The interannual variability of oceanic heat advection into the subpolar gyre of the Atlantic ocean and the Nordic Seas

Abstract

В данной работе рассматривается межгодовая изменчивость океанических потоков тепла в море Лабрадор, Ирмингера и Норвежское море. Для расчета океанических потоков тепла, а также других характеристик, используется реанализ GLORYS за период 1993-2019 гг. с пространственным и временным разрешением – 1/12° и месяц, соответственно. Результаты показали, что межгодовая изменчивость океанических потоков тепла в моря Субполярного круговорота (Лабрадор и Ирмингера) происходит в противофазе с изменчивостью океанических потоков тепла в Норвежское море. Океанические потоки тепла на всех трех выбранных разрезах связаны, в первую очередь, с расходом через данные разрезы (корреляции 0.69-0.83). Атмосфера оказывает существенное влияние на температуру воды и адвекцию океанического тепла в моря Субполярного круговорота, что проявляется в высокой корреляции с индексом Североатлантического колебания (САК). Однако крупномасштабный индекс САК не оказывает сколь-либо существенного влияния на адвекцию океанического тепла в Норвежское море (через разрез Свиной), в связи с чем были рассмотрены региональные причины такой изменчивости. За период анализа расход на разрезе Свиной определялся градиентом уровня моря, который формируется совместной изменчивостью величины экмановского нагона и, в меньшей степени, локальным ротором поля ветра. Выявлено, что расход на разрезе Свиной, через указанные выше факторы, регулируется региональной аномалией поля атмосферного давления в центральной части Норвежского моря, которая оказывает влияние на расход восточной ветви Норвежского течения вдоль всего Скандинавского полуострова. В то же время, дальнейшая адвекция тепла на север Западно-Шпицбергенским течением слабо связана с этой аномалией.

In this paper, the interannual variability of oceanic heat fluxes in the Labrador, Irminger and Norwegian Seas is solved. To calculate oceanic heat fluxes, as well as other characteristics, GLORYS reanalysis for the period 1993-2019 with a spatial and temporal resolution of 1/12° and a month, respectively, is used. The results showed that the interannual variability of oceanic heat fluxes to the Subpolar Gyre seas (Labrador and Irminger) occurs in antiphase with the variability of oceanic heat fluxes to the Norwegian Sea. Oceanic heat fluxes in all three selected sections are primarily associated with the water transport through these sections (correlations of 0.69-0.83). The atmosphere has a significant effect on water temperature and oceanic heat advection to the Subpolar Gyre seas, which is appeared in a high correlation with the North Atlantic Oscillation (NAO) index. However, the large-scale NAO index does not have any significant effect on oceanic heat advection to the Norwegian Sea (through the Svinoy section), in connection with which regional causes of such variability were considered. During the analysis period, the water transport through the Svinoy section was determined by the sea level gradient, which is formed by the joint variability of the Ekman surge value and, to a lesser extent, the local rotor of the wind field. It was found that the water transport at the Svinoy section, through the above factors, is regulated by a regional anomaly of the atmospheric pressure field in the central part of the Norwegian Sea, which affects the water transport of the eastern branch of the Norwegian Current along the entire Scandinavian Peninsula. At the same time, further advection of heat to the north by the West Spitsbergen Current is weakly related to this anomaly.