in the Irminger Sea forced by the Greenland tip jet // Nature. - 2003b. - Vol. 424. -P. 152-156.

156. Pickart R.S., Straneo F., Moore G. W. K. Is Labrador Sea Water formed in the Irminger Basin? // Deep-Sea Res. Part I. - 2003a. - Vol. 50. - P. 23-52. -doi: 10.1016/S0967-063 7(02)00134-6.

157. Pickart R.S., Torres D.J., Clarke A.J. Hydrography of the Labrador Sea during active convection // J. Phys. Oceanogr. - 2002. - Vol. 32. - P. 428^57.

158. Potter R.A., Lozier M.S. On the warming and salinification of the Mediterranean outflow waters // J. Geophys. Res. - 2004. - Vol. 31. - doi:10.1029/2003GL018161.

159. Read J.F., Gould W.J. Cooling and freshening of the subpolar North Atlantic Ocean since the 1960s // Nature. - 1992. - Vol. 360. - P. 55-57.

160. Reid J.L. On the contribution of the Mediterranean Sea outflow to the Norwegian-Greenland Sea // Deep Sea Res. Part A. - 1979. - Vol. 26. - P. 1199-1223. -doi: 10.1016/0198-0149(79)90064-5.

161. Reverdin G. North Atlantic subpolar gyre surface variability (1895-2009) // J. Clim. - 2010. - Vol. 23. - P. 4571-4584. - doi: 10.1175/2010JCLI3493.1.

162. Reverdin G., Durand F., Mortensen J., Schott F., Valdimarsson H., Zenk W. Recent changes in the surface salinity of the North Atlantic subpolar gyre // J. Geophys. Res. - 2002. - Vol. 107. - № C12. - doi: 10.1029/2001JC001010.

163. Reverdin G., Niiler P.P., Valdimarsson H. North Atlantic Ocean surface currents // J. Geophys. Res. -2003. - Vol. 108. -№ CI. - doi: 10.1029/2001JC001020.

164. Rhein M., Fischer J., Smethie W.M., Smythe-Wright D., Weiss R.F., Mertens C., Min D.-H., Fleischmann U., Putzka A. Labrador Sea water: pathways, CFC inventory, and formation rates // J. Phys. Oceanogr. - 2002. - Vol. 32. - P. 648-665.

165. Rhein M., Kieke D., Huttl-Kabus S., Roessler A., Mertens C., Meissner R., Klein B., Boning C.W., Yashayaev I. Deep-water formation, the subpolar gyre, and the meridional overturning circulation in the subpolar North Atlantic // Deep-Sea Res. Part II.-2011.-Vol. 58.-P. 1819-1832. - doi: 10.1016/j.dsr2.2010.10.061.

166. Rio M.-H., Hernandez F. A mean dynamic topography computed over the world ocean from altimetry, in situ measurements, and a geoid model // J. Geophys. Res. -2004. - Vol. 109. - doi: 10.1029/2003JC002226.

167. Rudels B. Volume and freshwater transports through the Canadian Arctic Archipelago-Baffin Bay system // J. Geophys. Res. - 2011. - Vol. 116. - doi: 10.1029/2011JC007019.

168. Rudels B., Eriksson P., Gronvall H., Hietala R., Launiainen J. Hydrographic Observations in Denmark Strait in Fall 1997, and their Implications for the Entrainment into the Overflow Plume // Geophys. Res. Lett. - 1999. - Vol. 26. -P.1325-1328.

169. Rudels B., Fahrbach E., Meincke J., Budeus G., Eriksson P. The East Greeenland Current and its contribution to the Denmark Strait overflow // ICES J. Marine Science. - 2002. - Vol. 59. - P. 1133-1154.

170. Sanchez-Roman A., Sannino G., Garcia-Lafuente J., Carillo A., Criado-Aldeanueva F. Transport estimates at the western section of the Strait of Gibraltar: A combined experimental and numerical modeling study // J. Geophys. Res. - 2009. - Vol. 114. - doi: 10.1029/2008JC005023.

171. Sarafanov A. On the effect of the North Atlantic Oscillation on temperature and salinity of the subpolar North Atlantic intermediate and deep waters // ICES J. Marine Science. - 2009. - Vol. 66. - № 7. - P. 1448-1454. - doi:10.1093/icesjms/ fsp094.

172. Sarafanov A., Falina A., Lherminier P., Mercier H., Sokov A., Gourcuff C. Assessing decadal changes in the Deep Western Boundary Current absolute transport southeast of Cape Farewell (Greenland) from hydrography and altimetry // J. Geophys. Res. - 2010a. - Vol. 115. - doi: 10.1029/2009JC005811.

173. Sarafanov A., Falina A., Mercier H., Lherminier P., Sokov A. Recent changes in the Greenland-Scotland overflow-derived water transport inferred from hydrographic observations in the southern Irminger Sea // J. Geophys. Res. - 2009. - Vol. 36. -doi:10.1029/2009GL038385.

174. Sarafanov A., Falina A., Mercier H., Sokov A., Lherminier P., Gourcuff C., Gladyshev S., F. Gaillard, Daniault N. Mean full-depth summer circulation and transports at the northern periphery of the Atlantic Ocean in the 2000s // J. Geophys. Res. - 2012. - Vol. 117. - doi: 10.1029/2011JC007572.

175. Sarafanov A., Falina A., Sokov A., Demidov A. Intense warming and salinification of intermediate waters of southern origin in the eastern subpolar North Atlantic in the 1990s to mid-2000s // J. Geophys. Res. - 2008. - Vol.113. - doi:10.1029/ 2008JC004975.

176. Sarafanov A., Falina A., Sokov A., Gladyshev S. Observing deep-water changes in the northern North Atlantic // Proceedings of 0cean0bs'09: Sustained Ocean Observations and Information for Society, Annex, Venice, Italy. ESA Publication WPP-306. -2010b. -doi:10.5270/0cean0bs09.

177. Sarafanov A., Mercier H., Falina A., Sokov A., Lherminier P. Cessation and partial reversal of deep water freshening in the northern North Atlantic: observation-based estimates and attribution // Tellus. - 2010c. - Vol. 62A. - P. 80-90. - doi:10.1111/ j. 1600-0870.2009.00418.x.

178. Sarafanov A., Sokov A., Demidov A. Water mass characteristics in the equatorial North Atlantic: a section nominally along 6.5°N, July 2000 // J. Geophys. Res. -2007a. - Vol. 112. - doi:10.1029/2007JC004222.

179. Sarafanov A., Sokov A., Demidov A., Falina A. Warming and salinification of intermediate and deep waters in the Irminger Sea and Iceland Basin in 1997-2006 // Geophys. Res. Lett. - 2007b. - Vol. 34. - doi:10.1029/2007GL031074.

180. Saunders P.M. The flux of dense cold overflow water southeast of Iceland // J. Phys. Oceanogr. - 1996. - Vol. 26. P. 85-95.

181. Saunders P.M. The flux of overflow water through the Charlie-Gibbs Fracture Zone // J. Geophys. Res. - 1994. - Vol. 99. - P. 12343-12355.

182. Saunders P.M., Cunningham S.A., de Cuevas B.A., Coward A.C. Comments on "Decadal Changes in the North Atlantic and Pacific Meridional Overturning Circulation and Heat Flux" // J. Phys. Oceanogr. - 2008. - Vol. 38. - P. 2104-2107. -doi: 10.1175/2008JP03827.1.

183. Schlesinger M.E., Ramankutty N. An oscillation in the global climate system of period 65-70 years // Nature. - 1994. - Vol. 367. - P. 723-726.

184. Schmitz W.J., Jr., McCartney M.S. On the North Atlantic Circulation // Rev. Geophys. - 1993.-Vol. 31.-P. 29-49.

185. Schott F.A., Brandt P. Circulation and deep water export of the subpolar North Atlantic during the 1990s // Ocean Circulation: Mechanisms and Impacts. -Geophys. Monograph Series. - 2007. - Vol. 173. - P. 91-118. - doi:10.1029/ 173GM08.

186. Serreze M.C., Barrett A.P., Slater A. G. et al. The large-scale freshwater cycle of the Arctic // J. Geophys. Res. - 2006. - Vol. 111. - doi: 10.1029/2005JC003424.

187. Soto-Navarro J., Criado-Aldeanueva F., García-Lafuente J., Sánchez-Román A. Estimation of the Atlantic inflow through the Strait of Gibraltar from climatological and in situ data // J. Geophys. Res. - 2010. - Vol.115. - doi:10.1029/ 2010JC006302.

188. Speer K., Tziperman E. Rates of water mass formation in the North Atlantic Ocean // J. Phys. Oceanogr. - 1992. - Vol. 22. - P. 93-104.

189. Stephens J.C., Marshall D.P. Dynamical pathways of Antarctic Bottom Water in the Atlantic// Journal of Physical Oceanography. - 2000. - Vol. 30. - № 3. - P. 622640.

190. Sutherland D.A., Pickart R.S. The East Greenland Coastal Current: structure, variability, and forcing // Prog. Oceanogr. - 2008. - Vol. 78. - P. 58-77. - doi: 10.1016/j.pocean.2007.09.006.

191. Sutton R.T., Dong B. Atlantic Ocean influence on a shift in European climate in the 1990s//Nature Geoscience.-2012.- Vol. 5.-doi: 10.1038/NGE01595.

192. Sutton R.T., Hodson D.L.R. Atlantic Ocean forcing of North American and European summer climate // Science. - 2005. - Vol. 309. - P. 115-118.

193. Sverdrup H.U., Johnson M.W., Fleming R.H. The Oceans, their physics, chemistry and general biology. - New York: Prentice-Hall, 1942. - 1060 p.

194. Swift J.H., Aagaard K., Malmberg S.-A. The contribution of the Denmark Strait overflow to the deep North Atlantic. // Deep-Sea Res. Part A. - 1980. - Vol. 27. -P.29-42.

195. Talley L.D. Shallow, intermediate, and deep overturning components of the global heat budget // J. Phys. Oceanogr. - 2003. - Vol. 33. - P. 530-560.

196. Talley L.D., McCartney M.S. Distribution and circulation of Labrador Sea Water // J. Phys. Oceanogr.- 1982.-Vol. 12.-P. 1189-1205.

197. Thierry V., de Boisseson E., Mercier H. Interannual variability of the Subpolar Mode Water properties over the Reykjanes Ridge during 1990-2006 // J. Geophys. Res. -2008. - Vol. 113. - doi: 10.1029/2007JC004443.

198. Treguier A.-M., Gourcujf C., Lherminier P. et al. Internal and forced variability along a section between Greenland and Portugal in the CLIPPER Atlantic model // Oceans Dyn. - 2006. - Vol. 56. - P. 568-580.

199. Tsuchiya M., Talley L.D., McCartney M.S. An eastern Atlantic section from Iceland southward across the equator // Deep Sea Res. Part A. - 1992. - Vol. 39. - P. 18851917. - doi: 10.1016/0198-0149(92)90004-D.

200. Vage K., Pickart R.S., Moore G.W.K., Ribergaard M.H. Winter mixed-layer development in the central Irminger Sea: the effect of strong, intermittent wind events // J. Phys. Oceanogr. - 2008. - Vol. 38. - P. 541-565.

201. Vage K., Pickart R.S., Thierry V, Reverdin G., Lee C.M., Petrie B., Agnew T.A., A. Wong, Ribergaard M.H. Surprising return of deep convection to the subpolar North Atlantic Ocean in winter 2007-2008 // Nature Geoscience. - 2009. - Vol. 2. -P. 67-72. - doi: 10.1038/NGE0382.

202. Vage K., Pickart R., Sarafanov A. et al. The Irminger Gyre: circulation, convection, and interannual variability // Deep-Sea Res. Part I. - 2011a. - Vol. 58. - P. 590-614.-doi:10.1016/j.dsr.2011.03.001.

203. Vage K., Pickart R.S., Spall M.A., Valdimarsson H., Jonsson S., Torres D.J., 0sterhus S., Eldevik T. Significant role of the North Icelandic Jet in the formation of Denmark Strait Overflow Water // Nature Geoscience. - 201 lb. - Vol. 4. - P. 723727. - doi:10.1038/ngeol234.

204. van Aken H.M. The hydrography of the mid-latitude northeast Atlantic Ocean I: The deep water masses // Deep-Sea Res. Part I. - 2000. - Vol. 47. - P. 757-788.

205. van Aken, H.M. The Oceanic Thermohaline Circulation: An Introduction // Series Atmospheric and Oceanographic Sciences Library. Vol. 39. - Heidelberg: SpringerVerlag, 2007. - 326 p.

206. van Aken H.M., Becker G. Hydrography and through-flow in the north-eastern North Atlantic Ocean: The NANSEN project // Prog. Oceanogr. - 1996. - Vol. 38. -P. 297-346. - doi: 10.1016/S0079-6611(97)00005-0.

207. van Aken H.M., de Boer C.J. On the synoptic hydrography of intermediate and deep water masses in the Iceland Basin // Deep Sea Res. Part I. -1995. - Vol. 42. -P. 165-189. - doi:10.1016/0967-0637(94)00042-Q.

208. van Aken H.M., de Jong M.F. Hydrographic variability of Denmark Strait Overflow Water near Cape Farewell with multi-decadal to weekly time scales // Deep-Sea Res. Part I. - 2012. - Vol. 66. - P. 41-50. - doi:10.1016/j.dsr.2012.04.004.

209. van Aken H.M., de Jong M.F., Yashayaev I. Decadal and multi-decadal variability of Labrador Sea Water in the north-western North Atlantic Ocean derived from tracer distributions: Heat budget, ventilation, and advection // Deep-Sea Res. Part I. -2011. - Vol. 58. - P. 505-523. - doi:10.1016/j.dsr.2011.02.008.

210. Visbeck M., Chassignet E., Curry R. et al. The ocean's response to North Atlantic Oscillation variability // The North Atlantic Oscillation: climatic significance and environmental impact. Geophys. Monogr. Ser. Vol. 134. - Washington, D.C.: AGU, 2003.-P. 113-145.

211. Wijffels S.E., Schmitt R.W., Bryden H.L., Stigebrandt A. Transport of freshwater by the oceans // J. Phys. Oceanogr. - 1992. - Vol. 22. - P. 155-162.

212. Willis J.K. Can in situ floats and satellite altimeters detect long-term changes in Atlantic Ocean overturning? // Geophys. Res. Lett. - 2010. - Vol. 37. - doi: 10.1029/2010GL042372.

213. Woodgate R.A., Aagaard K. Revising the Bering Strait freshwater flux into the Arctic Ocean // Geophys. Res. Lett. - 2005. - Vol.32. - doi: 10.1029/ 2004GL021747.

214. Worthington L.V. On the Atlantic circulation // John Hopkins Oceanogr. Stud. -1976.-Vol. 6,- 110 p.

215. Wu P., Wood R., Stott P. Does the recent freshening trend in the North Atlantic indicate a weakening thermohaline circulation? // Geophys. Res. Lett. - 2004. -Vol. 31. - doi: 10.1029/ 2003GL018584.

216. Wüst G. Schichtung und Zirkulation des Atlantischen Ozeans. Die Stratosphäre // Deutsche Atl. Exped. "Meteor" 1925-27. Wiss. Ergebn. - 1935. - Bd 6. - T. I. -Lief 2. - 106 s.

217. Xu X., Schmitz W.J., Jr., Hurlburt H.E., Hogan P.J., and Chassignet E.P. Transport of Nordic Seas overflow water into and within the Irminger Sea: An eddy-resolving simulation and observations // J. Geophys. Res. - 2010. - Vol. 115. - doi: 10.1029/ 2010JC006351.

218. Yashayaev I. Hydrographie changes in the Labrador Sea, 1960-2005 // Prog. Oceanogr. - 2007. - Vol. 73. - P. 242-276. - doi:10.1016/j.pocean.2007.04.015.

219. Yashayaev I., Bersch M., van Aken H. M. Spreading of the Labrador Sea Water to the Irminger and Iceland basins // Geophys. Res. Lett. - 2007a. - Vol. 34. - doi: 10.1029/2006GL028999.

220. Yashayaev I., Dickson R. Transformation and fate of overflows in the Northern North Atlantic // Arctic-Subarctic Ocean Fluxes. - The Netherlands: Springer, 2008.-P. 505-526.

221. Yashayaev I., Loder J.W. Enhanced production of Labrador Sea Water in 2008 // Geophys. Res. Lett. - 2009. - Vol. 36. - doi:10.1029/2008GL036162.

222. Yashayaev I., van Aken H.M., Holliday N.P., Bersch M. Transformation of the Labrador Sea Water in the subpolar North Atlantic // Geophys. Res. Lett. - 2007b. -Vol. 34. - doi:10.1029/2007GL031812.

СПИСОК СИМВОЛОВ И АББРЕВИАТУР

0 потенциальная температура (°С),

рассчитанная относительно 0 дбар

S соленость (епс)

02 концентрация растворенного в воде кислорода (цмоль кг-1)

_о

ст0 аномалия потенциальной плотности (кг м ),

рассчитанной относительно 0 дбар

v скорость течения (м с-1 или см с-1)

X географическая долгота (°)

z глубина (м)

ADCP акустический доплеровский профилограф течений

(Acoustic Doppler Current Profiler)

- измеритель скорости течения, использующий эффект Доплера

Argo проект, направленный на измерение температуры и солености

вод в верхнем 2000-метровом слое океана с помощью автономных дрейфующих буев-профилографов

Aviso центр архивирования, валидации и интерпретации

океанографических спутниковых данных, предоставляющий данные спутниковой альтиметрии (Archiving, Validation and Interprétation of Satellite Océanographie data)

CTD электропроводность / температура / глубина

(conductivity / temperature / depth)

- стандартный набор гидрофизических параметров, определяемых при зондировании толщи вод океана

ААПВ Антарктическая промежуточная водная масса

ВГТ Восточно-Гренландское течение

ВГПТ Восточно-Гренландское прибрежное течение

ВГТ / ТИ Восточно-Гренландское течение / течение Ирмингера

- верхняя часть ЗПТ в море Ирмингера (ст0 < 27.80)

ГШХ Гренландско-Шотландский хребет - подводный хребет между

Гренландией, Исландией и Великобританией (Шотландией)

ЗГПТ Западное глубинное пограничное течение

- нижняя часть ЗПТ (с0 > 27.80)

ЗПТ Западное пограничное течение

ЛВ Лабрадорская водная масса

вЛВ верхняя ЛВ - разновидность ЛВ, формировавшаяся

в период ослабленной конвекции во второй половине 1990-х гг. и в 2000-х гг.

нЛВ нижняя или «классическая» ЛВ - разновидность ЛВ,

формировавшаяся в период сильной конвекции в первой половине 1990-х гг.

МТЦ меридиональная термохалинная циркуляция

(Meridional Overturning Circulation в англоязычной литературе)

МТЦст МТЦ, оцененная с использованием потенциальной плотности

в качестве вертикальной координаты при интегрировании

МТЦг МТЦ, оцененная с использованием глубины

в качестве вертикальной координаты при интегрировании

НИС научно-исследовательское судно

САК Североатлантическое колебание

CAT / ТИ

Св CBB

СВГВ

СДТ СЗГВ

CMB

СПМВ

СТПВ

@>

Северо-Атлантическое течение

совокупность двух течений, CAT и ТИ, обуславливающих интегральный перенос вод на север в субарктической Атлантике к востоку от мыса Фарвель

единица измерения расхода течений, 1 Св = 106 м3 с 1

модальные и субтропические промежуточные воды северо-восточной Атлантики, вовлекаемые потоком плотных арктических вод из Норвежского моря (entrainment в англоязычной литературе)

Северо-восточная глубинная вода

(Iceland-Scotland Overflow Water или

Northeast Atlantic Deep Water в англоязычной литературе)

средняя динамическая топография поверхности океана

Северо-западная глубинная вода

(Denmark Strait Overflow Water в англоязычной литературе)

Средиземноморская водная масса

Субполярная модальная вода

Субтропические промежуточные воды в восточном бассейне субарктической Атлантики

ТИ

течение Ирмингера

ФШДВ

Фарерско-Шетландские донные воды - плотные придонные воды, поступающие из Норвежского моря в Атлантику через Фарерско-Шетландский пролив