Εξώφυλλο

Κλιματική ανάλυση της θερμοκρασίας της θάλασσας φια την χειμερινή περίοδο = Climate nalysis of the sea temperature for the winter season.

Στυλιανός Χρήστος Κορδελίδης

Περίληψη


Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναλύεται η θερμοκρασία της επιφάνειας της θάλασσας παγκοσμίως, για την χειμερινή περίοδο, και για χρονική περίοδο 60 ετών (1960 – 2020). Το πρώτο κεφάλαιο αποτελεί ένα εισαγωγικό σημείωμα στο οποίο εξηγούνται σημαντικές ερμηνείες και ορισμοί, οι οποίοι είναι απαραίτητοι για την ευκολότερη και καλύτερη κατανόηση της εργασίας. Επίσης, δίνονται πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά διαφορετικών μεθόδων εκτίμησης της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας και αποτελέσματα σχετικά με τις μετρήσεις σε μορφή γραφημάτων και σχημάτων.
Το δεύτερο κεφάλαιο αποτελεί την ανάλυση των αποτελεσμάτων, η οποία επιτυγχάνεται με την χρήση χαρτών θερμοκρασίας (γραφήματα) οι οποίοι δημιουργήθηκαν από την βάση δεδομένων: https://psl.noaa.gov/cgi-bin/data/getpage.pl, εφαρμόζοντας συγκεκριμένες παραμέτρους για κάθε πενταετία από το 1960 έως το 2020 για τους μήνες Νοέμβριο, Ιανουάριο και Μάρτιο (χειμερινή περίοδος). Σε αυτό το κεφάλαιο αναλύονται όλες οι μέσες θερμοκρασίες και οι ανωμαλίες τους σε παγκόσμια έκταση, και επισημαίνονται οι ακραίες τιμές θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας για διαφορετικά γεωγραφικά μήκη και πλάτη. Επιπλέον στην αρχή κάθε πενταετίας και μήνα δίνεται μια συνολική εικόνα των ακραίων τιμών της θερμοκρασίας της θάλασσας σε όλη την έκταση του χάρτη.
Το τρίτο κεφάλαιο αποτελεί το δεύτερο μέρος της ανάλυσης, αυτή τη φορά όμως με την χρήση Hovmollers (χρονοδιαγραμμάτων). Τα συγκεκριμένα γραφήματα χρησιμοποιούνται για την ανάλυση των θερμοκρασιακών ανωμαλιών της επιφάνειας της θάλασσας σε ετήσια βάση και για συγκεκριμένο γεωγραφικό μήκος και πλάτος. Η ανάλυση με Hovmollers, έγινε ανά εικοσαετία για την ίδια χρονική περίοδο (1960-2020) και περιγράφει την ετήσια θερμοκρασία της θάλασσας του Ειρηνικού Ωκεανού (180° γ.μ.) και του Ατλαντικού ωκεανού (30°Δ γ.μ.) για την χειμερινή περίοδο.
Τέλος, στο τέταρτο και τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα της ανάλυσης των αποτελεσμάτων και γίνεται μια συζήτηση για τις ακραίες τιμές των ανωμαλιών θερμοκρασίας.

In this thesis, the sea surface temperature of the global sea, for the winter season and for a 60-year period (1960 - 2020), is analyzed. The first chapter is an introduction, where important definitions and meanings are explained, which are necessary for the easier and better understanding of the thesis. Moreover, information is given about the characteristics of different sea surface temperature estimation methods and results regarding the measurements, in graphic form.
The second chapter is the analysis of the results, which is achieved with the use of temperature maps (graphics) which were plotted from the data basis: https://psl.noaa.gov/cgibin/data/getpage.pl implementing certain parameters for every five years, from 1960 to 2020, for the months November, January and March (winter season). In this chapter are being analyzed all the mean temperatures and their anomalies in a global extent and are being pointed out all the extreme values of the sea surface temperature for different longitudes and latitudes. Furthermore, at the beginning of every five-year period and month a general assessment for all the extreme values of the sea temperature is given for the whole extent of the map.
The third chapter is the second phase of the analysis, however this time with the use of Hovmollers (time-section plots). These graphs are being used for the analysis of the sea surface temperature in an annual basis and for specific longitude and latitude. The Hovmollers were analyzed for every 20-year period for the same time period (1960-2020), and it is displaying the annual sea surface temperature of the Pacific Ocean (180° long.) and Atlantic Ocean (30°W long.) for the winter period.
Finally, in the fourth and last chapter are presented the conclusions of the analysis of the results and there is a discussion for the extreme values of the temperature of the anomalies.

Πλήρες Κείμενο:

PDF

Αναφορές


Beckley, B. D., et al., 2010: Assessment of the Jason-2 extension to the TOPEX/ Poseidon, Jason-1 sea-surface height time series for global mean sea level monitoring. Mar. Geodesy, 33, 447–471.

Boyer, T. P., et al., 2009: Chapter 1: Introduction. World Ocean Database 2009, NOAA Atlas NESDIS 66, DVD ed., S. Levitus, Ed., U.S. Gov. Printing Office, Wash., D.C., USA, pp. 216.

Carson, M., and D. E. Harrison, 2010: Regional interdecadal variability in bias-corrected ocean temperature data. J. Clim., 23, 2847–2855.

Dohan, K., et al., 2010: Measuring the global ocean surface circulation with satellite and in situ observations. In: Proceedings of OceanObs’09: Sustained Ocean Observations and Information for Society (Vol. 2). Venice, Italy,21-25

September 2009, Hall, J., Harrison, D.E. & Stammer, D., Eds., European Space Agency, ESA Publication WPP-306, doi: 10.5270/OceanObs09.cwp.23

Domingues, C. M., J. A. Church, N. J. White, P. J. Gleckler, S. E. Wijffels, P. M. Barker, and J. R. Dunn, 2008: Improved estimates of upper ocean warming and multi-decadal sea-level rise. Nature, 453, 1090–1093.

Durack, P. J., and S. E. Wijffels, 2010: Fifty-year trends in global ocean salinities and their relationship to broad scale warming. J. Clim., 23, 4342–4362.

Freeland, H., et al., 2010: Argo—A decade of progress. In: Proceedings of OceanObs’09: Sustained Ocean Observations and Information for Society (Vol. 2). Venice, Italy,21-25 September 2009, Hall, J., Harrison, D.E. & Stammer, D., Eds., European Space Agency, ESA Publication WPP-306, doi:10.5270/OceanObs09. cwp.32

Gleckler, P. J., et al., 2012: Human-induced global ocean warming on multidecadal timescales. Nature Clim. Change, 2, 524–529.

Gouretski, V., J. Kennedy, T. Boyer, and A. Kohl, 2012: Consistent near-surface ocean warming since 1900 in two largely independent observing networks. Geophys. Res. Lett., 39, L19606.

Grinsted, A., J. C. Moore, and S. Jevrejeva, 2012: Homogeneous record of Atlantic hurricane surge threat since 1923. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 109, 19601– 19605.

Hansen, B., H. Hatun, R. Kristiansen, S. M. Olsen, and S. Osterhus, 2010: Stability and forcing of the Iceland-Faroe inflow of water, heat, and salt to the Arctic. Ocean Sci., 6, 1013–1026.

Jackson, J. M., E. C. Carmack, F. A. McLaughlin, S. E. Allen, and R. G. Ingram, 2010: Identification, characterization, and change of the near-surface temperature maximum in the Canada Basin, 1993–2008. J. Geophys. Res. Oceans, 115, C05021.

Jochumsen, K., D. Quadfasel, H. Valdimarsson, and S. Jonsson, 2012: Variability of the Denmark Strait overflow: Moored time series from 1996–2011. J. Geophys. Res. Oceans, 117, C12003.

Jónsson, S., and H. Valdimarsson, 2012: Water mass transport variability to the North Icelandic shelf, 1994–2010. Ices J. Mar. Sci., 69, 809–815.

Kent, E. C., P. K. Taylor, B. S. Truscott and J. A. Hopkins, 1993a: The accuracy of Voluntary Observing Ship's Meteorological Observations. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 10(4), 591 - 608.

Kouketsu, S., et al., 2011: Deep Ocean heat content changes estimated from observation and reanalysis product and their influence on sea level change. J. Geophys. Res. Oceans, 116, C03012

Levitus, S., J. I. Antonov, T. P. Boyer, R. A. Locarnini, H. E. Garcia, and A. V. Mishonov, 2009: Global Ocean heat content 1955–2008 in light of recently revealed instrumentation problems. Geophys. Res. Lett., 36, L07608.

Levitus, S., et al., 2012: World Ocean heat content and thermosteric sea level change (0–2000m) 1955–2010. Geophys. Res. Lett., 39, L10603.

Lowe, J. A., et al., 2010: Past and future changes in extreme sea levels and waves. In: Understanding Sea-Level Rise and Variability [J. A. Church, P. L. Woodworth, T. Aarup, and W. S. Wilson (eds.)]. Wiley-Blackwell, New York, NY, USA, 326-375.

Lyman, J. M., and G. C. Johnson, 2008: Estimating annual global upper-ocean heat content anomalies despite irregular in situ ocean sampling. J. Clim., 21, 5629– 5641.

Macrander, A., U. Send, H. Valdimarsson, S. Jonsson, and R. H. Kase, 2005: Interannual changes in the overflow from the Nordic Seas into the Atlantic Ocean through Denmark Strait. Geophys. Res. Lett., 32, L06606.

Mauritzen, C., et al., 2011: Closing the loop—Approaches to monitoring the state of the Arctic Mediterranean during the International Polar Year 2007–2008. Prog. Oceanogr., 90, 62–89.

Menéndez, M., and P. L. Woodworth, 2010: Changes in extreme high-water levels based on a quasi-global tide-gauge data set. J. Geophys. Res. Oceans, 115, C10011.

Mitchum, G. T., R. S. Nerem, M. A. Merrifield, and W. R. Gehrels, 2010: Modern sea-level-change estimates. In: Understanding Sea-Level Rise and Variability [J. A. Church, P. L. Woodworth, T. Aarup, and W. S. Wilson (eds.)]. Wiley-Blackwell, New York, NY, USA, 122-142.

Olsen, S. M., B. Hansen, D. Quadfasel, and S. Osterhus, 2008: Observed and modelled stability of overflow across the Greenland-Scotland ridge. Nature, 455, 519–22.

Orsi, A. H., G. C. Johnson, and J. L. Bullister, 1999: Circulation, mixing, and production of Antarctic Bottom Water. Prog. Oceanogr., 43, 55–109.

Østerhus, S., W. R. Turrell, S. Jonsson, and B. Hansen, 2005: Measured volume, heat, and salt fluxes from the Atlantic to the Arctic Mediterranean. Geophys. Res. Lett., 32, L07603.

Palmer, M., and P. Brohan, 2011: Estimating sampling uncertainty in fixed-depth and fixed-isotherm estimates of ocean warming. Int. J. Climatol., 31, 980–986.

Palmer, M., K. Haines, S. Tett, and T. Ansell, 2007: Isolating the signal of ocean global warming. Geophys. Res. Lett., 34, L23610.

Polyakov, I. V., A. V. Pnyushkov, and L. A. Timokhov, 2012: Warming of the Intermediate Atlantic Water of the Arctic Ocean in the 2000s. J. Clim., 25, 8362–8370.

Polyakov, I. V., V. A. Alexeev, U. S. Bhatt, E. I. Polyakova, and X. D. Zhang, 2010: North Atlantic warming: patterns of long-term trend and multidecadal variability. Clim. Dyn., 34, 439–457.

Purkey, S. G., and G. C. Johnson, 2010: Warming of global abyssal and deep Southern Ocean waters between the 1990s and 2000s: Contributions to global heat and sea level rise budgets. J. Clim., 23, 6336–6351.

Roemmich, D., and J. Gilson, 2009: The 2004–2008 mean and annual cycle of temperature, salinity, and steric height in the global ocean from the Argo Program. Prog. Oceanogr., 82, 81–100.

Roemmich, D., and J. Gilson, 2011: The global ocean imprint of ENSO. Geophys. Res. Lett., 38, L13606

Roemmich, D., W. J. Gould, and J. Gilson, 2012: 135 years of global ocean warming between the Challenger expedition and the Argo Programme. Nature Clim. Change, 2, 425–428.

von Schuckmann, K., and P. Y. Le Traon, 2011: How well can we derive Global Ocean Indicators from Argo data? Ocean Sci., 7, 783–791.

Woodworth, P. L., and D. L. Blackman, 2004: Evidence for systematic changes in extreme high waters since the mid -1970s. J. Clim., 17, 1190–1197.

Woodworth, P. L., M. Menιndez, and W. R. Gehrels, 2011: Evidence for century timescale acceleration in mean sea levels and for recent changes in extreme sea levels. Surv. Geophys., 32, 603–618.

Woodworth, P. L., N. J. White, S. Jevrejeva, S. J. Holgate, J. A. Church, and W. R. Gehrels, 2009: Evidence for the accelerations of sea level on multi-decade and century timescales. Int. J. Climatol., 29, 777–789.

Wunsch, C., 2010: Variability of the Indo-Pacific Ocean exchanges. Dyn. Atmos. Oceans, 50, 157–173.

Διαδικτυακές Πηγές

Physical Sciences Laboratory https://psl.noaa.gov/

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e4/Oceans_and_seas_boundaries_map-en.svg


Εισερχόμενη Αναφορά

  • Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.