Informativeness (information-bearing) of hydrometeorological and astrogeophysical factors in the problem of describing interannual fluctuations of the Greenland Sea ice coverage

The interannual changes in ice coverage in the Greenland Sea for the winter (December–April), spring (May– June), summer (July–September), and autumn (October–November) seasons for the period 1950-2018 are considered. The presence of negative linear trends and the polycyclic oscillations of the ice...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Ice and Snow
Main Authors: N. Viazigina A., L. Timokhov A., E. Egorova S., A. Yulin V., Н. Вязигина А., Л. Тимохов А., Е. Егорова С., А. Юлин В.
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: IGRAS 2021
Subjects:
Online Access:https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/916
https://doi.org/10.31857/S2076673421030099
id ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/916
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Ice and Snow (E-Journal)
op_collection_id ftjias
language Russian
topic Greenland Sea
hydrometeorological and astrogeophysical impact
ice coverage
interannual variability
multiple regression
sea ice
statistical equations for diagnosis
Гренландское море
гидрометеорологические и астрогеофизические воздействия
ледовитость
межгодовая изменчивость
множественная регрессия
морской лёд
статистические уравнения для диагностики
spellingShingle Greenland Sea
hydrometeorological and astrogeophysical impact
ice coverage
interannual variability
multiple regression
sea ice
statistical equations for diagnosis
Гренландское море
гидрометеорологические и астрогеофизические воздействия
ледовитость
межгодовая изменчивость
множественная регрессия
морской лёд
статистические уравнения для диагностики
N. Viazigina A.
L. Timokhov A.
E. Egorova S.
A. Yulin V.
Н. Вязигина А.
Л. Тимохов А.
Е. Егорова С.
А. Юлин В.
Informativeness (information-bearing) of hydrometeorological and astrogeophysical factors in the problem of describing interannual fluctuations of the Greenland Sea ice coverage
topic_facet Greenland Sea
hydrometeorological and astrogeophysical impact
ice coverage
interannual variability
multiple regression
sea ice
statistical equations for diagnosis
Гренландское море
гидрометеорологические и астрогеофизические воздействия
ледовитость
межгодовая изменчивость
множественная регрессия
морской лёд
статистические уравнения для диагностики
description The interannual changes in ice coverage in the Greenland Sea for the winter (December–April), spring (May– June), summer (July–September), and autumn (October–November) seasons for the period 1950-2018 are considered. The presence of negative linear trends and the polycyclic oscillations of the ice coverage variability for all seasons has been confirmed. Using spectral analysis, the dominant fluctuations from 5 to 22 years were identified. The cross-correlation method allowed us to determine the significant relationship of the Greenland Sea ice coverage with hydrometeorological and astrogeophysical factors. The statistically significant relationship of the ice coverage for a concrete year with similar characteristics for a previous period persisting up to three years had been noted. The highest cross-correlation coefficients were noted in the winter and spring seasons. The ice coverage of the autumn season demonstrates the persistence of the inertia of ice conditions for up to two years. The analysis of correlations with astrogeophysical parameters revealed the closest relationship between the ice coverage and the longitude coordinate of the Earth's pole position, the nutation parameters of the Earth's axis, and the distance between the Earth and the Sun. When constructing the multi-regression equations, we investigated the informativeness of various hydrometeorological and astrogeophysical factors in the models of the ice coverage variability for each season. The following estimates of quality of the models were obtained: correlation coefficients (up to 0.89), determination coefficients (to up 0.80), and a model reliability which depends on the admissible forecast error and includes the mean square deviation of the investigated value) – up to 99%). The informativeness of various factors was estimated and the contribution to the total variance was revealed: hydrometeorological factors – up to 70%; astrogeophysical factors – up to 50%. The obtained statistical equations can be used for the diagnosis and for ...
format Article in Journal/Newspaper
author N. Viazigina A.
L. Timokhov A.
E. Egorova S.
A. Yulin V.
Н. Вязигина А.
Л. Тимохов А.
Е. Егорова С.
А. Юлин В.
author_facet N. Viazigina A.
L. Timokhov A.
E. Egorova S.
A. Yulin V.
Н. Вязигина А.
Л. Тимохов А.
Е. Егорова С.
А. Юлин В.
author_sort N. Viazigina A.
title Informativeness (information-bearing) of hydrometeorological and astrogeophysical factors in the problem of describing interannual fluctuations of the Greenland Sea ice coverage
title_short Informativeness (information-bearing) of hydrometeorological and astrogeophysical factors in the problem of describing interannual fluctuations of the Greenland Sea ice coverage
title_full Informativeness (information-bearing) of hydrometeorological and astrogeophysical factors in the problem of describing interannual fluctuations of the Greenland Sea ice coverage
title_fullStr Informativeness (information-bearing) of hydrometeorological and astrogeophysical factors in the problem of describing interannual fluctuations of the Greenland Sea ice coverage
title_full_unstemmed Informativeness (information-bearing) of hydrometeorological and astrogeophysical factors in the problem of describing interannual fluctuations of the Greenland Sea ice coverage
title_sort informativeness (information-bearing) of hydrometeorological and astrogeophysical factors in the problem of describing interannual fluctuations of the greenland sea ice coverage
publisher IGRAS
publishDate 2021
url https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/916
https://doi.org/10.31857/S2076673421030099
geographic Greenland
geographic_facet Greenland
genre Arctic
Greenland
Greenland Sea
Sea ice
Гренландское море
Морской лёд
genre_facet Arctic
Greenland
Greenland Sea
Sea ice
Гренландское море
Морской лёд
op_source Ice and Snow; Том 61, № 3 (2021); 431-444
Лёд и Снег; Том 61, № 3 (2021); 431-444
2412-3765
2076-6734
op_relation https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/916/579
Никифоров Е.Г., Шпайхер А.О. Закономерности формирования крупномасштабных колебаний гидрологического режима Северного Ледовитого океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 269 с.
Визе В.Ю. Климат морей советской Арктики. Л.– М.: Изд‑во Главсевморпути, 1940. 124 с.
Березкин В.А. Труды первой высокоширотной экспедиции на «Садко» в 1935 г. Т. 1. Вып. 1. Гренландское море и Полярный бассейн: Гидрологические работы в Гренландском море и в районе к северу от Шпицбергена. Л., 1939. 167 с.
Каракаш А.И. Ледовитость Гренландского моря и возможность предсказания состояния льда в морях западного сектора Арктики // Тр. ЦИП. 1950. Вып. 17. С. 40–55.
Кириллов А.А., Хромцова М.С. О многолетней изменчивости ледовитости Гренландского моря и методике ее прогноза // Тр. ААНИИ. 1970. Т. 303. С. 46–54.
Лебедев А. А., Уралов Н. С. Прогнозирование ледовитости Гренландского моря в связи с особенностями теплового состояния Атлантического океана и атмосферной циркуляции // Проблемы Арктики и Антарктики. 1977. Вып. 50. С. 36–39.
Зубакин Г.К. Крупномасштабная изменчивость со- стояния ледяного покрова морей Северо-Европейского бассейна. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 160 с. 8. Миронов Е.У. Ледовые условия в Гренландском и Баренцевом морях и их долгосрочный прогноз. СПб.: ААНИИ, 2004. 319 с.
Фролов И.Е., Гудкович З.М., Карклин В.П., Ковалев Е.Г., Смоляницкий В.М. Научные исследования в Арктике. Т. 2. Климатические изменения ледяного покрова морей Евразийского шельфа. СПб.: «Наука», 2007. 136 с.
Воейков А.И. Избранные сочинения. Т. 1. Климаты земного шара, в особенности России. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1948. 423 с.
Максимов И.В. Геофизические силы и воды океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 447 с.
Эйгенсон М.С. Солнце, погода и климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 276 с.
Рубашев Б.М. Проблемы солнечной активности. М.-Л.: Наука, 1964. 362 с.
Гудкович З.М., Саруханян Э.И., Смирнов Н.П. «Полюсный прилив» в атмосфере высоких широт и колебания ледовитости арктических морей // Докл. АН СССР. 1970. Т. 190. № 4. С. 954–957.
Гудкович З.М., Карклин В.П., Фролов И.Е. Внутривековые изменения климата, площади ледяного покрова Евразийских арктических морей и их возможные причины // Метеорология и гидрология. 2005. № 6. С. 5–14.
Гудкович З.М., Ковалев Е.Г., Никифоров Е.Г. О связи угловой скорости вращения Земли с климатическими изменениями // Изв. РГО. 2004. Вып. 6. С. 1–10.
Абдусаматов Х.И. Солнце диктует климат Земли. СПб.: Изд‑во «Logos», 2009. 197 с.
Слепцов-Шевлевич Б.А., Бояринов А.М. Солнечный ветер, вращение Земли и климат. СПб: Типография Бланк Издат, 2002. 159 с.
Федоров В.М. Солнечная радиация и климат Земли. М.: Физматлит, 2017. 232 с.
Пудовкин М.И. Влияние солнечной активности на состояние нижней атмосферы и погоду. Соросовский образовательный журнал. 1996. № 10. С. 106–112.
Егоров А.Г. Солнечный цикл и многолетняя барическая волна в приземной атмосфере Арктики // ДАН. 2003. Т. 393. № 3. С. 402–406.
Егоров А.Г. Солнечно обусловленные изменения приземного давления воздуха в Арктике и много- летние особенности распределения льдов в арктических морях России в летний период // Метеорология и гидрология. 2005. № 8. С. 14–24.
Федоров В.М., Бухаров О.Е., Боголюбов Д.П., Гребенников П.Б. Опыт среднесрочного прогнозирования изменения площади морских льдов в Северном полушарии на основе расчетов приходящей солнечной радиации и нейросетевого моделирования // Криосфера Земли. 2016. Т. 20. № 3. С. 43–50.
Медведев И. П., Куликов Е. А., Рабинович А. Б.,. Лапшин В. Б. Чандлеровские биения и полюсный прилив в Северном и Балтийском морях // Гелиогеофизические исследования. 2018. Вып. 18. С. 9–17.
Тимохов Л.А., Вязигина Н.А., Миронов Е.У., Попов А.В. Особенности сезонной и межгодовой изменчивости ледяного покрова Гренландского моря // Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 1. С. 127–134.
Тимохов Л.А., Бородачев В.Е., Бородачев И.В., Вязигина Н.А., Миронов Е.У., Янут М. Роль гидрометеорологических факторов и солнечной активности в межгодовых изменениях площади льдов Восточно-Сибирского моря // Лёд и Снег. 2019. Т. 59. № 2. С. 222–232.
Границы океанов и морей. № 9031. СПб.: ГУНиО МО, 2000. 208 с.
Электронный ресурс: http://www.aari.ru/. Официальный сайт ГНЦ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт».
Электронный ресурс: http://wdc.aari.ru/vms/docs/atlas_ledyanih_obrazovanij(2019,AANII).pdf. Атлас ледяных образований. Под общей редакцией В.М. Смоляницкого. СПб.: ААНИИ, 2019. 232 с.
Janout M.A., Holemann J., Timokhov L., Gutjahr O., Heinemann G. Circulation in the northwest Laptev Sea in the eastern Arctic Ocean: Crossroads between Siberian River water, Atlantic water and polynya‐formed dense water // Journ. of Geophys. Research: Oceans. 2017. V. 122. Is. 8. P. 6630–6647. doi:10.1002/2017JC013159.
Электронный ресурс: http://statsoft.ru/. Официальный сайт представительства компании StatSoft Inc. на территории России и стран СНГ.
Малинин В.Н., Гордеева С.М. Физико-статистический метод прогноза океанологических характеристик (на примере Северо-Европейского бассейна). Мурманск: ПИНРО, 2003. 129 с.
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/916
doi:10.31857/S2076673421030099
op_rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
op_rightsnorm CC-BY
op_doi https://doi.org/10.31857/S2076673421030099
https://doi.org/10.1002/2017JC013159
container_title Ice and Snow
container_volume 61
container_issue 3
container_start_page 431
op_container_end_page 444
_version_ 1766302557993435136
spelling ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/916 2023-05-15T14:28:23+02:00 Informativeness (information-bearing) of hydrometeorological and astrogeophysical factors in the problem of describing interannual fluctuations of the Greenland Sea ice coverage Информативность гидрометеорологических и астрогеофизических факторов в задаче описания межгодовых колебаний ледовитости Гренландского моря N. Viazigina A. L. Timokhov A. E. Egorova S. A. Yulin V. Н. Вязигина А. Л. Тимохов А. Е. Егорова С. А. Юлин В. 2021-09-16 application/pdf https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/916 https://doi.org/10.31857/S2076673421030099 rus rus IGRAS https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/916/579 Никифоров Е.Г., Шпайхер А.О. Закономерности формирования крупномасштабных колебаний гидрологического режима Северного Ледовитого океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 269 с. Визе В.Ю. Климат морей советской Арктики. Л.– М.: Изд‑во Главсевморпути, 1940. 124 с. Березкин В.А. Труды первой высокоширотной экспедиции на «Садко» в 1935 г. Т. 1. Вып. 1. Гренландское море и Полярный бассейн: Гидрологические работы в Гренландском море и в районе к северу от Шпицбергена. Л., 1939. 167 с. Каракаш А.И. Ледовитость Гренландского моря и возможность предсказания состояния льда в морях западного сектора Арктики // Тр. ЦИП. 1950. Вып. 17. С. 40–55. Кириллов А.А., Хромцова М.С. О многолетней изменчивости ледовитости Гренландского моря и методике ее прогноза // Тр. ААНИИ. 1970. Т. 303. С. 46–54. Лебедев А. А., Уралов Н. С. Прогнозирование ледовитости Гренландского моря в связи с особенностями теплового состояния Атлантического океана и атмосферной циркуляции // Проблемы Арктики и Антарктики. 1977. Вып. 50. С. 36–39. Зубакин Г.К. Крупномасштабная изменчивость со- стояния ледяного покрова морей Северо-Европейского бассейна. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 160 с. 8. Миронов Е.У. Ледовые условия в Гренландском и Баренцевом морях и их долгосрочный прогноз. СПб.: ААНИИ, 2004. 319 с. Фролов И.Е., Гудкович З.М., Карклин В.П., Ковалев Е.Г., Смоляницкий В.М. Научные исследования в Арктике. Т. 2. Климатические изменения ледяного покрова морей Евразийского шельфа. СПб.: «Наука», 2007. 136 с. Воейков А.И. Избранные сочинения. Т. 1. Климаты земного шара, в особенности России. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1948. 423 с. Максимов И.В. Геофизические силы и воды океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 447 с. Эйгенсон М.С. Солнце, погода и климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 276 с. Рубашев Б.М. Проблемы солнечной активности. М.-Л.: Наука, 1964. 362 с. Гудкович З.М., Саруханян Э.И., Смирнов Н.П. «Полюсный прилив» в атмосфере высоких широт и колебания ледовитости арктических морей // Докл. АН СССР. 1970. Т. 190. № 4. С. 954–957. Гудкович З.М., Карклин В.П., Фролов И.Е. Внутривековые изменения климата, площади ледяного покрова Евразийских арктических морей и их возможные причины // Метеорология и гидрология. 2005. № 6. С. 5–14. Гудкович З.М., Ковалев Е.Г., Никифоров Е.Г. О связи угловой скорости вращения Земли с климатическими изменениями // Изв. РГО. 2004. Вып. 6. С. 1–10. Абдусаматов Х.И. Солнце диктует климат Земли. СПб.: Изд‑во «Logos», 2009. 197 с. Слепцов-Шевлевич Б.А., Бояринов А.М. Солнечный ветер, вращение Земли и климат. СПб: Типография Бланк Издат, 2002. 159 с. Федоров В.М. Солнечная радиация и климат Земли. М.: Физматлит, 2017. 232 с. Пудовкин М.И. Влияние солнечной активности на состояние нижней атмосферы и погоду. Соросовский образовательный журнал. 1996. № 10. С. 106–112. Егоров А.Г. Солнечный цикл и многолетняя барическая волна в приземной атмосфере Арктики // ДАН. 2003. Т. 393. № 3. С. 402–406. Егоров А.Г. Солнечно обусловленные изменения приземного давления воздуха в Арктике и много- летние особенности распределения льдов в арктических морях России в летний период // Метеорология и гидрология. 2005. № 8. С. 14–24. Федоров В.М., Бухаров О.Е., Боголюбов Д.П., Гребенников П.Б. Опыт среднесрочного прогнозирования изменения площади морских льдов в Северном полушарии на основе расчетов приходящей солнечной радиации и нейросетевого моделирования // Криосфера Земли. 2016. Т. 20. № 3. С. 43–50. Медведев И. П., Куликов Е. А., Рабинович А. Б.,. Лапшин В. Б. Чандлеровские биения и полюсный прилив в Северном и Балтийском морях // Гелиогеофизические исследования. 2018. Вып. 18. С. 9–17. Тимохов Л.А., Вязигина Н.А., Миронов Е.У., Попов А.В. Особенности сезонной и межгодовой изменчивости ледяного покрова Гренландского моря // Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 1. С. 127–134. Тимохов Л.А., Бородачев В.Е., Бородачев И.В., Вязигина Н.А., Миронов Е.У., Янут М. Роль гидрометеорологических факторов и солнечной активности в межгодовых изменениях площади льдов Восточно-Сибирского моря // Лёд и Снег. 2019. Т. 59. № 2. С. 222–232. Границы океанов и морей. № 9031. СПб.: ГУНиО МО, 2000. 208 с. Электронный ресурс: http://www.aari.ru/. Официальный сайт ГНЦ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт». Электронный ресурс: http://wdc.aari.ru/vms/docs/atlas_ledyanih_obrazovanij(2019,AANII).pdf. Атлас ледяных образований. Под общей редакцией В.М. Смоляницкого. СПб.: ААНИИ, 2019. 232 с. Janout M.A., Holemann J., Timokhov L., Gutjahr O., Heinemann G. Circulation in the northwest Laptev Sea in the eastern Arctic Ocean: Crossroads between Siberian River water, Atlantic water and polynya‐formed dense water // Journ. of Geophys. Research: Oceans. 2017. V. 122. Is. 8. P. 6630–6647. doi:10.1002/2017JC013159. Электронный ресурс: http://statsoft.ru/. Официальный сайт представительства компании StatSoft Inc. на территории России и стран СНГ. Малинин В.Н., Гордеева С.М. Физико-статистический метод прогноза океанологических характеристик (на примере Северо-Европейского бассейна). Мурманск: ПИНРО, 2003. 129 с. https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/916 doi:10.31857/S2076673421030099 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). CC-BY Ice and Snow; Том 61, № 3 (2021); 431-444 Лёд и Снег; Том 61, № 3 (2021); 431-444 2412-3765 2076-6734 Greenland Sea hydrometeorological and astrogeophysical impact ice coverage interannual variability multiple regression sea ice statistical equations for diagnosis Гренландское море гидрометеорологические и астрогеофизические воздействия ледовитость межгодовая изменчивость множественная регрессия морской лёд статистические уравнения для диагностики info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2021 ftjias https://doi.org/10.31857/S2076673421030099 https://doi.org/10.1002/2017JC013159 2022-12-20T13:30:01Z The interannual changes in ice coverage in the Greenland Sea for the winter (December–April), spring (May– June), summer (July–September), and autumn (October–November) seasons for the period 1950-2018 are considered. The presence of negative linear trends and the polycyclic oscillations of the ice coverage variability for all seasons has been confirmed. Using spectral analysis, the dominant fluctuations from 5 to 22 years were identified. The cross-correlation method allowed us to determine the significant relationship of the Greenland Sea ice coverage with hydrometeorological and astrogeophysical factors. The statistically significant relationship of the ice coverage for a concrete year with similar characteristics for a previous period persisting up to three years had been noted. The highest cross-correlation coefficients were noted in the winter and spring seasons. The ice coverage of the autumn season demonstrates the persistence of the inertia of ice conditions for up to two years. The analysis of correlations with astrogeophysical parameters revealed the closest relationship between the ice coverage and the longitude coordinate of the Earth's pole position, the nutation parameters of the Earth's axis, and the distance between the Earth and the Sun. When constructing the multi-regression equations, we investigated the informativeness of various hydrometeorological and astrogeophysical factors in the models of the ice coverage variability for each season. The following estimates of quality of the models were obtained: correlation coefficients (up to 0.89), determination coefficients (to up 0.80), and a model reliability which depends on the admissible forecast error and includes the mean square deviation of the investigated value) – up to 99%). The informativeness of various factors was estimated and the contribution to the total variance was revealed: hydrometeorological factors – up to 70%; astrogeophysical factors – up to 50%. The obtained statistical equations can be used for the diagnosis and for ... Article in Journal/Newspaper Arctic Greenland Greenland Sea Sea ice Гренландское море Морской лёд Ice and Snow (E-Journal) Greenland Ice and Snow 61 3 431 444