Лёд и Снег · 2020 · Т. 60 · № 3

УДК 551.583.1

doi: 10.31857/S2076673420030048

Вклад аномалий ледяного покрова Баренцева и Карского морей в изменение

режима циркуляции и температуры Северной Евразии с середины 1990-х годов

¹Институт географии РАН, Москва, Россия; ²Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Москва, Россия

valeria_popova@mail.ru

Contribution of ice cover anomalies in the Barents and Kara seas to the circulation

and temperature regimes of Northern Eurasia since the mid-1990s

V.V. Popova^1,2

¹Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia;

²Obukhov Institute of Atmospheric Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

valeria_popova@mail.ru

Received September 3, 2019 / Revised December 22, 2019 / Accepted June 7, 2020

Keywords: Arctic warming, cold winters in the North of Eurasia, macroscale atmospheric circulation, reduction of arctic sea ice extent.

Summary

The intra-seasonal features of changes in the surface air temperature in winter of the North of Eurasia are con-

sidered for the purpose to find a relationship between them and the reduction of the ice cover area in the

Barents and Kara seas and the atmospheric circulation modes in 1979-2013. Regression estimates and anal-

ysis of the regional distribution of the relationship between winter temperature, geopotential height anoma-

lies of 500 hPa and an index of the Scandinavian mode (Scand) with the ice cover area anomalies show that its

autumn reduction contributes significantly to the formation of Arctic invasions and abnormal cold weather

conditions in Northern Eurasia at the beginning of winter - in December and January. In February, which,

according to the received estimates, is associated by 90% with the trend towards decreasing of the average

winter temperature in the North of Eurasia since the mid-1990s, the linear dependence of the Scand index and

the temperature anomalies on the autumn reduction of ice cover is not found. The stable dependence of cold

anomalies in the North of Eurasia at the beginning of winter on the strengthening of Scand allows us to con-

sider it the main circulation mechanism that determines the intensity, scale and regional structure of these

anomalies. In turn, the connection of the Scand anomalies with the ice cover area of the Barents and Kara seas

in October indicates their potential predictability, which can be used to predict the circulation conditions for

the formation of abnormal frosts in Siberia and the European part of Russia in December and January.

Citation: Popova V.V. Contribution of ice cover anomalies in the Barents and Kara seas to the circulation and temperature regimes of Northern Eurasia

since the mid-1990s. Led i Sneg. Ice and Snow. 2020. 60 (3): 409-422. [In Russian]. doi: 10.31857/S2076673420030048.

Поступила 3 сентября 2019 г. / После доработки 22 декабря 2019 г. / Принята к печати 7 июня 2020 г.

Ключевые слова: крупномасштабная атмосферная циркуляция, потепление Арктики, сокращение арктического морского льда,

холодные зимы на севере Евразии.

Оценки связи площади ледяного покрова в Баренцевом и Карском морях с показателями крупно-

масштабной атмосферной циркуляции и изменениями приземной температуры воздуха на севере

Евразии в 1979-2013 гг. показывают, что линейная зависимость аномалий высоты геопотенци-

ала 500 гПа и индекса Скандинавской моды (Scand) от осеннего сокращения площади ледяного

покрова объясняет формирование арктических вторжений и распределение аномальных холод-

ных температурных условий на севере Евразии в начале зимы (декабрь), но становится статистиче-

ски не значимой в феврале.

Введение

дискуссии. Это явление ставит ряд вопросов, пре

жде всего касающихся его происхождения: связи с

Резкое потепление в Арктике с 1980-90-х

антропогенным потеплением, внутренней клима

годов, превосходящее по темпам средние показа

тической изменчивостью и сокращением площади

тели для Северного полушария [1-3], находится в

арктического морского льда. По мнению ряда ис

фокусе исследований и до сих остаётся предметом

следователей [4-7], потепление Арктики и сокра

 409 

Морские, речные и озёрные льды

щение арктического морского льда - неотъемле

нения циркуляции связывают [7, 18] с ослаблени

мая часть антропогенного изменения климата.

ем Исландской и усилением Алеутской депрессий

Анализ трендов зимней температуры в Арктике

и смещением на юг западных ветров умеренных

с привлечением измерений, полученных с дрейфу

широт зимой. Реакция атмосферной циркуляции

ющих буёв и спутниковых данных, в сопоставлении

при этом весьма чувствительна к географическо

с умеренными широтами Северного полушария,

му распределению потерь морского льда [7, 18, 23].

где в последние десятилетия отмечался перерыв в

Наряду с синоптическим механизмом, связан

потеплении [4-6], показывает [6], что опережаю

ным с возникновением планетарных волн в тро

щие темпы арктического потепления внесли реша

посфере из-за усиления термических контрастов

ющий вклад в общую тенденцию глобального по

между свободной ото льда морской поверхностью

тепления, несмотря на его некоторое замедление в

и материком [7, 18, 23-25], изучаются механизмы

1998-2012 гг. Вместе с тем резкое потепление и со

взаимодействия стратосферного полярного вихря

кращение ледяного покрова в Арктике совпадает с

с планетарными волнами [25-27]. В ряде иссле

периодом так называемого перерыва в потеплении,

дований подчёркивается, что тенденция евразий

который проявился в приостановке роста средней

ского похолодания в эпоху арктического усиления

зимней температуры воздуха в Северном полуша

в большей степени объясняется изменчивостью

рии [4]. В умеренных широтах Северного полуша

полярных вихрей [27, 28], а для объяснения меха

рия это явление сопровождалось увеличением по

низма формирования дальних связей в Северном

вторяемости арктических вторжений и холодных

полушарии необходимо понимание двусторонней

зим на севере Евразии [5, 7-12], продолжавшимся

связи между страто- и тропосферной циркуляци

с конца 1990-х годов до нового температурного ре

ей [26]. Региональные особенности потерь аркти

корда зимней температуры 2015 г. [13]. Изучение

ческого морского льда имеют решающее значение

связи между изменениями площади арктических

для понимания условий формирования зимних

льдов и климатическими аномалиями за предела

аномалий температуры [7, 18, 23]. В связи с этим

ми Арктики занимает особое место в исследовании

большой интерес вызывают вопросы, касающие

проблемы арктического усиления [7, 14-17]. Растёт

ся изменений режима атмосферных центров дей

число свидетельств того, что потеря арктического

ствия (ЦДА) и соответствующих циркуляцион

морского льда способна не только влиять на погоду

ных мод арктической и полярной зон, а также их

и климат в прилегающих регионах, но и существен

роли в формировании температурных аномалий

но ослаблять западный перенос над внетропиче

на севере Евразии и связи с сокращением площа

ской зоной Северного полушария [5, 18].

ди арктического морского льда.

Выводы, полученные в ходе экспериментов с

Анализ изменчивости полей высоты геопотен

климатическими моделями [19-22], указывают на

циала 500 гПа [29, 30] приводит к выделению не

определяющую роль вариаций ледяного покрова в

скольких циркуляционных мод, в системы кото

Баренцевом море для климатической изменчиво

рых входят ЦДА, расположенные в арктической

сти в Арктике в целом. В численных эксперимен

зоне. Прежде всего, это - Скандинавская мода

тах на модели общей циркуляции атмосферы при

(Scand) с антициклонической аномалией высо

заданных реалистичных аномалиях концентрации

ты геопотенциала, с центром над севером Скан

морских льдов показано, что отклик атмосфер

динавского полуострова, т.е. непосредственно

ной циркуляции на сокращение площади аркти

прилегающая к регионам Баренцева и Карско

ческих морских льдов может носить нелинейный

го морей. В систему Scand входят также два очага

характер [8, 17]. Изучая отдалённые последствия

противоположного знака: основной - с центром

сокращения арктического морского льда и меха

над Забайкальем и Монголией и менее интен

низмы его влияния на климат и атмосферную цир

сивный - над юго-западом Европы (северо-за

куляцию на моделях, способных воспроизводить

падное побережье Африки). Полярная мода (Pol)

взаимодействие между океаном, морским льдом,

характеризуется обширной депрессией над при

сушей и атмосферой [7], исследователи получи

полярной областью и двумя антициклоническими

ли последовательное потепление в нижней тро

аномалиями: на юге Западной Европы и северо-

посфере Северного полушария, причём наиболее

востоке Китая [30]. К арктическим ЦДА следует

сильное - в высоких и средних широтах. Изме

отнести также дипольные структуры Североатлан

 410 

В.В. Попова

тического колебания (North Atlantic Oscillation -

оценки независимого вклада каждого из рассма

NAO) и Северотихоокеанского колебания (или

триваемых циркуляционных индексов в межго

WP - West Pacific, по версии Northern Hemisphere

довую изменчивость температуры, а также её низ

Teleconnection Patterns), включающие в себя Ис

кочастотную составляющую, т.е. тренд. Оценки

ландскую и Алеутскую депрессии и Азорский и

выполнены для двух временных периодов: 1970-

Гонолульский максимумы соответственно.

1994 гг. - период быстрого роста глобальной тем

В настоящей работе представлены результаты

пературы и 1995-2013 гг. - период замедления

изучения вклада сокращения площади ледяного

потепления. В качестве показателей изменчиво

покрова Баренцева и Карского морей в изменение

сти крупномасштабной атмосферной циркуля

режима арктических центров действия, ответствен

ции использовались многолетние ряды цирку

ных за формирование аномально холодных зим и

ляционных мод по версии Northern Hemisphere

общую тенденцию к снижению зимней температу

Teleconnection Patterns [30]. Полученные оценки

ры на севере Евразии в период резкого потепления

показали, что подавляющая доля изменчивости

Арктики. Для подобных исследований необходим

температурных аномалий в 1970-1994 гг. связана

учёт внутрисезонных особенностей взаимодей

с Североатлантическим колебанием и Скандинав

ствия между материком и арктическими морями,

ской модой, а в 1995-2013 гг., главным образом, с

в частности, изменение температурных контрастов

последней (Scand). Многолетние ряды изменений

между сушей и открытой ото льда поверхностью

площади льда в Баренцевом и Карском морях в 1979-

моря - от максимальных в конце осени - нача

2013 гг. (с января по декабрь) рассчитывались по

ле зимы до периода их сглаживания в конце зимы.

данным о концентрации морского арктического

Поэтому в задачи данного исследования входила

льда из архива SIB1850 [32].

оценка вклада мод крупномасштабной атмосфер

Для изучения роли крупномасштабной цирку-

ной циркуляции в изменчивость температуры как

ляции и сокращения площади льда в Баренцевом и

для зимы в целом, так и для каждого из зимних ме

Карском морях в формировании регионального

сяцев. Также, с учётом внутрисезонных особен

распределения аномальных похолоданий на севе

ностей, рассматривается связь пространственно

ре Евразии для каждого зимнего месяца средние

го распределения аномалий температуры и полей

поля аномалий температуры в наиболее холодные

высоты геопотенциала 500 гПа на севере Евразии

годы сравнивались с полями распределения тем

с площадью льда в Баренцевом и Карском морях.

пературных аномалий в годы наибольшего сокра

щения площади льда в середине осени, а также с

полями коэффициентов корреляции между тем

Данные и методы

пературой и индексом Scand. Предварительно

многолетние ряды площади льда в Баренцевом

Поля приповерхностной температуры и высоты

и Карском морях, а также индекса Scand прохо

геопотенциала 500 гПа на севере Евразии и при

дили процедуру удаления линейного тренда. По

легающих акваториях Атлантического и Север

мимо качественных оценок, сходство указанных

ного Ледовитого океанов (в секторе 40-85° с.ш.,

полей оценивалось с применением коэффициен

60° з.д.-190° в.д.) в зимние месяцы (декабрь-фев

тов пространственной корреляции.

раль) анализируются из архива NCEP-NCAR

Поля аномалий температуры в наиболее хо-

Reanalysis с месячным разрешением [31] за 1970-

лодные периоды рассчитывались путём осредне

2014 гг. На основе приведённых данных о темпе

ния аномалий температуры в секторе 40-85° с.ш.,

ратуре были рассчитаны многолетние ряды темпе

60° з.д.-190° в.д. за пять наиболее холодных (для

ратуры приземного воздуха в среднем для севера

соответствующего месяца) лет относительно сред

Евразии (20-75° с.ш., 40-180° в.д.) в зимние меся

них аномалий за пять наиболее тёплых лет. Анало

цы (декабрь-февраль) и для зимы в среднем. Для

гично рассчитывались поля распределения темпе-

оценки вклада индексов крупномасштабной цирку-

ратурных аномалий в годы наибольшего сокращения

ляции в изменчивость температуры (для каждого

площади льда в Баренцевом и Карском морях: про

из зимних месяцев и для зимы в целом) приме

водилось осреднение по пяти годам с наимень

нялся метод пошаговой множественной регрес

шей площадью льда в октябре и по пяти годам с

сии, который позволяет получить количественные

наибольшей площадью льда, а затем находилась

 411 

Морские, речные и озёрные льды

разница между ними. Подобным образом рассчи

ложным трендом, близким по темпам изменений

тывались поля температурных аномалий, а также

(-0,5 °C/10 лет), но уступающим предшествующе

средних аномалий высоты геопотенциала 500 гПа в

му росту температуры по вкладу в изменчивость (16

годы положительной фазы Scand в декабре и янва-

и 9% соответственно). Сопоставление многолетних

ре, которые сопоставлялись (качественно и путём

тенденций температуры по месяцам внутри зимне

расчёта пространственной корреляции) с полями

го сезона (см. рис. 1, г) указывает на их согласован

коэффициентов корреляции между изменения

ность в 1970-90 годах и заметные различия с на

ми высоты геопотенциала и площадью льда в Ба

чала 1990-х годов. Основной вклад в нисходящий

ренцевом и Карском морях в 1979-2013 гг. Такой

тренд зимней температуры (в среднем за декабрь-

анализ позволяет показать связь изменений пло

январь) с середины 1990-х годов вносит февраль.

щади льда с формированием структуры аномалий

Регрессионные оценки показывают, что изменени

высоты геопотенциала 500 гПа, характерной для

ями температуры в феврале объясняется около 90%

положительной фазы Скандинавской моды.

линейного уменьшения средней зимней темпера

туры в 1995-2013 гг.; в декабре и январе можно го

ворить о приостановке роста средней по северу Ев

Результаты

разии температуры с середины 1990-х годов.

Оценки регрессионных зависимостей указы

В период 1979-2013 гг. в целом площадь ледя-

вают на связь (табл. 1) между колебаниями тем

ного покрова Баренцева моря сокращается в течение

пературы Северной Евразии для зимы в среднем

всего года, но темпы сокращений различны и за

(Т_XII-II) и трёх зимних месяцев (Т_XII, ТI и Т_II) и ва

висят от сезона и временнόго периода (рис. 1 а, б).

риациями крупномасштабной циркуляции, опи

Наиболее продолжительное и резкое сокращение

сываемыми индексами Scand и NAO. Статисти

площади льда - около 28 100 км² в год с вкладом в

чески значимой связи с индексами Pol и WP не

общую изменчивость 53% - наблюдается с нача

установлено. В 1970-1995 гг. в декабре и январе

ла 2000-х годов в конце осени. Высокие темпы из

около половины изменчивости температуры (49 и

менений, около 25 000 км²/год, в этот же период

52% соответственно) связано с индексом Scand, а

отмечаются в мае и июне (см. рис. 1, а). На севе

следовательно, с центрами действия Скандинав

ре Евразии начавшееся с 2000-х годов потепление

ской моды; роль Североатлантического колеба

осеннего сезона и усиление в это же время летне

ния проявляется слабо. В феврале изменчивость

го потепления очевидно [11, 33]. В предшествую

температуры в большей степени (42%) объясня

щий период самая высокая скорость сокращения

ется аномалиями NAO и только 15% - Scand. Для

площади льда наблюдалась в июне, но она не пре

зимы в среднем это соотношение выравнивается -

вышала 11 480 км²/год. В Карском море существен

32 и 34%. В 1995-2013 гг. с декабря до февраля и

ные изменения наблюдаются с июня по ноябрь

для зимы в среднем вклад Scand превалирует в из

(см. рис. 1, б), причём до 1999 г. тенденция к со

менчивости температуры. Максимальное влияние

кращению площади льда практически не выходит

Скандинавской моды (74%) в феврале имеет опре

за пределы высокой межгодовой изменчивости, а в

деляющее значение и для зимнего сезона в целом

1998-1999 гг. зафиксировано максимальное за рас

(см. табл. 1). В этот период изменениями индекса

сматриваемый период распространение льда. Рез

Scand в феврале можно объяснить 85% линейного

кое его сокращение с наибольшими темпами в ок

понижения средней за зиму температуры на севере

тябре здесь также берёт начало с 2000 г., но если в

Евразии. Последнее иллюстрируется сравнением

1979-1999 гг. наибольшие темпы изменений (около

хода наблюдённой зимней температуры на севере

10 300 км²/год) отмечались в середине лета, то с на

Евразии (см. рис. 1, в) и рассчитанной с примене

чала 2000-х годов они смещаются на середину осени

нием регрессионных параметров из табл. 1.

и резко возрастают до 29 800 км² в год.

Пространственное распределение анома-

Примерно в то же время, с середины 1990-х -

лий температуры в наиболее холодные годы за

в начале 2000-х годов, наблюдается перелом в ходе

1979-2013 гг. (см. раздел Данные и методы) и

зимней температуры на севере Евразии, Т_ERS(XII-II)

их сравнение с полями корреляции между из

(см. рис. 1, в, г). Её рост с начала 1970-х годов со

менениями температуры и индекса Scand по

скоростью 0,6 °C/10 лет сменяется противопо

казывают роль этого атмосферного центра в

 412 

В.В. Попова

Рис. 1. Изменения площади ледяного покрова в Ба

ренцевом и Карском морях и температуры воздуха

на севере Евразии (40-75° с.ш., 20-180° в.д.) в по

следние десятилетия.

а, б - изменения площади ледяного покрова в Баренце

вом (а) и Карском морях (б) в летне-осенний период по

месяцам, n·10⁵ км²; в, г - многолетние изменения темпера

туры в среднем за зимние месяцы (декабрь-февраль) (в) и

по месяцам (г), °C. Жирными линиями (в, г) показаны пя

тилетние средние скользящие, прямыми (в) - линейные

тренды; линией с маркерами (в) показана температура,

рассчитанная по регрессионной модели её связи с индек

сом Scand в 1995-2013 гг., T(Scand) (см. табл. 1)

Fig. 1. Changes in ice cover extent of the Barents and

Kara seas and air temperature in the north of Eurasia

(40-75° N, 20-180° E) in recent decades.

а, б - changes of the sea ice extentin the Barents (а), and the

Kara seas (б), in summer-autumn months, n·10⁵ км²; в, г - in

terannual surface air temperature changesaveraged for winter

months (December-February) (в), and per months (г), °C.

Bold lines (в, г) show 5-year running means, straight lines (в) -

linear trends; a line with markers (в) - the temperature varia

tion calculated basing on the regression model of its relations

with the Scand index in 1995-2013 (see Тable 1)

тистически значимых аномалий ниже -2,5 °C ох

ватывают бόльшую часть Европейской России

на западе и достигает Приморья на востоке. Очаг

положительных аномалий такой же интенсивно

сти - выше 8 °C, но меньший по площади - со

средоточен на севере Баренцева моря в районе

Шпицбергена, к северу и востоку от архипела

га. Сравнение поля температурных аномалий с

распределением корреляции между температу

рой и индексом Scand (см. рис. 2, изолинии) по

казывает, что положение очагов корреляции и

пространственная структура температурных ано

малий практически совпадают. Область стати

стически значимой отрицательной корреляции

r ≤ -0,35; в центре она достигает -0,8, описыва

ет область аномалий температуры от -2 до -10 °C

(см. рис. 2, а, изолинии). Очаг положительной

корреляции от 0,6 в области Шпицбергена совпа

дает с аномалиями температуры 8-10 °C.

В январе (см. рис. 2, б, заливка) область похо

лоданий расширяется на запад и сокращается на

формировании и региональном распределении

юге. Величина отрицательных аномалий в центре

аномальных похолоданий (рис. 2, а-в).

Сибири опускается до -12 °C (что отчасти связа

В декабре область низких температур в годы

но с сезонным ходом). Потепление на севере Ба

«холодных» аномалий (см. рис. 2, а, заливка) рас

ренцева моря сохраняется, но его интенсивность

пространяется почти по всей Евразии севернее

вдвое меньше по сравнению с декабрем; такое же

40-й параллели. Очаг аномалий ниже -8 °C нахо

потепление, 2-4 °C, наблюдается на северном по

дится в центре Восточной Сибири, область ста

бережье Охотского моря. В поле корреляции тем

 413 

Морские, речные и озёрные льды

Таблица 1. Параметры множественной регрессионной зависимости между средней температурой на севере Евразии

(40-75° с.ш., 20-180° в.д.) в зимний сезон Т и индексами атмосферной циркуляции в 1970-1994 и 1995-2013 гг.*

T_XII-II

T_XII

T_I

T_II

Индексы

R², %, (p-level)

1970-1994 гг.

Scand_XII

-0,70

49 (0,00)

Scand_I

-0,51

34 (0,00)

-1,15

52 (0,00)

Scand_II

-0,92

15 (0,03)

NAO_XII

–

0,60

17 (0,01)

NAO_I

0,28

13 (0,01)

0,28

10 (0,03)

NAO_II

0,36

19 (0,01)

0,49

25 (0,01)

1995-2013 гг.

Scand_XII

-1,12

39 (0,00)

Scand_I

-0,48

27 (0,00)

-1,03

63 (0,00)

Scand_II

-0,61

45 (0,00)

-1,37

74 (0,00)

NAO_XII

0,59

24 (0,00)

^*B - коэффициент регрессии; R² - доля объяснённой изменчивости; p-level - уровень статистической значимости. Про

черки - отсутствие статистически значимой корреляции.

Рис. 2. Распределение аномалий средней месячной температуры в годы аномальных похолоданий в зимние

месяцы (декабрь-февраль) и роль аномалий Scand в их формировании в 1979-2013 гг.

Цветной заливкой показаны аномалии средней месячной температуры в среднем за пять наиболее холодных лет относи

тельно пяти наиболее тёплых лет, °C; изолиниями - коэффициенты корреляции между температурой и индексом Scand в

декабре (а), январе (б), феврале (в)

Fig. 2. Distribution of the mean monthly temperature anomalies for the years of anomalous cooling in the winter

months (December-February) and the role of Scand anomalies in their formation in 1979-2013.

Color shading shows monthly temperature anomaliesfor the 5 coldest years as compared 5 warmest years, in average, °C; the contours

show the correlation coefficients between the temperature and Scand index in December (а), January (б), February (в)

 414 

В.В. Попова

Таблица 2. Коэффициенты корреляции между полями (40-85°с.ш.; 60°з.д.-190°в.д.) аномалий температуры и высоты

геопотенциала 500 гПа: в среднем за наиболее холодные годы, T_min, и HG-T_min; за годы положительных аномалий

Скандинавской моды, T-Scand_max и HG-Scand_max; за годы аномального сокращения площади льда в Баренцевом и Кар-

ском морях в октябре предшествующего года, T-Ice_min и HG-Ice_min*.

Коррелируемые поля аномалий

Месяцы

HG-T_min ↔

HG-Scand_max ↔

min

↔ T-Scand_max

T_min ↔ T-Ice_min

T-Scand_max ↔ T-Ice_min

HG-T_min ↔ HG-Ice_min

HG-Scand_max

HG-Ice

min

Декабрь

0,91

0,80

0,73

0,78

-0,59

-0,85

Январь

0,83

0,59

0,57

0,91

-0,73

-0,90

Февраль

0,68

0,04

0,21

0,76

-0,63

-0,30

*Жирным шрифтом выделены коэффициенты корреляции, статистически значимые на уровне p < 0,01.

пературы с индексом Scand (см. рис. 2, б, изоли-

в течение зимы. На рис. 3 (изолинии) представле

нии) очаги положительной связи статистически

ны поля средних аномалий температуры в годы с

незначимы. Область отрицательных коэффици

наибольшей потерей площади льда в октябре (по

ентов r < -0,40 достаточно близко соответствует

отношению к годам её увеличения) на фоне рас

аномалиям температуры ниже -2 °C. Область наи

пределения температурных аномалий в наиболее

более высокой корреляции (-0,6 ÷ -0,7) в январе

холодные годы. Для декабря (см. рис. 3, а) установ

распадается на два очага: обширный - от центра

лено очень тесное соответствие этих полей: коэф

Сибири до юга Европейской России и небольшой

фициент пространственной корреляция достигает

по протяжённости - на юге Якутии.

0,80 (см. табл. 2). Близкое сходство наблюдается

В феврале общая структура поля температур

не только в распределении очагов разного знака и

ных аномалий (см. рис. 2, в, заливка) меняется. Об

очертаниях изолиний, но и в величине аномалий.

ласть «холодных» аномалий охватывает бόльшую

Это позволяет предположить, что региональные

часть Европы, Казахстан и Сибирь; основной очаг

аномалии температуры (как отрицательные, так и

сдвигается на северо-запад и расширяется, а его

положительные) в наиболее холодные для терри

интенсивность ослабевает. Положительные очаги

тории Северной Евразии годы на 60-80% можно

размываются. Область отрицательной корреля

объяснить аномалиями площади льда.

ции между температурой и индексом Scand (см.

В январе сходство между распределением наб-

рис. 2, в, изолинии) также расширяется на запад, но

людаемых «холодных» аномалий и аномалий тем

располагается южнее относительно очага темпе

пературы в годы минимальной площади льда сни

ратурных аномалий. По сравнению с январём (см.

жается (см. рис. 3, б) и корреляция между двумя

рис. 2, а, изолинии) очаг отрицательных коэффи

полями составляет 0,59 (см. табл. 2). Расхождения

циентов (-0,6) сокращается, связь температуры с

связаны с очагами положительных аномалий, от

индексом Scand заметно ослабевает на востоке и

рицательные аномалии демонстрируют соответ

усиливается на юге субконтинента.

ствие структуры и общих размеров. В то же время

Сходство между полями аномалий температу

величина аномалий температуры в годы сокра

ры и её корреляции с индексом Scand подтверж

щения площади льда примерно в два раза мень

дают коэффициенты пространственной корреля

ше по сравнению с аномалиями, наблюдаемыми

ции между рассмотренными полями: 0,91, 0,83,

в наиболее холодные годы. В феврале расхожде

68 для декабря, января и февраля соответственно

ния рассматриваемых полей преобладают как в

(табл. 2). Наряду с регрессионными оценками (см.

распределении очагов, так и в величине анома

табл. 2), количественные оценки связи позволяют

лий, корреляции между полями отсутствуют (см.

говорить об определяющем значении ЦДА Scand в

рис. 3, в, см. табл. 2). По-видимому, это указыва

формировании аномально холодного начала зимы

ет на то, что сокращение площади льда к началу

на севере Евразии в 1979-2013 гг.

зимы не влияет на формирование отрицательных

Рассмотрим, насколько аномалии температуры

аномалий температуры в феврале.

в наиболее холодные годы можно объяснить непо

Анализ кросс-корреляции между изменениями

средственно изменениями площади льда в Барен

индекса Scand и площадью льда в Баренцевом и

цевом и Карском морях и как меняется эта связь

Карском морях в предшествующие осенние и зим

 415 

Морские, речные и озёрные льды

Рис. 3. Распределение средней месячной температуры в годы аномальных похолоданий в зимние месяцы (де

кабрь-февраль) и роль аномалий площади льда Баренцева и Карского морей в их формировании в 1979-2013 гг.

тельно пяти наиболее тёплых лет, °C; изолиниями - аномалии средней месячной температуры в среднем за пять лет с ми

нимальной площадью льда относительно пяти лет с максимальной площадью льда в Баренцевом и Карском морях (по

лученные после удаления тренда) в декабре (а), январе (б), феврале (в), °C

Fig. 3. Distribution of the mean monthly temperature anomalies for the years of anomalous cooling in the winter months

(December-February) and the role of the Barents-Kara sea ice extent anomalies in their formation in 1979-2013.

Color shading shows monthly temperature anomalies for the 5 coldest years as compared 5 warmest years, in average, °C; contours

show monthly temperature anomalies for 5 years with a minimum ice extent as compared to 5 years with a maximum ice extent, in

average, in the Barents and Kara seas (obtained after removing the trend) in December (а), January (б), February (в), °C

ние месяцы со сдвигом один месяц также не об

корреляция снижается до -0,50 и -0,47 соответст

наруживает статистически значимой связи, отсут

венно, что указывает на решающее значение со

ствует связь и при нулевом сдвиге. Таким образом,

кращения площади льда в течение тёплого време

линейной зависимости индекса Scand в феврале

ни года. Рассмотрение корреляционных функций в

от площади ледяного покрова не обнаружено. Ре

отдельности для Баренцева и Карского моря пока

зультаты такого же кросс-корреляционного ана

зывает, что они очень похожи, хотя связь с анома

лиза для индекса Scand в начале зимы (в среднем

лиями площади льда в Карском море слабее, чем в

за декабрь и январь), Scand_XII+I, напротив, указы

Баренцевом. Совместное действие этих факторов,

вают на его устойчивую линейную зависимость от

по-видимому, усиливает термические контрасты

состояния ледяного покрова Баренцева и Карского

в поле приземной температуры, в результате чего

моря в предшествующие сезоны (рис. 4, а, б). Ко

возрастает их влияние на формирование аномалий

эффициенты корреляции индекса Scand_XII+I с ано

центров действия Скандинавской моды.

малиями площади льда в среднем для Баренцева и

Физические механизмы этой связи можно про

Карского морей становятся статистически значи

иллюстрировать сравнением полей аномалий вы

мыми с июня, а в октябре они возрастают до мак

соты геопотенциала 500 гПа, наблюдаемых в годы

симума -0,68, (см. рис. 4, а). В ноябре и декабре

положительных аномалий индекса Scand, и их

 416 

В.В. Попова

Рис. 4. Связь крупномасштабной ат

мосферной циркуляции Скандинав

ской моды в начале зимы с осенними

аномалиями площади льда в Барен

цевом и Карском морях.

а - кросс-корреляционные функции R

среднего за декабрь-январь индекса Scand,

I_Scand, с площадью льда в Баренцевом и

Карском морях в среднем (1) и в отдельно

сти для Баренцева (2) и Карского морей (3);

б - многолетний ход среднего за декабрь-

январь индекса Scand, I_Scand, и площади

льда, n·10⁵ км², в Баренцевом и Карском

морях в конце октября. Цветной залив-

кой (в, г) показаны аномалии высоты геопо

тенциала 500 гПа в декабре (в) и в январе (г)

в среднем за годы с положительными ано

малиями индекса Scand относительно ано

малий в годы отрицательных аномалий

Scand; изолиниями (в, г) показаны коэффи

циенты корреляции между высотой геопо

тенциала 500 гПа в декабре (в) и январе (г) с

площадью льда в Баренцевом и Карском

морях в октябре 1979-2013 гг.

Fig. 4. Links of large-scale atmospheric

circulation and Scandinavian mode in

early winter with autumn anomalies of

Barents-Kara sea ice extent.

a - the cross-correlation function, R, for the

December-January Scand index, I_Scand, and

Barents - Kara sea ice extent, in average (1) and

separately for the Barents (2) and Kara seas (3);

б - interannual course of the December-Janu

ary Scand index, I_Scand, and October Barents -

Kara sea ice extent, n·10⁵ км². Color shad-

ing (в, г) shows the 500 hPa geopotential height

anomalies in December (в), and in January (г),

for the 5 years with positive Scand anomalies as

compared with 5 years of negative Scand anom

alies, in average; contours (в, г) show correlation

coefficients between the 500 hPa geopotential

heights in December (в), and January (г), with

the Barents-Kara sea ice extent in October in

1979-2013

корреляцией с площадью ледяного покрова в ок

почти всё арктическое побережье за исключени

тябре 1979-2013 гг. (см. рис. 4, в, г). Поле корре

ем Дальнего Востока. В низких широтах наблю

ляции между площадью ледяного покрова в Ба

даются два очага противоположного знака: круп

ренцевом и Карском морях в октябре и высотой

ный очаг (r > 0,40) располагается над Монголией

геопотенциала 500 гПа в декабре (см. рис. 4, в, изо-

и Китаем, а статистически незначимый очаг мень

линии) демонстрирует обширный очаг отрицатель

шей протяжённости - на западе Европы. В янва

ных значений - r < -0,50. Он расположен к северу

ре (см. рис. 4, г, изолинии) общая структура опи

от Скандинавского полуострова и распространя

санного поля корреляции сохраняется, при этом

ется на северо-восток, на акваторию Баренцева и

связь над Скандинавией становится более тесной,

Карского морей, и на северо-запад от архипелага

но протяжённость области статически значимой

Шпицберген. Область статически значимой связи,

корреляции на востоке сокращается. Небольшой

r ≤ 0,35 (при уровне значимости p ≤ 0,05), распро

очаг положительной связи на юго-западе Евро

страняется на запад до Гренландии и захватывает

пы становится статистически значимым, корре

 417 

Морские, речные и озёрные льды

ляция здесь усиливается до r > 0,40 в отличие от

ей, который представляет собой неотъемлемую

более протяжённого очага над Монголией и Хаба

часть структуры Scand и усиливает интенсивность

ровским краем, который ослабляется и становится

меридионального переноса арктического возду

статистически незначимым.

ха в низкие широты (см. рис. 4, в). Судя по вели

Трипольная пространственная структура опи

чине аномалий высоты геопотенциала в годы по

санных полей корреляции между изменениями

ложительной фазы Scand, в январе по сравнению

площади льда в середине осени и высотой геопо

с декабрём этот очаг усиливается на 40%. В то же

тенциала 500 гПа (см. рис. 4 в, г, изолинии) как в

время в январе соответствующий ему очаг поло

декабре, так и в январе находится в очень близ

жительной связи между высотой геопотенциала и

ком соответствии с распределением аномалий

площадью льда в континентальной области ослаб-

этой характеристики в годы положительной фазы

ляется, а очаг на юго-западе Европы усиливается

Scand (см. рис. 4, в, г, заливка). Положение очагов

(см. рис. 4, г, изолинии). Вероятно, это объясняет

корреляции практически совпадает с аномалия

некоторое ослабление переноса арктического воз

ми высоты геопотенциала в положительной фазе

духа в центр субконтинента и сдвиг основных тра

Scand (см. рис. 4, в, г, заливка), полученными как

екторий на запад, которые отражаются в формиро

разница между средними за пять выбранных для

вании двух очагов в поле аномалий температуры,

рассматриваемого периода лет с положительны

рассмотренных ранее (см. рис. 3, б, изолинии).

ми и отрицательными аномалиями (превышаю

Анализ пространственной корреляции для

щими по абсолютным значениям стандартное от

полей высоты геопотенциала 500 гПа в феврале

клонение) индекса Scand.

(см. табл. 2) указывает на довольно тесную (0,76)

Тесное сходство между полями корреляции

корреляцию распределения аномалий этой ха

площади льда с высотой геопотенциала 500 гПа и

рактеристики в годы «холодных» аномалий с оча

распределением аномалий высоты геопотенциала

гами, свойственными для положительной фазы

500 гПа в положительной фазе Scand подтверждает

индекса Scand, а также с аномалиями в годы с

ся и высокой (по абсолютной величине) простран

наибольшей осенней потерей льда (-0,63). При

ственной корреляцией между этими полями: -0,85

этом связь между полями аномалий, возника

для декабря и -0,98 для января (см. табл. 2). Это

ющих в годы наибольшей осенней потери льда,

указывает на определяющую роль межгодовых ко

с распределением очагов Scand весьма слаба -

лебаний площади льда в формировании структуры

всего -0,30. Это подтверждает отмеченное ранее

аномалий высоты геопотенциала, характерной для

отсутствие связи между центрами действия Скан

очагов данного атмосферного центра действия в на

динавской моды в феврале и осенним сокращени

чале зимы. В первую очередь это относится к анти

ем площади льда в Баренцевом и Карском морях.

циклоническому очагу над севером Скандинавии,

по восточной периферии которого обеспечивается

поступление арктического воздуха в умеренные и

Обсуждение результатов и заключение

низкие широты Северной Евразии, что отражается

в распределении отрицательных аномалий темпера

Анализ связи зимней температуры, аномалий

туры в декабре и январе (см. рис. 2, а, б).

высоты геопотенциала 500 гПа и индекса Scand с

Формирование структуры поля высоты гео

аномалиями площади ледяного покрова в Барен

потенциала 500 гПа, характерной для положи

цевом и Карском морях показывает, что его осен

тельной фазы Scand, может быть обусловлено тер

нее сокращение вносит основной вклад в форми

мическими контрастами между охлаждающейся

рование циркуляционных условий арктических

сушей и тёплыми водами Северной Атлантики и

вторжений и аномальных холодных погодных ус

прилегающих арктических морей [29, 30]. В конце

ловий на севере Евразии в начале зимы. Регресси

осени - начале зимы эти контрасты максимально

онные оценки вклада атмосферной циркуляции,

усиливаются и наблюдается годовой максимум из

наряду с анализом регионального распределения

менчивости высоты геопотенциала, связанный с

связанных с ними температурных аномалий, ука

этим центром действия [34]. Термическими кон

зывают на определяющий вклад центров действия

трастами обусловлено и существование циклони

Scand в формирование аномально холодных зим

ческого очага аномалий с центром над Монголи

на севере Евразии, включая все три зимних ме

 418 

В.В. Попова

сяца. В декабре и январе региональная структура

мая корреляция с индексом Scand (декабрь-ян

аномалий температуры, наблюдаемых в наиболее

варь) отмечается для площади льда уже в июне, в

холодные годы, соответствует распределению ано

октябре она достигает максимальных значений, а

малий, возникающих в годы наибольшей потери

в последующие месяцы ослабевает, но сохраняется

ледовитости Баренцева и Карского морях к сере

до января. Это показывает, что существенная для

дине осени, и одновременно структуре аномалий,

формирования зимних аномалий циркуляции по

характерной для положительной фазы Scand.

теря льда наблюдаются уже в начале лета.

О близком сходстве между полями аномалий

В феврале, а также в последующие месяцы, до

температуры и высоты геопотенциала 500 гПа,

апреля включительно, линейная зависимость ин

полученных независимым образом для разных

декса Scand от площади льда в октябре не установ

условий, свидетельствуют высокие значения ко

лена. На отсутствие этой зависимости указывают

эффициентов пространственной корреляции

и большие расхождения между полями темпера

между ними: для декабря корреляция достигает

турных аномалий, наблюдаемых в наиболее холод

0,7-0,9, а для января - 0,5-0,8. Это позволяет

ные феврали и полученных для лет с аномальным

сделать вывод, что сокращение площади льда в

сокращением площади льда. В то же время фик

Баренцевом и Карском морях вносит основной

сируемые «холодные» аномалии в феврале тесно

вклад в аномальные похолодания на севере Евра

связаны со Скандинавской модой. Об этом свиде

зии в начале зимы. Увеличение площади откры

тельствуют и структура поля температурных анома

той морской поверхности усиливает её сезонные

лий, соответствующая структуре аномалий Scand

температурные контрасты с охлаждающимся ма

(с коэффициентом корреляции 0,73), и регресси

териком и способствует формированию центров

онные оценки, которые показывают, что вклад

действия атмосферы, характерных для положи

этой циркуляционной моды на 74% объясняет из-

тельной фазы Скандинавской моды. Трипольная

менчивость февральской температуры и на 85% ли-

структура Scand - антициклоническая аномалия

нейное понижение средней зимней температуры на

в поле высоты геопотенциала 500 гПа на севе

севере Евразии в 1995-2013 гг. В феврале наблюда

ре Скандинавии и два очага противоположно

ется наиболее значительный тренд к похолоданию

го знака на юго-востоке и юго-западе Северной

с середины 1990-х годов, который вносит основ

Евразии - в положительной фазе способствует

ной вклад в «паузу в потеплении», т.е. в понижение

образованию аномальных тропосферных волн,

зимней температуры на севере Евразии.

обеспечивающих интенсивный перенос арктиче

Отсутствие линейной связи аномалий темпе

ского воздуха в глубь материка.

ратуры в феврале с площадью ледяного покрова в

В декабре, когда основной циклонический

Баренцевом и Карском морях, вероятно, говорит

очаг Скандинавской моды локализуется на юго-

о том, что в конце зимы термические контрасты в

востоке Северной Евразии, аномальные морозы

приземном слое тропосферы и связанный с ними

ограничены Западной и Центральной Сибирью, а

горизонтальный перенос воздушных масс пере

также северо-востоком Европы. В январе цикло

стают действовать как механизм этой связи. Не ис

ническая аномалия углубляется на юго-запад Ев

ключается, однако, что выравнивание термических

ропы, что создаёт условия для усиления восточ

контрастов, а также увеличение площади льда во

ной составляющей в переносе воздушных масс и

второй половине зимы создают условия для вклю

способствует поступлению арктического воздуха

чения других механизмов. Эти механизмы могут

из глубины континента на юг Европейской Рос

быть связаны с преобладающим влиянием конвек

сии и далее в Центральную и Западную Европу.

тивных процессов над поверхностью Баренцева

Описанные внутрисезонные различия в циркуля

моря, которые характеризуются нелинейным от

ции отражаются в распределении температурных

кликом циркуляции на изменения концентрации

аномалий в годы похолоданий в декабре и январе.

морского льда [5, 16, 17]. Важнейший фактор зим

Оценки связи аномалий Скандинавской моды

ней циркуляции - влияние стратосферного вихря,

с площадью льда в Баренцевом и Карском морях

взаимодействие которого с тропосферными плане

показывают, что рассмотренные процессы пред

тарными волнами, с последующим формировани

ставляют собой реакцию на сокращение площади

ем холодных зим над Евразией, усиливается в годы

льда в течение лета и осени. Статистически значи

слабого полярного вихря [23, 35]. По некоторым

 419 

Морские, речные и озёрные льды

оценкам [9], менее половины тренда похолодания

Scand. Влияние Североатлантического колебания

на севере Евразии можно связывать с потерей мор

в этот период не проявлялось из-за низкой меж

ского льда в Баренцевом и Карском морях.

годовой изменчивости и отсутствия направлен

Устойчивая зависимость холодных анома

ной многолетней тенденции в отличие от периода

лий на севере Евразии в начале зимы от усиления

1970-1995 гг., характеризующегося выраженной

Скандинавской моды позволяет считать её основ

неустойчивостью и положительным трендом этой

ным циркуляционным механизмом, определяю

циркуляционной моды.

щим интенсивность, масштабы и региональную

структуру этих аномалий. В свою очередь, связь

Благодарности. Работа выполнена при поддержке

аномалий Scand с площадью ледяного покро

РФФИ, проект № 18-05-60216, и по теме Государ

ва Баренцева и Карского морей в октябре свиде

ственного задания, проект № 0148-2019-0009.

тельствует о её потенциальной предсказуемости,

Автор выражает признательность В.А. Семенову и

которая может быть использована для прогноза

Т.А. Матвеевой за консультации и предоставлен

циркуляционных условий формирования аномаль

ные данные.

ных морозов в Сибири и Европейской части Рос

сии в декабре и январе. Учёт этой связи в регрес

Acknowledgments. The work was supported by the Rus

сионных прогностических моделях может быть

sian Foundation for Basic Research, projects № 18-05-

более успешным по сравнению с Североатлан

60216, and within the framework of the state-ordered

тического колебанием, как это предложено в ра

research theme of the Institute of Geography of the

ботах [23, 36]. Ранее [11, 12] было показано, что в

Russian Academy of Sciences, № 0148-2019-0009. The

1996-2010 гг. изменчивость температуры на севере

author is sincerely grateful to V.A. Semenov and

Евразии может быть объяснена только аномалиями

T.A. Matveeva for consultations and provided data.

Литература

Referenсes

1. Мохов И.И. Современные изменения климата в Арк-

1. Mokhov I.I. Modern climate change in Arctic. Vestnik

тике // Вестн. РАН. 2015. Т. 85. № 5-6. С. 478-

RAN. Bulletin of RAS. 2015, 85 (5-6): 478-484. doi:

484. doi: 10.7868/S0869587315060249.

10.7868/S0869587315060249. [In Russian].

2. Алексеев Г.В., Радионов В.Ф., Александров Е.И., Ива-

2. Alekseev G.V., Radionov V.F., Aleksandrov E.I., Iva-

нов Н.Е., Харланенкова Н.Е. Климатические изме

nov N.E., Kharlanenkova N.E. Climate change in the

нения в Арктике и северной полярной области //

Arctic and the Northern polar region. Problemy Ark-

Проблемы Арктики и Антарктики. 2010. № 1 (84).

tiki i Antarktiki. Arctic and Antarctic Problems. 2010, 1

С. 67-80.

(84): 67-80. [In Russian].

3. Semenov V.A., Latif M. The early twentieth century

warming and winter Arctic sea ice // The Cryosphere.

warming and winter Arctic sea ice. The Cryosphere.

2012. V. 6. P. 1231-1237.

2012, 6: 1231-1237.

4. IPCC: Climate Change 2014: Synthesis Report. Con

tribution of Working Groups I, II and III to the Fifth

Assessment Report of the Intergovernmental Panel on

Climate Change / Eds. R.K. Pachauri, L.A. Meyer.

Climate Change. Еds. R.K. Pachauri, L.A. Meyer. Ge

Geneva, Switzerland, 2014. 151 p.

neva, Switzerland, 2014: 151 p.

5. Мохов И.И., Семенов В.А. Погодно-климатические

5. Mokhov I.I., Semenov V.A. Weather and climatic anom

аномалии в российских регионах в связи с гло

alies in Russian regions related to global climate

бальными изменениями климата // Метеорология

change. Meteorologiya i gidrologiya. Meteorology and

и гидрология. 2016. № 2. С. 16-28.

Hydrology. 2016, 2: 16-28. [In Russian].

6. Huang J., Zhang X., Zhang Q., Lin Y., Hao M., Luo Y.,

Zhao Z., Yao Y., Chen X., Wang L., Nie S., Yin Y.,

Xu Y., Zhang J. Recently amplified arctic warming has

contributed to a continual global warming trend // Na

contributed to a continual global warming trend. Na

tuRe CLiMate CHaNge. 2017. V. 7. № 12. P. 875-879.

tuRe CLiMate CHaNge. 2017, 7 (12): 875-879. doi:

doi: 10.1038/s41558-017-0009-5.

10.1038/s41558-017-0009-5.

7. Screen J.A. , Deser C., Smith D.M., Zhang X., Black-

7. Screen J.A., Deser C., Smith D.M., Zhang X., Black-

port R., Kushner P.J., Oudar T., McCusker K.E., Sun L.

Consistency and discrepancy in the atmospheric re

sponse to Arctic sea-ice loss across climate models //

sponse to Arctic sea-ice loss across climate models.

Nature Geoscience. 2018. V. 11. P. 155-163.

Nature Geoscience. 2018, 11: 155-163.

 420 

В.В. Попова

8. Семенов В.А. Колебания современного климата, вы

8. Semenov V.A. Fluctuations of the modern climate

званные обратными связями в системе атмосфера -

caused by feedbacks in the atmosphere-Arctic ice-

арктические льды - океан // Фундаментальная и

ocean system. Fundamental’naya i prikladnaya klima-

прикладная климатология. 2015. № 1 (1). С. 232-248.

tologiya. Fundamental and Applied Climatology. 2015,

9. Mori M., Kosaka Y., Watanabe M., Nakamura H., Ki-

1 (1): 232-248. [In Russian].

moto M. A reconciled estimate of the influence of Arc

9. Mori M., Kosaka Y., Watanabe M., Nakamura H., Ki-

tic sea-ice loss on recent Eurasian cooling // Nature

moto M. A reconciled estimate of the influence of Arc

Climate Change. 2019. V. 9. № 2. doi: 10.1038/s41558-

tic sea-ice loss on recent Eurasian cooling. Nature Cli

018-0379-3.

mate Change. 2019, 9 (2). doi: 10.1038/s41558-018-

10. Zhang, X., Sorteberg A., Zhang J., Gerdes R., Comi-

0379-3.

so J.C. Recent radical shifts of atmospheric circula

10. Zhang X., Sorteberg A., Zhang J., Gerdes R., Comi-

tions and rapid changes in Arctic climate system //

so J.C. Recent radical shifts of atmospheric circu

Geophys. Research Letters. 2008. V. 35. L22701. doi:

lations and rapid changes in Arctic climate system.

10.1029/2008GL035607.

Geophys. Research Letters. 2008, 35: L22701. doi:

11. Попова В.В. Современные изменения климата на

10.1029/2008GL035607.

севере Евразии как проявление вариаций крупно

11. Popova V.V. Recent climate changes in Northern Eur

масштабной атмосферной циркуляции // Фунда

asia as a manifestation of variations of large-scale at

ментальная и прикладная климатология. 2018. № 1.

mospheric circulation. Fundamental’naya i prikladnaya

С. 84-112. doi: 10.21513/2410-8758-2018-1-84-112.

klimatologiya. Fundamental and Applied Climatology.

12. Попова В.В., Мацковский В.В., Михайлов А.Ю. Со

2018, 1: 84-112. doi: 10.21513/2410-8758-2018-1-84-

временные изменения климата суши внетропиче

112. [In Russian].

ской зоны Северного полушария // Вестн. МГУ.

12. Popova V.V., Matsckovsky V.V., Mikhailov A.Yu. Recent

Сер. 5. География. 2018. № 1. С. 3-13.

climate changes in the extratropical zone of the North

13. Груза Г.В., Ранькова Э.Я., Рочева Э.В., Самохи-

ern hemisphere. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seri-

на О.Ф. Особенности температурного режима у

ya 5. Geografiya. Bulletin of Moscow State University.

поверхности земли в январе-июне 2016 года //

Series 5. Geography. 2018, 1: 3-13. [In Russian].

Фундаментальная и прикладная климатология.

13. Gruza G.V., Rankova E.Ya., Rocheva E.V., Samo-

2016. № 2. С. 119-142.

khina O.F. Features of the temperature re

14. Kattsov V.M., Ryabinin V.E., Overland J.E.,

gime at the earth's surface in January-June 2016.

Serreze M.C., Visbeck M., Walsh J.E., Meier W.,

Fundamental’naya i prikladnaya klimatologiya. Fun

Zhang X. Arctic sea-ice change: a grand challenge of

damental and Applied Climatology. 2016, 2: 119-142.

climate science // Journ. of Glaciology. 2010. V. 56.

[In Russian].

P. 1115-1121.

14. Kattsov V.M., Ryabinin V.E., Overland J.E., Serre-

15. Семенов В.А., Мартин Т., Беренс Л.К., Латиф М.,

ze M.C.,Visbeck M., Walsh J.E., Meier W., Zhang X.

Астафьева Е.С. Изменения площади арктических

Arctic sea ice change: a grand challenge of climate sci

морских льдов в ансамблях климатических моде

ence. Journ. of Glaciology. 2010, 56: 1115-1121.

лей CMIP3 и CMIP5 // Лёд и Снег. 2017. № 57 (1).

15. Semenov V.A., Martin T., Behrens L.K., Latif M., As-

С. 77-107. doi: 10.15356/2076-6734-2017-1-77-107.

tafieva E.S. Arctic sea ice area changes in CMIP3 and

16. Petoukhov V., Semenov V.A. A link between reduced Bar

CMIP5 climate models’ ensembles. Led i Sneg. Ice and

ents-Kara sea ice and cold winter extremes over north

Snow. 2017, 57 (1): 77-107. doi: 10.15356/2076-6734-

ern continents // Journ. of Geophys. Research. 2010.

2017-1-77-107. [In Russian].

V. 115. D21111. P. 1-11. doi: 10.1029/2009JD013568.

16. Petoukhov V., Semenov V.A. A link between reduced

17. Semenov V.A., Latif M. Nonlinear winter atmospheric

Barents-Kara sea ice and cold winter extremes over

circulation response to Arctic sea ice concentration

northern continents. Journ. of Geophys. Research.

anomalies for different periods during 1966-2012 //

2010, 115: 1-11. doi: 10.1029/2009JD013568.

Environ. Research Letters. 2015. V. 10. 054020. doi:

17. Semenov V.A., Latif M. Nonlinear winter atmospheric

10.1088/1748-9326/10/5/0540.

circulation response to Arctic sea ice concentration

18. Pedersen R.A., Cvijanovic I., Langen P.L., Vinther B.M.

anomalies for different periods during 1966-2012.

The impact of regional Arctic Sea ice loss on atmo

Environ. Research Letters. 2015, 10: 054020. doi:

spheric circulation and the NAO // Journ. of Climate.

10.1088/1748-9326/10/5/054020.

2016. V. 29. № 2. P. 889-902.

18. Pedersen R.A., Cvijanovic I., Langen P.L. Vin-

19. Bengtsson L., Semenov V.A., Johannessen O.M. The

ther B.M.The impact of regional Arctic Sea ice loss on

early twentieth-century warming in the Arctic - A pos

atmospheric circulation and the NAO. Journ. of Cli

sible mechanism // Journ. of Climate. 2004. V. 17.

mate. 2016, 29 (2): 889-902.

P. 4045-4057.

19. Bengtsson L., Semenov V.A., Johannessen O.M. The

20. Семенов В.А. Влияние океанического притока в

Early Twentieth-Century Warming in the Arctic -

Баренцево море на изменчивость климата в Ар

A Possible Mechanism. Journ. of Climate. 2004, 17:

ктике // ДАН. 2008. Т. 418. № 1. С. 106-109.

4045-4057.

21. Smedsrud L.H., Esau I., Ingvaldsen R.B., Eldevik T.,

20. Semenov V.A. Influence of oceanic inflow to the Barents

Haugan P.M., Li C., Lien V.S., Olsen A., Omar A.M.,

Sea on climate variability in the Arctic region. Doklady

Ottera O.H., Risebrobakken B., Sando A.B., Se-

Akademii nauk. Doklady Earth Sciences. 2008, 418 (1):

menov V.A., Sorokina S.A. The role of the Barents Sea

106-109. doi: 10.1134/S1028334X08010200.

in the Arctic climate system // Reviews of Geophysics.

21. Smedsrud L.H., Esau I., Ingvaldsen R.B., Eldevik T.,

2013. V. 51. P. 415-449. doi: 10.1002/rog.20017.

Haugan P.M., Li C., Lien V.S., Olsen A., Omar A.M.,

 421 

Морские, речные и озёрные льды

22. Семенов В.А. Связь аномально холодных зимних

Ottera O.H., Risebrobakken B., Sando A.B., Se-

режимов на территории России с уменьшением

menov V.A., Sorokina S.A. The role of the Barents Sea

площади морских льдов в Баренцевом море // Изв.

in the Arctic climate system. Reviews of Geophysics.

РАН. Физика атмосферы и океана. 2016. Т. 52. № 3.

2013, 51: 415-449. doi: 10.1002/rog.20017.

С. 257-266. doi: 10.7868/S000235151603010X.

22. Semenov V.A. Link between anomalously cold win

23. Kelleher M., SCREEN J. Atmospheric Precursors

ters in Russia and sea-ice decline in the Barents Sea.

of and Response to Anomalous Arctic Sea Ice in

Izvestiya of Atmosphere and Ocean Physics. 2016,

CMIP5 // Advances in Atmospheric Sciences. 2018.

52 (3): 225-233. doi: 10.7868/S000235151603010X.

V. 35 (1). P. 27-37.

23. Kelleher M., Screen J. Atmospheric Precursors of and

24. Honda M., Inoue J., Yamane S. Influence of low Arc

Response to Anomalous Arctic Sea Ice in CMIP5. Ad

tic sea-ice minima on wintertime Eurasian coldness //

vances in Atmospheric Sciences. 2018, 35 (1): 27-37.

Geophys. Research Letters. 2009. V. 36. L08707. doi:

24. Honda M., Inoue J., Yamane S. Influence of low Arc

10.1029/2008GL037079.

tic sea ice minima on wintertime Eurasian coldness.

25. Jaiser R., Dethloff K., Handorf D., Rinke A., Cohen J.

Geophys. Research Letters. 2009, 36: L08707. doi:

Planetary- and synoptic-scale feedbacks between tro

10.1029/2008GL037079.

pospheric and sea ice cover changes in the Arctic //

25. Jaiser R., Dethloff K., Handorf D., Rinke A., Cohen J.

Tellus. 2012. V. 1 (64). 11595. doi: 10.3402/tellusa.

Planetary- and synoptic-scale feedbacks between

v64i0.11595.

tropospheric and sea ice cover changes in the Arc

26. Kretschmer M., Coumou D., Agel L., Barlow M., Tziper-

tic. Tellus. 2012, 1 (64): 11595. doi: 10.3402/tellusa.

man E., Cohen Ju. More-persistent weak stratospheric

v64i0.11595.

polar vortex states linked to cold extremes // Ameri

26. Kretschmer M., Coumou D., Agel L., Barlow M.,

can Meteorological Society. 2018. № 1. doi: 10.1175/

Tziperman E., Cohen Ju. More-persistent weak

BAMS-D-16-0259.1.

stratospheric polar vortex states linked to cold

27. Nakamura T., Yamazaki K., Iwamoto K., Honda M.,

extremes. American Meteorological Society. 2018, 1.

Miyoshi Y., Ogawa Y., Ukita J. The stratospheric path

doi: 10.1175/BAMS-D-16-0259.1

way for Arctic impacts on midlatitude climate // Geo

27. Nakamura T., Yamazaki K., Iwamoto K., Honda M.,

phys. Research Letters. 2016. V. 43 (7). P. 3494-3501.

Miyoshi Y., Ogawa, Y., Ukita J. The stratospheric

doi: 10.1002/2016GL068330.

pathway for Arctic impacts on midlatitude climate.

28. Tyrrel N.L., Karpeshko A.Yu., Uotila P., Vihma T. At

Geophys. Research Letters. 2016, 43 (7): 3494-3501.

mospheric Circulation Response to Anomalous Sibe

doi: 10.1002/2016GL068330.

rian Forcing in October 2016 and its Long-Range Pre

28. Tyrrel N.L., Karpeshko A.Yu, Uotila P., Vihma T.

dictability // Geophys. Research Letters. 2019. № 2.

Atmospheric Circulation Response to Anomalous

doi: 10.1029/2018GL081580.

Siberian Forcing in October 2016 and its Long-Range

29. Barnston A.G., Livezey R.E. Classification, seasonality,

Predictability. Geophys. Research Letters. 2019, 2.

and persistence of low frequency atmospheric circula

doi: 10.1029/2018GL081580.

tion patterns // Monthly Weather Review. 1987. V. 115.

29. Barnston A.G., Livezey R.E. Classification, seasonality,

P. 1083-1126.

and persistence of low frequency atmospheric

30. Электронный ресурс: Northern Hemisphere Tele

circulation patterns. Monthly Weather Review. 1987,

connection Patterns. http://www.cpc.ncep.noaa.gov/

115: 1083-1126.

data/teledoc.

30. Northern Hemisphere Teleconnection Patterns.

31.Электронный ресурс: NCEP-NCAR Reanalysis.

http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/teledoc.

http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/reanalysis/reana

31. NCEP-NCAR Reanalysis. http://www.esrl.noaa.gov/

lysis.shtml.

psd/data/reanalysis/reanalysis.shtml.

32. Электронный ресурс: SIB1850. http://nsidc.org/

32. SIB1850. http://nsidc.org/data/G10010.

data/G10010.

33. Second Roshydromet Assessment Report on Climate

Change and its Consequences in Russian Federation.

General Summary. Moscow: Roshydromet, 2014:

General Summary. Moscow: Roshydromet, 2014. 56 p.

56 p.

34. Panagiotopolous F., Shahgedanova M., Stephenson D.B.

A review of Northern Hemisphere winter-time tele

connection patterns // Journ. de Physique IV France.

connection patterns. Journ. de Physique IV France.

2002. № 12. P. 1027-1047. doi: 10.1051/jp4:20020450.

2002, 12: 1027-1047. doi: 10.1051/jp4:20020450.

35. Hoshi K., Ukita J., Honda M., Nakamura T., Yamaza-

ki K., Miyoshi Y., Jaiser R. Weak stratospheric polar

vortex events modulated by the Arctic sea-ice loss //

Journ. of Geophys. Research: Atmospheres. 2019. №

Journ. of Geophys. Research: Atmospheres. 2019, 124:

124. P. 858-869. doi: 10.1029/2018.JD029222.

858-869. doi: 10.1029/2018.JD029222.

36. Wang L., Ting M., Kushner P.J. A robust empirical sea

sonal prediction of winter NAO and surface climate //

sonal prediction of winter NAO and surface climate.

Scientific Reports. 2017. № 7. P. 279. doi: 10.1038/

Scientific Reports. 2017, 7: 279. doi: 10.1038/s41598-

s41598-017-00353-y.

017-00353-y.

 422 