Spatio-temporal variability of density inversions in the Greenland Sea upper layer

Abstract

В данной работе анализируются характеристики плотностных инверсий в верхнем слое Гренландского моря. Для анализа были взяты данные натурных наблюдений температуры и солёности массива EN.4.2.1 с 1993-2019 гг. за холодный сезон (с ноября по апрель), анализ затоков вод проводился по данным океанического реанализа GLORYS12V1, потоки скрытого и явного потоков тепла из океана в атмосферу были взяты из атмосферного реанализа ERA5. Было выявлено довольно равномерное распространение профилей с инверсиями в центральной части Гренландского моря. Солёностные инверсии доминируют над термическими, особенно в северной и восточной частях акватории. Межгодовая изменчивость вертикальной мощности инверсий, но не величины, связана с изменчивостью максимальной глубины зимней конвекции. Были выделены основные механизмы формирования плотностных инверсий: затоки вод, теплоотдача в атмосферу и ледообразование. Относительная роль каждого из механизмов меняется во времени.

In this paper characteristics of density inversions in the upper layer of the Greenland Sea are analyzed. The analysis is based on in situ vertical profiles of temperature and salinity obtained from EN.4.2.1 dataset during the cold season (November to April) for the period 1993-2019. The analysis of water inflows was carried out according to the data of the global ocean reanalysis GLORYS12V1, latent and sensible heat fluxes from the ocean to the atmosphere were taken from the ERA5 atmospheric reanalysis. A fairly uniform distribution of the profiles with inversions over the central part of the Greenland Sea is observed. Salinity inversions dominate over the temperature ones in the northern and eastern parts of the study region. Interannual variability of the vertical intensity of the inversions, but not their magnitude, goes in parallel with the variability of the maximum winter convection depth. The main mechanisms for the formation of density inversions were identified: water inflows, heat transfer to the atmosphere, and ice formation. The relative role of each of the mechanisms varies over time.