Исследователи обнаружили уникальное свойство океанических фронтов

Океанические фронты — это обширные области с резкими перепадами температуры и солёности, появляющиеся на границах водных масс с различными характеристиками. Эти структурные элементы играют важную роль в климатических процессах, переносе тепла в Мировом океане и функционировании морских экосистем.

В Морском гидрофизическом институте (МГИ РАН) заметили, что фронтальные зоны в Северной Атлантике имеют свойство, которое ранее оставалось малоизученным. Такие природные границы между разнородными водными массами не только разделяют акватории с контрастными температурными параметрами, но и служат разделительными линиями между областями с существенно различающейся амплитудой сезонных температурных колебаний.

Исследование базируется на анализе данных океанического реанализа ORAS5 за 64-летний период — с 1958 по 2021 год. Реанализ объединяет модельные ежемесячные данные о состоянии океана и морского льда с данными наблюдений со всего мира в единый согласованный набор информации, учитывающий законы физики. Эти данные непрерывны во времени, начиная с 1958 года. В МГИ сопоставили пространственное распределение температурных фронтов с картами амплитуды сезонных колебаний температуры воды и обнаружили высокую степень соответствия между этими явлениями. Учёные провели количественную оценку взаимосвязи, и результаты оказались убедительными. Коэффициент пространственной корреляции между градиентами температуры и градиентами амплитуды составил 0,93, что указывает на практически полное совпадение расположения фронтальных зон с границами областей, имеющих различный характер сезонной изменчивости.

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

Результаты исследования имеют важное значение для морской биологии, так как различия в сезонной динамике температуры создают контрастные условия обитания по разные стороны фронтов. Более низкая температура зимой на холодной стороне фронта может свидетельствовать о преобладании здесь холодолюбивых видов морских организмов, а высокая амплитуда сезонного хода температуры — о возможной сезонной миграции этих видов.

Также полученные результаты представляют интерес для климатических исследований и совершенствования прогностических моделей. Фронтальные зоны являются зонами интенсивного взаимодействия между океаном и атмосферой, и понимание их связи с сезонными циклами может улучшить точность климатических прогнозов. Авторы намерены продолжить исследования в направлении изучения долговременной изменчивости характеристик фронтальных зон, что имеет важное значение для анализа климатических изменений.