natureПриродопользованиеNature Management2079-3928Институт природопользования НАН Беларусиnature-71Research ArticleГЕОГРАФИЯ. ГЕОЭКОЛОГИЯGEOGRAPHY. GEOECOLOGYЧастотная структура многолетней изменчивости Атлантической мультидекадной и Северо-Атлантической осцилляцийFrequency structure of multiyear variability of the Atlantic Multidecadal and the North Atlantic OscillationsЛогиновВ. Ф.LoginovV. F.

Владимир Фёдорович Логинов, академик, доктор географических наук, профессор, главный научный сотрудник

220076; ул. Ф. Скорины, 10; Минск

Vladimir F. Loginov, Academician, D. Sc. (Geography), Professor, Chief Researcher

220076; 10, F. Skoriny Str.; Minsk

info@nature-nas.byМикуцкийВ. С.MikutskiyV. S.

Владимир Станиславович Микуцкий, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник

220076; ул. Ф. Скорины, 10; Минск

Vladimir S. Mikutskiy, Ph. D. (Physical and Mathematical), Leading Researcher

220076; 10, F. Skoriny Str.; Minsk

mvs@nature-nas.byБровкаЮ. А.BrovkaYu. A.

Юлия Александровна Бровка, кандидат географических наук, доцент, старший научный сотрудник

220076; ул. Ф. Скорины, 10; Минск

Yuliya A. Brovka, Ph. D. (Geography), Assistant professor, Senior Researcher

220076; 10, F. Skoriny Str.; Minsk

brovka.yuliya@mail.ruИнститут природопользования НАН БеларусиInstitute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus20240211202501517Copyright © Логинов В.Ф., Микуцкий В.С., Бровка Ю.А., 20252025Логинов В.Ф., Микуцкий В.С., Бровка Ю.А.Loginov V.F., Mikutskiy V.S., Brovka Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nature-journal.by/jour/article/view/71

   В статье рассмотрены характерные временные особенности долгопериодных изменений Атлантической мультидекадной осцилляции (АМО) и Северо-Атлантической осцилляции (САО), а также повторяемость западной формы циркуляции атмосферы по Г. Я. Вангенгейму – А. А. Гирсу. Особое внимание было уделено анализу квазишестидесятилетнего, квазидевятилетнего и квазивосьмилетнего колебаний АМО и САО. Климатическая система в работе рассмотрена как колебательная, где в случае совпадения или близости собственных частот колебаний с частотами повторяющихся во времени энергетически слабых внешних воздействий могут возникать резонансы и биения различного временнóго масштаба. Эта гипотеза получила в работе подтверждение: установлена суперпозиция собственных колебаний АМО и колебаний, связанных с планетными влияниями на климатическую систему. Мировой океан рассмотрен в работе как основное звено автоколебаний климатической системы.

   The article considers the specific temporal features of long-period changes in Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) and North Atlantic Oscillation (NAO) as well the frequency of the occurrence of the western form of the atmospheric circulation according to G. Ya. Vangengeim – A. A. Geers. Special attention was paid to the analyzing of quasi-sixty-year, quasi-nine-year and quasi-eight-year oscillations in the change of AMO and NAO. The climatic system is considered as an oscillatory system, where in case of the coincidence or proximity of the natural frequencies of oscillations with the frequencies of energetically weak external impacts repeated in time, the resonances and beating of different time scales can occur. This hypothesis was confirmed in the article: the superposition of the natural oscillations of AMO and oscillations related to planetary influences on the climate system was established. The world ocean is considered as the main link of the climate system auto oscillations.

Атлантическая мульдекадная осцилляцияСеверо-Атлантическая осцилляцияциркуляция атмосферыдеклинационный приливAtlantic Muldecadal OscillationNorth Atlantic Oscillationatmospheric circulationdeclinational tideReferencesГлобальное изменение природной среды (климат и водный режим) / под ред. Н. С. Касимова, Р. К. Клиге. – М.: Научный мир, 2000. – 304 с.Global'noe izmenenie prirodnoj sredy (klimat i vodnyj rezhim) [Global change of natural environment (climate and water regimes)]. Ed. by Kasimova N. S., Klige R. K. Moscow, Nauchny Mir Publ., 2000, 304 p. (in Russian)Логинов, В. Ф. Диагноз глобального климата / В. Ф. Логинов. – СПб.: Лема, 2021. – 304 с.Loginov V. F. Diagnoz global'nogo klimata [Diagnosis of global climate]. St. Petersburg, Lema Publ., 2021, 304 p. (in Russian)Логинов, В. Ф. Космические факторы климатических изменений / В. Ф. Логинов ; Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т природопользования. – Минск, 2020. – 168 с.Loginov V. F. Kosmicheskie faktory klimaticheskih izmenenij [Space factors of climate change]. Nac. akad. nauk Belarusi, In-t prirodopolzovaniya [National Academy of Sciences of Belarus, Institute of Nature Management]. Minsk, 2020, 168 p. (in Russian)Логинов, В. Ф. Многолетние изменения частотной структуры Атлантической мультидекадной осцилляции и Северо-Атлантической осцилляции и их возможные причины / В. Ф. Логинов, В. С. Микуцкий, Ю. А. Бровка // Гидрометеорология и образование. – 2024. – № 1. – С. 5–22.Loginov V. F., Mikutsky V. S., Brovka Yu. A. Mnogoletnie izmeneniya chastotnoj struktury Atlanticheskoj mul'tidekadnoj oscillyacii i Severo-Atlanticheskoj oscillyacii i ih vozmozhnye prichiny [Multiyear variations in the frequency structure of the Atlantic Multidecadal Oscillation and the North Atlantic Oscillation and their possible causes]. Gidrometeorologiya i obrazovanie = Hydrometeorology and education, 2024, no. 1, pp. 5–22 (in Russian)Логинов, В. Ф. Современные изменения глобального и регионального климата / В. Ф. Логинов, С. А. Лысенко. – Минск: Беларуская навука, 2019. – 315 с.Loginov V. F., Lysenko S. A. Sovremennye izmeneniya global'nogo i regional'nogo klimata [Current global and regional climate changes]. Minsk, Belaruskaya Navuka Publ., 2019, 315 p. (in Russian)Монин, А. С. Колебания климата по данным наблюдений: тройной солнечный и другие циклы / А. С. Монин, Д. М. Сонечкин ; Рос. акад. наук, Ин-т океанологии им. П. П. Ширшова. – М.: Наука, 2005. – 191 с.Monin A. S., Sonechkin D. М. Kolebaniya klimata po dannym nablyudenij: trojnoj solnechnyj i drugie cikly [Observational climate variations: triple solar and other cycles]. Moscow, Nauka Publ., 2005, 191 p. (in Russian)Нестеров, Е. С. Североатлантическое колебание: атмосфера и океан / Е. С. Нестеров. – М.: Триада ЛТД, 2013. – 144 с.Nesterov E. S. Severoatlanticheskoe kolebanie: atmosfera i okean [North Atlantic Oscillation: atmosphere and ocean]. Moscow, Triada Ltd Publ., 2013, 144 p. (in Russian)О колебаниях глобального климата за последние 150 лет / Н. М. Даценко [и др.] // Доклады Российской Академии наук. – 2004. – Т. 399, № 2. – С. 253–256.Datsenko N. M., Monin A. S., Berestov A. A., Ivanchenko N. N., Sonechkin D. М. O kolebaniyah global'nogo klimata za poslednie 150 let [On global climate fluctuations over the past 150 years]. Doklady Rossijskoj Akademii nauk = Reports of the Russian Academy of Sciences, 2004, vol. 399, no. 2, pp. 253–256 (in Russian)Полонский, А. Б. Роль океана в изменениях климата / А. Б. Полонский. – Киев: Наукова думка, 2008. – 183 с.Polonsky A. B. Rol' okeana v izmeneniyah klimata [The role of the ocean in climate change]. Kiev, Naukova Dumka Publ., 2008, 183 p. (in Russian)Полонский, А. Б. Североатлантическое колебание и бюджет тепла верхнего слоя Северной Атлантики / А. Б. Полонский, П. А. Сухонос // Фундаментальная и прикладная климатология. – 2019. – № 4. – C. 67–100.Polonsky A. B., Sukhonos P. A. Severoatlanticheskoe kolebanie i byudzhet tepla verhnego sloya Severnoj Atlantiki [North Atlantic Oscillation and heat budget of the upper layer of the North Atlantic]. Fundamental'naya i prikladnaya klimatologiya = Fundamental and Applied Climatology, 2019, no. 4, pp. 67–100 (in Russian)Шерстюков, Б. Г. Колебательная система климата, резонансы, дальние связи, прогнозы / Б. Г. Шерстюков. – Обнинск : ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2021. – 221 с.Sherstyukov B. G. Kolebatel'naya sistema klimata, rezonansy, dal'nie svyazi, prognozy [Climate oscillation system, resonances, long-range communications, forecasts]. Obninsk, All-Russian Research Institute of Hydrometeorological Information – World Data Center Publ., 2021, 221 p. (in Russian)Шулейкин, В. В. Физика моря / В. В. Шулейкин. – М.: Наука, 1968. – 1083 с.Shuleykin V. V. Fizika morya [Physics of the sea]. Moscow, Nauka Publ., 1968, 1083 p. (in Russian)Яковлева, Н. И. К вопросу о причинах квазипериодических колебаний климата / Н. И. Яковлева // Труды ГГО. – 1969. – Вып. 236. – С. 35–44.Yakovleva N. I. K voprosu o prichinah kvaziperiodicheskih kolebanij klimata [To the question of the causes of quasiperiodic climate fluctuations]. Trudy GGO = Proceedings of the Main Geophysical Observatory, 1969, iss. 236, pp. 35–44 (in Russian)Hurrell, J. W. Decadal Trends in the North Atlantic Oscillation: Regional Temperatures and Precipitation / J. W. Hurrell // Science. – 1995. – Vol. 269. – P. 676–679.Hurrell J. W. Decadal trends in the North Atlantic Oscillation: regional temperatures and precipitation. Science, 1995, vol. 269, pp. 676–679.Sarafanov, A. On the effect of the North Atlantic Oscillation on temperature and salinity of the subpolar North Atlantic intermediate and deep waters / A. Sarafanov // ICES J., Marine Sci. – 2009. –Vol. 66, № 7. – P. 1448–1454.Sarafanov A. On the effect of the North Atlantic Oscillation on temperature and salinity of the subpolar North Atlantic intermediate and deep waters. ICES J., Marine Sci., 2009, vol. 66, no. 7, pp. 1448–1454.Scafetta, N. A shared frequency set between the historical mid-latitude aurora records and the global surface temperature / N. Scafetta // J. Atmos. Sol. Ter. Phys. – 2012. – Vol. 74. – P. 145–163.Scafetta N. A shared frequency set between the historical mid-latitude aurora records and the global surface temperature. J. Atmos. Sol. Ter. Phys., 2012, vol. 74, pp. 145–163.Veretenenko, S. Manifestation and Possible Reasons of ~ 60-Year Climatic Cycle in Correlation Links Between Solar Activity and Lower Atmosphere Circulation / S. Veretenenko, M. Ogurtsov // Problems of Geocosmos-2018. Springer Proceeding in Earth an Environmental Sciences. doi: 10.1007/978-3-030-21788-4_30Veretenenko S., Ogurtsov M. Manifestation and possible reasons of ~ 60-year climatic cycle in correlation links between solar activity and lower atmosphere circulation. Problems of geocosmos-2018. Springer proceeding in Earth an environmental sciences. doi: 10.1007/978-3-030-21788-4_30Изменения климата Арктики и Антарктики: результат действия естественных причин / Е. И. Фролов [и др.] // Проблемы Арктики и Антарктики. – 2010. – № 2 (85). – С. 52–61.Frolov I. E., Gudkovich Z. M., Karklin V. P., Smolyanitsky V. M. Izmeneniya klimata Arktiki i Antarktiki: rezul'tat dejstviya estestvennyh prichin [Arctic and Antarctic climate change: the result of natural causes]. Problemy Arktiki i Antarktiki = Arctic and Antarctic issues, 2010, no. 2 (85), pp. 52–61 (in Russian)Лысенко, С. А. Пространственно-временная когерентность квазипериодических компонент метеорологических полей, как основа долгосрочных прогнозов погоды / С. А. Лысенко, В. Ф. Логинов // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2023. – Т. 67, № 6. – С. 499–507.Lysenko S. A., Loginov V. F. Prostranstvenno-vremennaya kogerentnost' kvaziperiodicheskih komponent meteorologicheskih polej, kak osnova dolgosrochnyh prognozov pogody [Spatial and temporal coherence of quasi-periodic components of meteorological fields as a basis for long-term weather forecasts]. Doklady Nacional'noj akademii nauk Belarusi = Reports of the National Academy of Sciences of Belarus, 2023, vol. 67, no. 6, pp. 499–507 (in Russian)Recent slowing of Atlantic overturning circulation as a recovery from earlier strengthening / L. Jackson [et al.] // Nature Geosci. – 2016. – Vol. 9, № 7. – P. 518–522.Jackson L. C., Peterson A. K., Roberts C. D., Wood R. A. Recent slowing of Atlantic overturning circulation as a recovery from earlier strengthening. Nature Geosci., 2016, vol. 9, no. 7, pp. 518–522.Seip, K. L. The North Atlantic Oscillations: Cycle Times for the NAO, the AMO and the AMOC / K. L. Seip, О. Grøn, H. Wang // Climate. – 2019. – Vol. 7, № 3. – Art. 43. doi: 10.3390/cli7030043Seip K. L., Grøn О., Wang H. The North Atlantic Oscillations: Cycle Times for the NAO, the AMO and the AMOC. Climate, 2019, vol. 7, no. 3, art. 43. doi: 10.3390/cli7030043Skillful prediction of northern climate provided by the ocean / M. Arthun [et al.] // Nature Communications. – 2017. – Vol. 8. – Art. 15875. doi: 10.1038/ncomms15875Arthun M., Eldevik T., Viste E., Drange H., Furevik T., Johnson H. L., Keenlyside N. S. Skillful prediction of northern climate provided by the ocean. Nature Communications, 2017, vol. 8, art. 15875. doi: 10.1038/ncomms15875McCarthy, G. D. Gulf Stream Variability in the Context of Quasi-Decadal and Multidecadal Atlantic Climate Variability / G. D. McCarthy, T. M. Joyce, S. A. Josey // Geophys. Res. Lett. – 2018. – Vol. 45, № 20. – P. 11257–11264.McCarthy G. D., Joyce T. M., Josey S. A. Gulf stream variability in the context of quasi-decadal and multidecadal Atlantic climate variability. Geophys. Res. Lett., 2018, vol. 45, no. 20, pp. 11257–11264.Максимов, И. В. Океан и космос / И. В. Максимов, Э. И. Саруханян, Н. П. Смирнов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1970. – 216 с.Maximov I. V., Sarukhanyan E. I., Smirnov N. P. Okean i kosmos [Ocean and space]. Leningrad, Gidrometeeoizdat Publ., 1970, 216 p. (in Russian)Федоров, В. М. Инсоляция Земли и современные изменения климата / В. М. Федоров. – М. : Физматлит, 2018. – 232 с.Fedorov V. M. Insolyaciya Zemli i sovremennye izmeneniya klimata [Insolation of the Earth and modern climate change]. Moscow, Physmatlit Publ., 2018, 232 p. (in Russian)Войнов, Г. Н. Приливные явления и методология их исследований в шельфовой зоне арктических морей (на примере Карского и северо-восточной части Баренцева морей) : дис. … д-ра геогр. наук : 25.00.28 / Г. Н. Войнов. – СПб., 2003. – 350 с.Voinov G. N. Prilivnye yavleniya i metodologiya ih issledovanij v shel'fovoj zone arkticheskih morej (na primere Karskogo i severo-vostochnoj chasti Barenceva morej). Diss. dokt. geogr. nauk [Tidal phenomena and methodology of their research in the shelf zone of the Arctic seas (by the example of the Kara and north-eastern part of the Barents Seas). Dr. geogr. sci. diss.]. St. Petersburg, 2003. 350 p. (in Russian)Воробьев, В. Н. Лунный нодальный (деклинационный) прилив и его возможное влияние на циркуляцию атмосферы / В. Н. Воробьев, Э. И. Саруханян, Н. П. Смирнов // Ученые записки РГГМУ. – 2006. – № 2. – С. 7–19.Vorobyev В. N., Sarukhanyan E. I., Smirnov N. P. Lunnyj nodal'nyj (deklinacionnyj) priliv i ego vozmozhnoe vliyanie na cirkulyaciyu atmosfery [Lunar nodal (declinational) tide and its possible influence on atmospheric circulation]. Uchenye zapiski RGGMU = Scientific Notes of the Russian State Hydrometeorological University, 2006, no. 2, pp. 7–19 (in Russian)Analyses of global sea surface temperature 1856–1991 / A. Kaplan [et al.] // Journal of Geophysical Research. – 1998. – Vol. 103, № С9. – P. 18567–18589.Kaplan A., Cane M., Kushnir Y., Clement A., Blumenthal M., Rajagopalan B. Analyses of global sea surface temperature 1856–1991. J. of Geophysical Research, 1998, vol. 103, no. C9, pp. 18567–18589.Голяндина, Н. Э. Метод «Гусеница»-SSA: анализ временных рядов : учеб. пособие / Н. Э. Голяндина. – СПб.: Изд-во СПбГУ, 2004. – 76 с.Golyandina N. E. Metod "Gusenica"-SSA: analiz vremennyh ryadov : ucheb. posobie [Method "Caterpillar"-SSA: analysing time series]. St. Petersburg, St. Petersburg State University Publ., 2004, 76 p. (in Russian)Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов. / сост.: А. Г. Гамбурцев [и др.] ; науч.-ред. совет: Н. П. Лаверов [и др.]. – М.: Янус-К, 2002. – Т. 3 : Природные и социальные сферы как части окружающей среды и как объекты воздействий. – 652 с.Atlas vremennyh variacij prirodnyh, antropogennyh i social'nyh processov [Atlas of temporal variations of natural, anthropogenic and social processes]. Gamburtsev A. G. [et al.] (compilers). T. 3. Prirodnye i social'nye sfery kak chasti okruzhayushchej sredy i kak ob"ekty vozdejstvij [Vol. 3. Natural and social spheres as parts of the environment and as objects of impacts]. Moscow, Janus-K Publ., 2002, 652 p. (in Russian)Вычислительная техника в применении к статическим исследованиям в автоматике / В. В. Солодовников [и др.]. – М.: Машгиз, 1963. – 167 с.Solodovnikov V. V., Matveev P. S., Waldenberg Yu. S., Baburin V. M. Vychislitel'naya tekhnika v primenenii k staticheskim issledovaniyam v avtomatike [Computing technique in application to static studies in automatics]. Moscow, Mashgiz Publ., 1963. 167 p. (in Russian)Гирс, А. А. Макроциркуляционный метод долгосрочных метеорологических прогнозов / А. А. Гирс. – Л.: Гидрометеоиздат, 1974. – 488 с.Girs A. A. Makrocirkulyacionnyj metod dolgosrochnyh meteorologicheskih prognozov [Macrocirculation method of long-term meteorological forecasts]. Leningrad, Gidrometeeoizdat Publ., 1974, 488 p. (in Russian)Gastineau, G. Influence of the North Atlantic SST Variability on the Atmospheric Circulation during the Twentieth Century / G. Gastineau, C. Frankignoul // J. Climate. – 2015. – Vol. 28, № 4. – P. 1396–1416. doi: 10.1175/JCLI-D-14-00424.1Gastineau G., Frankignoul C. Influence of the North Atlantic SST variability on the atmospheric circulation during the twentieth century. J. Climate, 2015, vol. 28, no. 4, pp. 1396–1416. doi: 10.1175/JCLI-D-14-00424.1Iwashima, T. Time-spaced spectral general circulation model, I-time-space spectral model of low-order barotropic system with periodic forcing / T. Iwashima, R. Yamamoto // J. Met. Soc. Japan. – 1986. – Vol. 64. – P. 183–196.Iwashima T. Time-spaced spectral general circulation model, I-time-space spectral model of low-order barotropic system with periodic forcing. J. Met. Soc. Japan, 1986, vol. 64, pp. 183–196.Сазонов, Б. И. Солнечно-тропосферные связи / Б. И. Сазонов, В. Ф. Логинов. – Л. : Гидрометеоиздат, 1969. – 116 с.Sazonov B. I., Loginov V. F. Solnechno-troposfernye svyazi [Solar-tropospheric connections]. Leningrad, Gidrometeeoizdat Publ., 1969, 116 p. (in Russian)Молчанов, А. М. Гипотеза резонансной структуры солнечной системы / А. М. Молчанов // Пространство и время. – 2013. – № 1 (1). – С. 34–48.Molchanov A. M. Gipoteza rezonansnoj struktury solnechnoj sistemy [Hypothesis of the resonance structure of the solar system]. Prostranstvo i vremya = Space and Time, 2013, no. 1(1), pp. 34–48 (in Russian)Блехман, И. И. Синхронизация динамических систем / И. И. Блехман. – М. : Наука, Главная редакция физ.-мат. лит., 1997. – 894 с.Blekhman I. I. Sinhronizaciya dinamicheskih system [Synchronisation of dynamic systems]. Moscow, Nauka, Main Editorial Office of Physical and Mathematical Literature Publ., 1997, 894 p. (in Russian)Бялко, А. В. Релаксационная теория климата / А. В. Бялко // Успехи физических наук. – 2012. – Т. 182, № 1. – С. 111–116.Byalko A. V. Relaksacionnaya teoriya klimata [Relaxation theory of climate]. Uspekhi fizicheskih nauk = Advances in the Physical Sciences, 2012, vol. 182, no. 1, pp. 111–116 (in Russian)Стохастический резонанс как индуцированный шумом эффект увеличения степени порядка / В. С. Анищенко [и др.] // Успехи физических наук. – 1999. – Т. 169, № 1. – С. 7–38.Anishchenko V. S., Neiman A. B., Moss F., Szymanskii-Gayer L. Stohasticheskij rezonans kak inducirovannyj shumom effekt uvelicheniya stepeni poryadka [Stochastic resonance as a noise-induced effect of increasing degree of order]. Uspekhi fizicheskih nauk = Advances in Physical Sciences, 1999, vol. 169, no. 1, pp. 7–38 (in Russian)Междекадные осцилляции теплосодержания верхнего деятельного слоя океана в контексте короткопериодной изменчивости современного климата / В. И. Бышев [и др.] // Труды Государственного океанографического института. – 2016. – Вып. 217. – С. 323–343.Byshev V. I., Neiman V. G., Anisimov M. V., Gusev A. V., Romanov Yu. A., Serykh I. V., Sidorova A. N., Figurkin A. L., Anisimov I. M. Trudy Gosudarstvennogo okeanograficheskogo instituta "Mezhdekadnye oscillyacii teplosoderzhaniya verhnego deyatel'nogo sloya okeana v kontekste korotkoperiodnoj izmenchivosti sovremennogo klimata" [Proc. of the St. Oceanographic Inst. "Interdecadal oscillations of upper-ocean heat content in the context of short-period variability of modern climate"]. 2016, iss. 217, pp. 323–343 (in Russian)Федоров, А. М. Локализация областей глубокой конвекции в морях Северо-Европейского бассейна, Лабрадор и Ирмингера / А. М. Федоров, И. Л. Башмачников, Т. В. Белоненко // Вестник СПбГУ. Науки о Земле. – 2018. – Т. 63, вып. 3. – С. 345–362.Fedorov A. M., Bashmachnikov I. L., Belonenko T. V. Lokalizaciya oblastej glubokoj konvekcii v moryah Severo-Evropejskogo bassejna, Labrador i Irmingera [Localization of areas of deep convection in the seas of the North European Basin, Labrador and Irminger]. Vestnik of Saint-Petersburg University. Earth Sciences, 2018, vol. 63, iss. 3, pp. 345–362 (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.