Опубликовано: 26 августа 2025 г.
Метки: публикация МГИ, Шокурова И.Г.

Океанические фронты представляют собой протяженные области резких перепадов температуры и солености, возникающие на границах вод с разными характеристиками. Эти структуры оказывают существенное влияние на климатические процессы, перенос тепла в океане и функционирование морских экосистем.

Исследователи из Морского гидрофизического института РАН обратили внимание, что океанические фронтальные зоны в Северной Атлантике обладают свойством, которое до сих пор оставалось мало изученным. Эти природные границы между разными водными массами не только разделяют воды с контрастными температурными характеристиками, но и служат границами между областями с принципиально разной амплитудой сезонных колебаний температуры. Результаты опубликованы в журнале «Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря».

Исследование основано на анализе данных океанического реанализа ORAS5 за 64 года (1958–2021 годы). Ученые сопоставили пространственное распределение температурных фронтов с картами амплитуды сезонных изменений температуры воды и выявили высокую степень соответствия между этими явлениями.

«Анализируя положение температурных фронтальных зон в Северной Атлантике, мы обратили внимание на то, что они граничат с районами высокой амплитуды сезонного хода температуры воды», — отмечает старший научный сотрудник МГИ Ирина Шокурова.

Ученые поставили задачу количественно оценить эту взаимосвязь, и результаты оказались весьма убедительными. Коэффициент пространственной корреляции между градиентами температуры и градиентами амплитуды составил 0,93, что свидетельствует о практически полном совпадении расположения фронтальных зон с границами областей, различающихся по характеру сезонной изменчивости.

Детальный анализ трех фронтальных систем показал различную степень контрастности. Наиболее выраженные контрасты наблюдаются в районе фронта Гольфстрима, где сходятся теплые воды, переносимые из низких широт, и холодные арктические массы Лабрадорского течения. Здесь амплитуда сезонных колебаний температуры с холодной стороны достигает 8°C, тогда как с теплой стороны составляет 4,3°C. Субтропический и Арктический фронты демонстрируют менее контрастные, но заметные различия в сезонной изменчивости.

«Расчеты показали, что среднегодовые температурные фронтальные зоны в Северной Атлантике являются границами областей с разной амплитудой сезонного хода температуры воды. В рассмотренных фронтальных системах эта особенность фронтальных зон в основном связана с зимней разницей значений температуры с холодной и теплой сторон фронтов», — поясняет исследователь.

Механизм формирования выявленной закономерности связан с различиями в зимнем охлаждении водных масс по разные стороны фронтов. Например, с холодной стороны фронта Гольфстрима температура воды зимой снижается значительно сильнее, что и обусловливает больший размах годовых колебаний. Летнее прогревание частично сглаживает температурные контрасты, но зимние различия остаются определяющим фактором.

Полученные результаты важны для морской биологии, поскольку различия в сезонной динамике температуры формируют контрастные условия обитания по разные стороны фронтов.

«Более низкая температура зимой с холодной стороны фронта может указывать на преобладание здесь холодолюбивых видов морских организмов, а высокая амплитуда сезонного хода температуры на их возможную сезонную миграцию», — добавляет Ирина Шокурова.

Также результаты работы представляют интерес для климатических исследований и совершенствования прогностических моделей. Фронтальные зоны являются областями интенсивного взаимодействия между океаном и атмосферой, и понимание их связи с сезонными циклами может способствовать повышению точности климатических прогнозов.

Авторы планируют продолжить исследования в направлении изучения долговременной изменчивости характеристик фронтальных зон, что актуально для анализа климатических изменений.

Исследование выполнено в отделе океанографии МГИ в рамках государственного задания FNNN-2024-0014 «Фундаментальные исследования процессов взаимодействия в системе океан-атмосфера, формирующих изменчивость физического состояния морской среды на различных пространственно-временных масштабах».

Фотография: Сергей Бабич