Russian Journal of Earth Sciences Russian Journal of Earth Sciences Russian Journal of Earth Sciences 1681-1208 84541 10.2205/2025ES000984 otfdpk ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ ORIGINAL ARTICLES ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Latitudinal Factor in the Cooling Process of Coastal Waters in the Eastern Part of the Baltic Sea Широтный фактор в процессе выхолаживания прибрежных вод восточной части Балтийского моря https://orcid.org/0000-0001-8227-2162 Коробченкова Ксения Дмитриевна Korobchenkova Ksenia Dmitrievna

аспирант географических наук;

graduate student of geographical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-3968-9373 Килесо Александр Владимирович Kileso Aleksandr Vladimirovich aleksandr.kileso@gmail.com

кандидат географических наук;

candidate of geographical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-2371-8352 Куприянова Анастасия Евгеньевна Kupriyanova Anastasia Evgen'evna kupriyanova_ae@mail.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН Москва Россия Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН Moscow Russian Federation Балтийский федеральный университет им. И. Канта Калининград Россия Балтийский федеральный университет им. И. Канта Kaliningrad Russian Federation Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта Immanuel Kant Baltic Federal University Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Россия Shirshov Institute of Oceanology of Russian Academy of Sciences Russian Federation Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Москва Россия Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences Moscow Russian Federation 14 03 2025 14 03 2025 25 1 1 14 25 06 2024 09 01 2025 https://rjes.ru/en/nauka/article/84541/view

Выполнено исследование значимости географической широты в изменчивости процесса выхолаживания вод Балтийского моря у его восточных берегов в 2016 и 2018 годах на основе натурных данных и массивов реанализа. Показана протяженность по широте аномального режима выхолаживания, ранее отмеченного у берегов Куршской косы (Калининградская область, РФ). Получены оценки скорости изменения температуры прибрежных вод для типичного и аномального режимов выхолаживания. Показана зависимость скорости охлаждения прибрежных вод от температуры воды 9,5∘C. Достижение этой температуры с северо-востока на юго-запад происходит с запаздыванием примерно на месяц.

A study of the latitudinal variation of the water cooling process along the eastern coast of the Baltic Sea in 2016 and 2018 was carried out based on field and reanalysis data. The latitudinal features of the anomalous cooling regime, previously noted off the coast of the Curonian Spit (Kaliningrad oblast, Russian Federation), were shown. Estimates of trends in decreasing coastal water temperatures were obtained for typical and anomalous cooling regimes. The role of a water temperature of 9.5 ∘C on the cooling rate of coastal waters is shown. Reaching this temperature from northeast to southwest occurs with a delay of about a month.

 выхолаживание воды с поверхности географическая широта конвекция ветро-волновое перемешивание поверхностный слой Балтийское море плотность морской воды температура воды Surface water cooling geographic latitude convection wind and wave-induced mixing surface water layer Baltic Sea sea water density water temperature Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда №23-27-00150, https://rscf.ru/project/23-27-00150/. The study was supported by the Russian Science Foundation grant No. 23-27-00150, https://rscf.ru/project/23-27-00150/.

Байдин С. С., Косарев А. Н. Каспийское море: Гидрология и гидрохимия. — Москва : Наука, 1986. — 262 с. Baidin S. S., Kosarev A. N. Caspian Sea: Hydrology and hydrochemistry. — Moscow : Nauka, 1986. — P. 262. — (In Russian). Букреев В. И. Ныряние потока, обусловленное немонотонной зависимостью плотности воды от температуры // Океанология. — 2011. — Т. 51, № 4. — С. 612—620. — EDN: NXXERJ. Bukreev V. I. Plunging current caused by nonmonotonous water density dependence on temperature // Oceanology. — 2011. — Vol. 51, no. 4. — P. 574–581. — DOI: 10.1134/s0001437011040059. Геология и геоморфология Балтийского моря: сводная объяснительная записка к геологическим картам масштаба 1:500 000 / под ред. А. А. Григялиса. — Ленинград : М-во геологии СССР, Литовский геологический ин-т, 1991. Caspian Sea: Water Structure and Dynamics / ed. by A. N. Kosarev. — Moscow : Nauka, 1990. — P. 163. — (In Russian). Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Том 3. Балтийское море. Вып. I. Гидрометеорологические условия / под ред. Ф. С. Терзиева, В. А. Рожкова, А. И. Смирновой. — СПб : Гидрометеоиздат, 1992. — 449 с. Chubarenko I. P. Horizontal convective water exchange above a sloping bottom: The mechanism of its formation and an analysis of its development // Oceanology. — 2010. — Vol. 50, no. 2. — P. 166–174. — DOI: 10.1134/s0001437010020025. Гилл А. Динамика атмосферы и океана: в 2-х томах. Том 1. — Москва : Мир, 1986. — 396 с. Dijkstra H. A. Nonlinear Physical Oceanography. — Springer Netherlands, 2000. — DOI: 10.1007/978-94-015-9450-9. Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Шеремет Н. А. Сезонная и межгодовая изменчивость температуры поверхности Каспийского моря // Океанология. — 2004. — Т. 44, № 5. — С. 645—659. — EDN: OWLNWH. Efimov V. V., Savchenko A. O., Anisimov A. E. Features of Heat Exchange between the Black Sea and the Atmosphere in the Autumn-Winter Period // Marine Hydrophysical Journal. — 2014. — No. 6. — P. 71–81. — EDN: TECBAN ; (in Russian). Есюкова Е. Е., Чубаренко И. П., Стонт Ж. И. Апвеллинг или дифференциальное выхолаживание? Анализ спутниковых ТПМ-изображений юго-восточной части Балтийского моря // Водные ресурсы. — 2017. — Т. 44, № 1. — С. 28—37. — DOI: 10.7868/s0321059617010047. Efimov V. V., Savchenko A. O., Anisimov A. E. The extreme winter cooling of the Black Sea // Russian Meteorology and Hydrology. — 2015. — Vol. 40, no. 7. — P. 463–469. — DOI: 10.3103/s1068373915070043. Ефимов В. В., Савченко А. О., Анисимов А. Е. Особенности теплообмена Черного моря с атмосферой в осенне-зимний период // Морской гидрофизический журнал. — 2014. — № 6. — С. 71—81. — EDN: TECBAN. Esiukova E. E., Chubarenko I. P., Stont Zh. I. Upwelling or differential cooling? Analysis of satellite SST images of the Southeastern Baltic Sea // Water Resources. — 2017. — Vol. 44, no. 1. — P. 69–77. — DOI: 10.1134/s0097807817010043. Ефимов В. В., Савченко А. О., Анисимов А. Е. Экстремальное выхолаживание Черного моря в зимний период // Метеорология и гидрология. — 2015. — № 7. — С. 74—55. — EDN: TZZYQF. Fedorov K. N., Ginzburg A. I. The surface layer of the ocean. — Leningrad : Gidrometeoizdat, 1988. — P. 303. — EDN: OSMMYO ; (in Russian). Журбас В. М., Стипа Т., Малкин П. и др. Мезомасштабная изменчивость апвеллинга в юго-восточной Балтике: ИК-изображения и численное моделирование // Океанология. — 2004. — Т. 44, № 5. — С. 660—669. — EDN: OWLNWR. Feistel R., Nausch G., Wasmund N. State and Evolution of the Baltic Sea, 1952-2005: A Detailed 50-Year Survey of Meteorology and Climate, Physics, Chemistry, Biology, and Marine Environment. — Wiley, 2008. — P. 703. — DOI: 10.1002/9780470283134. Зацепин А. Г., Сильвестрова К. П., Куклев С. Б. и др. Наблюдение цикла интенсивного прибрежного апвеллинга и даунвеллинга на гидрофизическом полигоне ИО РАН в Черном море // Океанология. — 2016. — Т. 56, № 2. — С. 203—214. — DOI: 10.7868/S0030157416020222. Geology and geomorphology of the Baltic Sea: summary explanatory note to geological maps at a scale of 1:500,000 / ed. by A. A. Grigyalis. — Leningrad : Ministry of Geology of the USSR, Lithuanian Geological Institute, 1991. — (In Russian). Иванов Ю. А. Крупномасштабная и синоптическая изменчивость полей в океане. — Москва : Наука, 1981. — 168 с. Gill A. Dynamics of the atmosphere and ocean: in 2 volumes. Volume 1. — Moscow : Mir, 1986. — P. 396. — (In Russian). Капустина М. В., Зимин А. В. Пространственно-временные характеристики апвеллингов в юго-восточной Балтике в 2010-2019 гг. // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. — 2021. — Т. 14, № 4. — С. 52—63. — DOI: 10.7868/S2073667321040055. Ginzburg A. I., Kostianoi A. G., Sheremet N. A. Seasonal and Interannual Variability of the Surface Temperature in the Caspian Sea // Oceanology. — 2004. — Vol. 44, no. 5. — P. 605–618. — EDN: LIOLFP. Каспийское море: Структура и динамика вод / под ред. А. Н. Косарева. — Москва : Наука, 1990. — 163 с. Hersbach H., Bell B., Berrisford P., et al. ERA5 hourly data on pressure levels from 1940 to present. — 2018. — DOI: 10.24381/CDS.BD0915C6. Куприянова А. Е., Гриценко В. А., Килесо А. В. и др. О типичном и аномальном режимах выхолаживания морских вод в прибрежной зоне Куршской косы // Гидрометеорология и экология. — 2024. — № 73. — С. 666—683. — DOI: 10.33933/2713-3001-2023-73-666-683. Hydrometeorology and hydrochemistry of the seas of the USSR. Volume 3. Baltic Sea. Issue I. Hydrometeorological conditions / ed. by F. S. Terziev, V. A. Rozhkov, A. I. Smirnova. — St. Petersburg : Gidrometeoizdat, 1992. — P. 449. — (In Russian). Лаврова О. Ю., Костяной А. Г., Лебедев С. А. и др. Комплексный спутниковый мониторинг морей России. — Москва : ИКИ РАН, 2011. — 480 с. Intergovernmental Oceanographic Commission; Scientific Committee on Oceanic Research; International Association for the Physical Sciences of the Oceans. The International thermodynamic equation of seawater - 2010: calculation and use of thermodynamic properties. [includes corrections up to 31st October 2015]. — 2015. — DOI: 10.25607/OBP-1338. Монин А. С., Каменкович В. М., Корт В. Г. Изменчивость Мирового океана. — Ленинград : Гидрометеоиздат, 1974. — 262 с. Ivanov Yu. A. Large-scale and synoptic variability of fields in the ocean. — Moscow : Nauka, 1981. — P. 168. — (In Russian). Морозов Е. Г., Щука С. А., Голенко Н. Н. и др. Структура температуры в прибрежной зоне Балтийского моря // Доклады Академии наук. — 2007. — Т. 416, № 1. — С. 115—118. — EDN: IAQIOX. Kapustina M. V., Zimin A. V. Upwelling Spatiotemporal Characteristics in the Southeastern Baltic Sea in 2010-2019 // Fundamental and Applied Hydrophysics. — 2021. — Vol. 14, no. 4. — P. 52–63. — DOI: 10.7868/s2073667321040055. — (In Russian). Мысленков С. А., Кречик В. А., Бондарь А. В. Суточная и сезонная изменчивость температуры воды в прибрежной зоне Балтийского моря по данным термокосы на платформе Д-6 // Экологические системы и приборы. — 2017. — № 5. — С. 25—33. — EDN: YUSMLT. Kupriyanova A., Gritsenko V., Kileso A., et al. About typical and anomalous modes of sea water cooling in a coastal zone of the Curonian spit // Hydrometeorology and Ecology. Proceedings of the Russian State Hydrometeorological University. — 2024. — No. 73. — P. 666–683. — DOI: 10.33933/2713-3001-2023-73-666-683. — (In Russian). ООО «Расписание Погоды». Расписание погоды. — 2004. — URL: https://rp5.ru/ (дата обр. 10.01.2023). Lavrova O. Yu., Kostyanoy A. G., Lebedev S. A., et al. Integrated satellite monitoring of the seas of Russia. — Moscow : IKI RAS, 2011. — P. 480. — (In Russian). Степанова Н. Б., Чубаренко И. П., Щука С. А. Структура и эволюция холодного промежуточного слоя в юговосточной части Балтийского моря по данным натурных измерений в 2004-2008 гг. // Океанология. — 2015. — Т. 55, № 1. — С. 32—43. — DOI: 10.7868/s0030157415010153. Majewski A., Lauer Z. Atlas morza Bałtyckiego: opracowanie zespołowe. — Warsawa : Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, 1994. — P. 214. — (In Polish). Титов В. Б. Формирование верхнего конвективного слоя и холодного промежуточного слоя в Черном море в зависимости от суровости зим // Океанология. — 2004. — Т. 44, № 3. — С. 354—357. — EDN: OWJTDH. Monin A. S., Kamenkovich V. M., Kort V. G. Variability of the World Ocean. — Leningrad : Gidrometeoizdat, 1974. — P. 262. — (In Russian). Титов В. Б., Часовникова Л. А. Термическое взаимодействие между приводным слоем атмосферы и поверхностным слоем воды на северо-восточном шельфе Черного моря // Метеорология и гидрология. — 2012. — № 8. — С. 79—88. — EDN: PBJCWF. Morozov E. G., Shchuka S. A., Golenko N. N., et al. Temperature structure in the coastal zone of the Baltic Sea // Doklady Earth Sciences. — 2007. — Vol. 416, no. 1. — P. 1066–1069. — DOI: 10.1134/s1028334x07070197. Федоров К. Н., Гинзбург А. И. Приповерхностный слой океана. — Ленинград : Гидрометеоиздат, 1988. — 303 с. — EDN: OSMMYO. Myslenkov S., Silvestrova K., Krechik V., et al. Verification of the Ekman Upwelling Criterion with In Situ Temperature Measurements in the Southeastern Baltic Sea // Journal of Marine Science and Engineering. — 2023. — Vol. 11, no. 1. — P. 179. — DOI: 10.3390/jmse11010179. Чубаренко И. П. Горизонтальный конвективный водообмен над подводным склоном: механизм формирования и анализ развития // Океанология. — 2010. — Т. 50, № 2. — С. 184—193. Myslenkov S. A., Krechik V. A., Bondar A. V. Daily and Seasonal Water Temperature Changes in the Coastal Zone of the Baltic Sea Measured by Thermistor Chain // Ecological systems and devices. — 2017. — No. 5. — P. 25–33. — EDN: YUSMLT ; (in Russian). Dijkstra H. A. Nonlinear Physical Oceanography. — Springer Netherlands, 2000. — DOI: 10.1007/978-94-015-9450-9. OpenStreetMap contributors. Planet OSM. — 2012. — URL: https://planet.openstreetmap.org ; (visited on: 20/05/2023). https://planet.openstreetmap.org. Feistel R., Nausch G., Wasmund N. State and Evolution of the Baltic Sea, 1952-2005: A Detailed 50-Year Survey of Meteorology and Climate, Physics, Chemistry, Biology, and Marine Environment. — Wiley, 2008. — 703 p. — DOI: 10.1002/9780470283134. Stepanova N. B., Chubarenko I. P., Shchuka S. A. Structure and evolution of the cold intermediate layer in the southeastern part of the Baltic Sea by the field measurement data of 2004-2008 // Oceanology. — 2015. — Vol. 55, no. 1. — P. 25–35. — DOI: 10.1134/s0001437015010154. Hersbach H., Bell B., Berrisford P., et al. ERA5 hourly data on pressure levels from 1940 to present. — 2018. — DOI: 10.24381/CDS.BD0915C6. Titov V. B. Formation of the Upper Convective Layer and the Cold Intermediate Layer in the Black Sea in Relation to the Winter Severity // Oceanology. — 2004. — Vol. 44, no. 3. — P. 327–330. — EDN: LIUUKF. Intergovernmental Oceanographic Commission; Scientific Committee on Oceanic Research; International Association for the Physical Sciences of the Oceans. The International thermodynamic equation of seawater - 2010: calculation and use of thermodynamic properties. [includes corrections up to 31st October 2015]. — 2015. — DOI: 10.25607/OBP-1338. Titov V. B., Chasovnikova L. A. Thermal interaction between near-water atmospheric layer and surface water layer on the northeastern shelf of the Black Sea // Russian Meteorology and Hydrology. — 2012. — Vol. 37, no. 8. — P. 560–566. — DOI: 10.3103/s1068373912080080. Majewski A., Lauer Z. Atlas morza Bałtyckiego: opracowanie zespołowe. — Warsawa : Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, 1994. — 214 p. — (in Polish). Weather Schedule, LLC. Weather Schedule. — 2004. — URL: https://rp5.ru/ ; (visited on: 10/01/2023) ; (in Russian). https://rp5.ru/. Myslenkov S., Silvestrova K., Krechik V., et al. Verification of the Ekman Upwelling Criterion with In Situ Temperature Measurements in the Southeastern Baltic Sea // Journal of Marine Science and Engineering. — 2023. — Vol. 11, no. 1. — P. 179. — DOI: 10.3390/jmse11010179. Zatsepin A. G., Silvestrova K. P., Kuklev S. B., et al. Observations of a cycle of intense coastal upwelling and downwelling at the research site of the Shirshov Institute of Oceanology in the Black Sea // Oceanology. — 2016. — Vol. 56, no. 2. — P. 188–199. — DOI: 10.1134/s0001437016020211. OpenStreetMap contributors. Planet OSM. — 2012. — URL: https://planet.openstreetmap.org (visited on 05/20/2023). Zhurbas V. M., Stipa T., Malkin P., et al. Mesoscale Variability of the Upwelling in the Southeastern Baltic Sea: IR Images and Numerical Modeling // Oceanology. — 2004. — Vol. 44, no. 5. — P. 619–628. — EDN: LILESH.