авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО

ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА

ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«АРКТИЧЕСКИЙ И АНТАРКТИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ»

Итоговая сессия ученого совета ААНИИ

по результатам работ 2011 г.

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ

Санкт-Петербург 2012 В 2011 г. проекты ААНИИ выполнялись в рамках федеральных и ре гиональных целевых программ с различной степенью участия и ответ ственности института. В число основных программ входят:

1. ЦНТП «Научные исследования и разработки в области гидроме теорологии и мониторинга окружающей среды» на 2011–2013 гг., госза казчик – Росгидромет.

2. ФЦП «Мировой океан», генеральный госзаказчик – Минэконом развития России.

Подпрограммы:

2.1. «Создание единой системы информации об обстановке в Миро вом океане» (ЕСИМО).

2.2. «Изучение и исследование Антарктики».

2.3. «Освоение и использование Арктики».

2.4. «Исследование природы Мирового океана».

3. ФЦП «Создание и развитие системы мониторинга геофизической об становки над территорией Российской Федерации на 2008 –2015 годы».

4. ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2012 гг.».

5. ДЦП «Поддержка и развитие особо охраняемых природных терри торий Ленинградской области на период с 2011 до 2015 года».

Кроме того:

– гранты РФФИ;

– работы в рамках международного научно-технического сотрудни чества;

– научные исследования и разработки в рамках внебюджетной дея тельности.

СОДЕРЖАНИЕ СЕКЦИЯ ОКЕАНОЛОГИИ И ЛЕДОВЕДЕНИЯ И.Е.Фролов, В.Т.Соколов, А.П.Макштас. Основные итоги экспериментальных исследований на дрейфующих станциях «Cеверный полюс» и в высокоширотных арктических экспедициях в 2011 г.......... М.С.Махотин, С.А.Кириллов, А.Е.Новихин, Н.А.Куссе-Тюз, К.В.Фильчук.

Основные результаты экспедиционных исследований вод российских арктических морей в 2011 г..................................................................................... Л.А.Тимохов, С.А.Кириллов, И.М.Ашик, В.Т.Соколов, А.Л.Гарманов, В.Ю.Карпий, Н.В.Лебедев. Термохалинное состояние вод СЛО в 2011 г.:

тенденции современных изменений...................................................................... Е.А.Чернявская, Л.А.Тимохов. Крупномасштабные изменения соленостного режима поверхностного слоя 1950–1993 гг. и их связь с внешними факторами..... А.П.Макштас, С.В.Шутилин. Модельные оценки долгопериодной изменчивости площади и объема морских льдов в Арктическом бассейне...... С.А.Кириллов, И.А.Дмитренко (IFM-Geomar, Германия), Е.О.Аксенов (NOCS, Великобритания), В.В.Иванов, М.С.Махотин.

Влияние атмосферной циркуляции на динамический режим глубоководного желоба Св. Анны...................................................................................................... В.В.Иванов, Е.О.Аксенов (NOCS, Великобритания). Структура пограничного течения в евразийском секторе Арктического бассейна СЛО по результатам моделирования и данным наблюдений.................................................................. М.Ю.Кулаков, И.М.Ашик, В.В.Становой, В.И.Дымов. Развитие численных моделей расчетов колебаний уровня, течений, распространения нефтепродуктов и ветрового волнения для акватории Северного Ледовитого океана и арктических морей............................................................... Г.В.Казко, А.В.Клепиков, Н.Н.Антипов, П.Н.Головин. Моделирование глубокой конвекции на материковом склоне моря Содружества........................ А.В.Юлин, В.

П.Карклин, И.Д.Карелин. Методы долгосрочного ледового прогноза взлома припая, заблаговременностью от 15 до 30 суток по морям Лаптевых и Восточно-Сибирскому...................................................... С.В.Клячкин, Р.Б.Гузенко. Статистические оценки экстремальных значений дрейфа, сжатий и геометрии торосов в юго-западной части Карского моря на основе результатов численного моделирования.............................................. А.И.Коротков, В.Е.Кораблев, В.М.Смоляницкий. Современные изменения ледовых условий в Южном океане......................................................................... В.Г.Смирнов, Е.У.Миронов, Е.Б.Саперштейн. Результаты технического проектирования гидрометеорологического модуля АРМ «Штурман».............. Е.Б.Саперштейн, И.А.Сергеева, В.Г.Смирнов, С.И.Ярославцева. Технология автоматического преобразования фактических и прогностических карт распределения морского льда в форматы электронной картографической навигационной информационной системы (ЭКНИС).......................................... Н.Ю.Захваткина, В.Ю.Александров (Нансен-Центр). Применение байесовской классификации для автоматизированного определения видов морских льдов по данным спутниковых радиолокаторов......................... СЕКЦИЯ МЕТЕОРОЛОГИИ И ГЕОФИЗИКИ Е.И.Александров, Н.Н.Брязгин, А.А.Дементьев, В.Ф.Радионов. Мониторинг климата приземной атмосферы полярных областей в 2011 г............................... Г.В.Алексеев, Н.Е.Иванов, С.И.Кузьмина, А.В.Смирнов, Н.Е.Харланенкова, А.Е.Вязилова. Количественные оценки связи между процессами в арктической климатической системе и глобальными изменениями климата....... В.Ф.Радионов, А.П.Макштас, Н.С.Зиновьев, Е.Н.Русина, Е.Е.Сибир.

Характеристики озонового слоя в полярных районах.......................................... В.А.Белязо, А.А.Дмитриев. Циклические колебания атмосферной циркуляции и ледовитости Антарктики и факторы, их определяющие.................................. В.Е.Лагун, С.В.Яговкина. Автоматические метеорологические станции в Антарктике............................................................................................................. О.А.Трошичев, Н.А.Подорожкина, А.С.Янжура. Магнитосферные суббури, развивающиеся при северном ММП: роль азимутальной компоненты............. Л.Н.Макарова, А.В.Широчков, В.Д.Николаева. Вариации авроральной ионосферы во время геомагнитной бури............................................................... Л.В.Егорова. Количественная оценка фонового и возмущенного состояния полярной ионосферы по данным вертикального зондирования и магнитного PC-индекса для разного уровня солнечной активности....................................... И.П.Габис. Прогноз изменения фаз квазидвухлетнего цикла до апреля 2014 года.................................................................................................. С.Н.Шаповалов. Результаты спектральных измерений UV-излучения Солнца в диапазоне 303–305 нм (ст. Новолазаревская): связь с уровнем мезопаузы и радиоизлучением солнца в диапазоне 610 Мгц................................................. В.А.Ульев, И.В.Москвин. Асимметрия параметров эффекта полуденного восстановления во время явлений ППШ в Северном и Южном полушариях........ Н.Ф.Благовещенская, Т.Д.Борисова, И.М.Иванова, Т.Йоман (Лейстерский университет, Англия), М.Т.Ритвельд (Европейская Ассоциация EISCAT, г. Тромсе, Норвегия). Явления в высокоширотной ионосфере, вызванные воздействием мощных КВ-радиоволн необыкновенной поляризации............... Т.Д.Борисова, Н.Ф.Благовещенская, А.C.Калишин. Экспериментальные наблюдения эффектов модификации полярной ионосферы мощным КВ-радиоизлучением необыкновенной поляризации нагревного комплекса SPEAR..................................................................................................... Д.Д.Рогов, Н.Ф.Благовещенская, В.В.Шумаев. Результаты дистанционной диагностики мелкомасштабных искусственных неоднородностей на сети трасснаклонного зондирования ионосферы сигналами с ЛЧМ.......................... А.С.Калишин, И.М.Егоров, Т.Д.Борисова, Н.Ф.Благовещенская. Эффекты воздействия мощных кв-радиоволн на ионосферу по данным многоканальных КВ-доплеровских измерений..................................................... И.М.Иванова, Н.Ф.Благовещенская, Т.Д.Борисова, Т.Йоман (Лейстерский университет, Англия), М.Т.Ритвельд (Европейская Ассоциация EISCAT, г. Тромсе, Норвегия). Пространственная структура искусственно возмущенной F-области ионосферы...................................................................... А.С.Янжура, Д.А.Сормаков. Разработка методики и построение системы оперативной обработки магнитных, риометрических и ионосферных данных...... ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКАЯ СЕКЦИЯ Н.А.Крупина, В.А.Лихоманов, А.В.Чернов, А.В.Савицкая, П.В.Максимова.

Некоторые аспекты теоретических и практических оценок влияния ледовых условий на морские сооружения........................................................................... Р.А.Балакин, В.М.Тимец. Новые способы определения статических и динамических нагрузок на ледостойкие морские платформы............................ Л.В.Панов, А.А.Нюбом, А.И.Шушлебин. Методика инструментального контроля возникновения трещин и разломов в морском льду............................ А.А.Нюбом, К.В.Соболевский, Л.В.Керро. Результаты изучения колебаний дрейфующего льда в диапазоне периодов поверхностных и внутренних волн океана........................................................................................................................ В.П.Афанасьев, В.Н.Смирнов, И.Б.Шейкин. Совершенствование метода оценки прочности ледяных образований по результатам натурных крупномасштабных испытаний.............................................................................. А.В.Богородский (ОАО «Концерн “Океанприбор”»), Г.А.Лебедев. Некоторые результаты моделирования дальнего обнаружения дрейфующих айсбергов гидролокационными средствами в районе Штокмановского газоконденсатного месторождения........................................................................ В.Т.Соколов, А.Л.Румянцев, А.Э.Клейн, Н.М.Кузнецов, А.А.Нюбом, С.Б.Лесенков.

Результаты работы беспилотных летательных аппаратов ААНИИ в Арктике в 2011 г...... А.Э.Клейн, С.С.Пряхин. Опыт использование бла «Элерон-3»

для оценки динамических изменений состояния поверхности морского льда в Ботническом заливе Балтийского моря............................................................... А.Н.Даровских, Е.А.Мартынова, В.А.Спицын. Дистанционное зондирование подстилающей поверхности с использованием беспилотных летательных аппаратов................................................................................................................... В.С.Лощилов. Количественная автоматизированная оценка торосистости и картирование пространственного распределения торосистости на припайных льдах по радиолокационным спутниковым изображениям высокого разрешения............................................................................................... А.И.Парамонов, Г.А.Лебедев, Л.С.Крамарева (ДЦ ФГБУ «НИЦ Планета»), Л.А.Глинская (ДЦ ФГБУ «НИЦ Планета»), И.И.Давыдкина (ДЦ ФГБУ «НИЦ Планета»).

Результаты первого этапа внедрения в оперативную практику ДЦ ФГБУ «НИЦ Планета» новой технологии мониторинга толщины ледяного покрова в Охотском и Беринговом морях по данным спутниковых изображений в ИК-диапазоне частот..................................................................... В.М.Тимец, Р.А.Балакин, В.Э.Голавский. Разработка структуры и первой русскоязычной версии «виртуальной лаборатории» по приборам и методам наблюдений (в соответствии с решениями КПМН ВМО)................................... А.М.Томилин, О.А.Кузьмина, Н.А.Ильина, А.Ю.Ютландов, Е.А.Томилин (ООО «Геоид»), А.А.Кузьмин (ООО «Геоид»), Н.А.Тулупова (ООО «Геоид»). Итоги разработки информационных систем в Web-среде с использованием ГИС-технологий.................................................. Р.А.Балакин. Программа метрологической сертификации гидрологических термоглубиномеров.................................................................................................. А.П.Кузьмичёв. Возможности использования современной КВ-, УКВ-радиосвязи для организации сбора данных наблюдений от автоматических измерительных комплексов в труднодоступных и удаленных районах............................................................................................... СЕКЦИЯ ГИДРОЛОГИИ, ГЕОГРАФИИ И ГЕОЭКОЛОГИИ Л.М.Саватюгин, И.Ю.Соловьянова. Создание системы наблюдений за состоянием и загрязнением окружающей среды архипелага Шпицберген....... И.Ю.Соловьянова, Л.М.Саватюгин. Изучение метеорологического режима и климатических изменений в районе архипелага Шпицберген........... С.Р.Веркулич, Д.Ю.Большиянов, Л.М.Саватюгин, Е.А.Морозова.

Послеледниковые изменения климата в Арктике и Антарктиде – новые результаты исследований озерных осадков и наземных отложений, и пополнение базы данных на интернет-сайте ААНИИ...................................... А.В.Козачек, А.А.Екайкин, В.Я.Липенков, Ю.А.Шибаев, А.В.Преображенская.

О связи климатической изменчивости Центральной Антарктиды с климатом средних и низких широт Южного полушария...................................................... Л.М.Саватюгин, В.Я.Липенков, Ю.А.Шибаев, А.А.Екайкин, А.В.Преображенская, Е.В.Полякова. Результаты исследования ледяного керна скважины 5Г-2 до глубины 3720 м и перспективы проникновения в подледниковое озеро Восток в сезон 57-й РАЭ.................................................. А.С.Макаров. Палеогеографические реконструкции как основа для долгосрочного прогноза развития береговой и шельфовой зоны арктических морей России по результатам изучения изменчивости уровня моря в голоцене.......................................................................................... В.В.Иванов, М.В.Третьяков, О.В.Муждаба, Н.Л.Петров. Состояние и проблемы научно-методического и технологического обеспечения ведения мониторинга водных объектов АЗРФ...................................................... Р.А.Терехова, А.А.Пискун, О.Ф.Голованов, И.М.Иванова, Е.В.Румянцева.

Обзор состояния гидрологической сети и работ по ведению водного кадастра в АЗРФ....................................................................................................... М.В.Третьяков, В.В.Иванов, Е.

В.Шевнина, А.А.Пискун, О.Ф.Голованов, Е.В.Румянцева, И.М.Иванова, В.М.Макеев, Ю.О.Шилова. Исследование последствий изменения климата на состояние и водные ресурсы поверхностных водных объектов арктической зоны России в районах интенсивной хозяйственной деятельности............................................................ Е.В.Шевнина. Разработка автоматизированной системы приёма и обработки оперативной гидрометеорологической информации в бассейнах рек Карского моря........................................................................................................... И.В.Федорова, А.А.Четверова, Т.М.Потапова. Результаты гидроэкологического мониторинга оазиса Ширмахера (Восточная Антарктида)......................................................................................... А.А.Четверова, Т.М.Потапова, И.В.Федорова, Н.Н.Огородникова.

Результаты гидрохимических исследований в дельте р. Лена в летний период...... ПЛЕНАРНЫЕ ДОКЛАДЫ А.И.Данилов. Научные исследования в 2011 г. и их перспективы на ближайший период.............................................................................................. О.А.Трошичев. Результаты и перспективы работ по ФЦП «Геофизика»............ И.М.Ашик, С.В.Бресткин, О.С.Девятаев, А.Г.Егоров, В.М.Смоляницкий, В.Т.Соколов. Основные результаты работ по подпрограмме ЕСИМО ФЦП «Мировой океан» в 2011 г............................................................................. А.В.Клепиков, А.И.Данилов, В.В.Лукин, В.Ф.Радионов, О.А.Трошичев, Л.М.Саватюгин, В.Я.Липенков, М.Ю.Москалевский (ИГ РАН), А.В.Неелов (ЗИН РАН), Г.Л.Лейченков (ВНИИОкеангеология).

Результаты работ 2011 г. по подпрограмме «Изучение и исследование Антарктики» ФЦП «Мировой океан»................................................................... С.В.Бресткин. Оперативное гидрометеорологическое обеспечение морской деятельности в 2011 г............................................................................................. С.М.Прямиков. Итоги международного научно-технического сотрудничества ААНИИ в 2011 г. и перспективы на ближайший период........ У.С.Лыскова. Отчет о работе Ученого совета ААНИИ за 2011 г..................... СЕКЦИЯ ОКЕАНОЛОГИИ И ЛЕДОВЕДЕНИЯ И.Е.Фролов, В.Т.Соколов, А.П.Макштас ОСНОВНЫЕ ИТОГИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ДРЕЙФУЮЩИХ СТАНЦИЯХ «СЕВЕРНЫЙ ПОЛЮС» И В ВЫСОКОШИРОТНЫХ АРКТИЧЕСКИХ ЭКСПЕДИЦИЯХ В 2011 г.

Деятельность Высокоширотной арктической экспедиции (ВАЭ) в г. осуществлялась в соответствии с программой высокоширотных аркти ческих исследований в Арктике, планом оперативно-производственных работ и ЦНТП Росгидромета, реализации задач ФЦП «Мировой океан».

В 2011 году участники высокоширотных арктических экспе диций ААНИИ выполнили комплексные исследования природной среды высоких широт Арктики на основе программы оперативно производственных и исследовательских работ. Исследования и работы проводились на научно-исследовательских дрейфующих станциях «Се верный полюс-38» и вновь организованной «Северный полюс-39», ле довой базе «Барнео», в сезонной экспедиции на дрейфующую станцию «Северный полюс-38», в морских экспедициях: на атомном ледоколе «Россия» по программе высокоширотного рейса «Арктика-2011», в че тырех рейсах атомного ледокола «50 лет Победы» (попутные ледовые наблюдения) и в летнем рейсе НЭС «Михаил Сомов».

Работы экспедиционных составов на дрейфующих станциях «Север ный полюс-38» и «Северный полюс-39», в экспедиции на а/л «Россия»

по программе «Арктика-2011», ледовой базе «Барнео» позволили прове сти уникальные комплексные наблюдения и исследования на значитель ных акваториях Арктического бассейна, что дало значительный объем новых данных о состояние природной среды в этих труднодоступных районах высокоширотной Арктики.

Комплексный экспедиционный подход в рамках деятельности ВАЭ, позволивший объединить в едином цикле работы дрейфующих станций и ледовых лагерей, морские экспедиционные исследования, обеспечил наиболее эффективное решение задач, поставленных перед ААНИИ в высокоширотной Арктике.

Дрейфующая станция «Северный полюс-38» (СП-38) Начальник экспедиции Т.В.Петровский (с начала экспедиции и до 28 апреля 2011 г.), А.А.Висневский (с 28 апреля до окончания работ).

Личный состав станции – 16 специалистов.

Дрейфующая научно-исследовательская станция «Северный по люс-38» работала с 15.10.2010 г. по 1.10.2011 г. в центральной части Арктического бассейна Северного Ледовитого океана СП-38 была вы сажена на дрейфующий лед над Чукотской абиссальной равниной к се веру от острова Врангеля в результате работ высокоширотной морской экспедиции «Арктика-2010» с борта а/л «Россия».

В результате работы коллектива специалистов научно-исследовательской дрейфующей станции «Северный полюс-38» получен обширный массив новых натурных данных о состоянии природной среды Арктического бас сейна Северного Ледовитого океана в трех средах: атмосфера, лед, океан.

Для выполнения программы научных наблюдений на станции СП- применялись современные автоматические станции, измерительные комплексы и приборы.

Комплекс научных исследований, которые выполнялись на СП-38, включал следующие виды наблюдений и измерений:

– стандартные метеорологические и актинометрические измерения;

– специальные метеорологические исследования;

– стандартные аэрологические наблюдения;

– специальные озонометрические зондирования до высот 30 км, ко торые впервые показали значительное уменьшение концентрации озона на высотах 10–15 км;

– морфометрические исследования ледяного покрова;

– исследование динамических и волновых свойств ледяного покрова;

– океанологические (гидрофизические) исследования;

– медицинские исследования;

– мониторинг точности приема сигналов с навигационной системы ГЛОНАСС и тестирование устойчивости ее работы в высоких широтах Арктики;

– аэростатные наблюдения по исследованию двухкилометровой тол щи атмосферы в приледном слое;

– исследования по картированию ледовой обстановки в районе стан ции с помощью беспилотных летальных аппаратов «Элерон-3».

Дрейфующая станция «Северный полюс-39» (СП-39) Начальник экспедиции А.Ю.Ипатов. Личный состав станции – специалистов.

Станция организована с борта а/л «Россия» в период высокоширот ной морской экспедиции «Арктика-2011», открыта 1 сентября 2011 г. в координатах 81°28,8' с.ш., 164°30,9' з.д., работает по настоящее время, плановая продолжительность работ один год. Проводятся наблюдения и исследования в области: метеорологии, аэрологии, газового состава (ат мосферы, льда и океана), озонометрии, океанографии, мониторинга за грязнений, ледоведения (морфометрия и физика льда), взаимодействия океана и атмосферы, гидрографии, криобиологии, гидробиологии, медико-биологические исследования и др. Программа работ составлена при участии: ААНИИ, ИО РАН, УНиО МО.

Дрейфующая станция «Северный полюс-39» имеет высокую сте пень технологического и технического оснащения. Проводимый на ней комплекс наблюдений позволяет получать обширный комплекс данных, фиксируемых в автоматическом режиме на современных технических носителях. Большая часть данных обрабатывается непосредственно на станции с помощью имеющихся аппаратно-программных средств. На СП-39 действует многофункциональный комплекс по исследованию атмосферных процессов. Современная полуавтоматическая метеостан ция позволяет вести расширенный комплекс наблюдений в приледном 10-метровом слое атмосферы и верхнем слое снежно-ледяного покрова.

На станции работают несколько (в атмосфере, на льду, в гидросфере) приборов, измеряющих концентрацию и потоки углекислого газа, что, наряду со специальным комплексом химических анализов и пробоот бора на газовый состав, позволит судить об интенсивности газообмена в системе океан-лед-атмосфера в районе дрейфа станции. На станции задействован расширенный океанографический комплекс наблюдений, позволяющий фиксировать состояние океана в районе дрейфа как в зон дирующем, так и непрерывном режимах, что особенно важно в свете обнаруженных в последние годы аномалий состояния гидросферы. Об ширный комплекс работ выполняется в области морфометрии и физики льда.

Работа на станции ведется в соответствии с программой. Весь ком плекс станции работает в заданном режиме. Сопровождение работ стан ции ведется в непрерывном режиме.

Экспедиция по программе «ПАЛЭКС» (ледовая база «Барнео») Период работы экспедиции – апрель 2011 г. Начальник экспедиции – И.А.Мельников (руководитель научной группы ААНИИ – А.М.Безгрешнов).

Экспедиционный состав – 7 человек (4 – специалисты ААНИИ).

Выполнен комплекс измерений физических, химических и биологиче ских параметров водной среды и морского льда в околополюсном районе Арктического бассейна СЛО. Специалисты ААНИИ выполнили исследо вания радиационной и термической структуры торосов: проведены измере ния альбедо горизонтальных и наклонных поверхностей торосов и ровного льда морского ледяного покрова;

выполнены профильные измерения про никающей и отраженной солнечной радиации в толще тороса на разных горизонтах до глубины 2,5 м и на ровном льду;

получены оценки коэффи циентов поглощения света отдельными блоками морского льда;

проведе на снегомерная съемка в районе станции;

выполнен текстурный анализ ледяного покрова в районе проведения работ, в марте месяце выполнены озонометрические измерения (на архипелаге Шпицберген), показавшие су щественное уменьшение содержание озона.

Предварительные результаты экспедиции:

– получены новые данные по состоянию водных масс в приполюс ном районе АБ;

– получены оценки термического и радиационного режима торосов;

– выполнены сравнительные оценки различных методик измерения альбедо;

– выполнен мониторинг состояния озонового слоя в приполюсном районе в весенний период.

Высокоширотная морская экспедиция на а/л «Россия»

по программе «Арктика–2011»

Начальник экспедиции: В.Т.Соколов. Высокоширотная морская экс педиция «Арктика-2011» проводилась в Арктический бассейн Северно го Ледовитого океана с 17 сентября по 8 октября 2011 г. Личный состав участников экспедиции – 50 человек, из них 10 человек – авиагруппа.

Экспедиция проводилась на а/л «Россия» ФГУП «Атомфлот». В экс педиции использовался вертолет Ми-8 ЗАО «Газавиа».

Основные задачи – снятие дрейфующей научно-исследовательской станции «Северный полюс-38» и высадка дрейфующей научно исследовательской станции «Северный полюс-39».

В период экспедиции выполнены попутные наблюдения:

– по термохалинным характеристикам водных масс с использовани ем обрывных зондов (ХВТ и ХСТ);

– осуществлена телеметрия морского льда в районе высокоширот ного плавания.

В ходе экспедиции получены данные:

– об океанографических процессах в высокоширотных районах пла вания;

– по морфометрии морского льда Арктического бассейна в районах плавания.

В ходе экспедиции получена информация в следующих объемах:

– выполнено 54 океанографические станции обрывными зондами;

– в течение всего рейса ввелись регулярные наблюдения за состояни ем погоды с использованием судового метеокомплекса;

– судовым телекомплексом выполнено 264 часа записей (66 файлов, 317 тысяч кадров).

Экспедиция успешно выполнила поставленные перед ней задачи.

Мониторинг морского ледяного покрова в высокоширотной Арктике на борту а/л «50 лет Победы»

Период работы экспедиции 22 июня – 17 августа 2011 г. Выполнено 4 рейса к Северному полюсу. Исполнитель работ Т.А.Алексеева.

Цель экспедиции: мониторинг морского ледяного покрова Арктиче ского бассейна, определение его современного состояния и его влияния на ледопроходимость судов.

Задачи экспедиции:

– проведение детальных наблюдений за распределением характери стик ледяного покрова как по району плавания, так и непосредственно по пути движения судна;

– измерение эксплуатационных показателей движения судна в основ ных ледовых образованиях с малой дискретностью;

– получение натурных данных о характеристиках ледяного покрова, необходимых для верификации спутниковых снимков;

– получение достоверного, статистически значимого массива данных на блюдений за толщиной ровного льда и высотой снега на пути плавания судна;

– определение пространственной неравномерности толщины ровно го льда и высоты снега.

Ледовые наблюдения состояли из следующих видов работ:

– судовые специальные ледовые наблюдения осуществлялись визу ально с ходового мостика;

–судовые наблюдения за толщиной льда и высотой снега с исполь зованием цифрового телевизионного комплекса. Цифровой телевизион ный комплекс представляет собой стандартную систему видеоконтроля, адаптированную специалистами ААНИИ для специфических условий судовых ледовых наблюдений.

Предварительные результаты экспедиции 1. Получены новые данные по состоянию водных масс в приполюс ном районе АБ.

2. Получены оценки термического и радиационного режима торосов.

3. Выполнены сравнительные оценки различных методик измерения альбедо.

4. Выполнен мониторинг состояния озонового слоя в приполюсном районе в весенний период.

В результате проведенных и организованных ВАЭ наблюдений и ис следований, на основе анализа их данных, получены характеристики современного состояния арктической климатической системы, вклю чающей атмосферу, гидросферу и ледяной покров, в условиях резких изменений климата высокоширотной Арктики. Получены количествен ные оценки характеристик изменения состояния ледяного покрова в Ар ктическом бассейне, связанные с особенностями развития атмосферных и гидросферных процессов.

М.С.Махотин, С.А.Кириллов, А.Е.Новихин, Н.А.Куссе-Тюз, К.В.Фильчук ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕДИЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОД РОССИЙСКИХ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ В 2011 г.

В летний период 2011 г. сотрудники ААНИИ приняли участие в пяти экспедициях, проходивших в морях и глубоководной части Северного Ледовитого океана (СЛО). Главной целью проведения экспедиций яв лялось получение комплексной информации о состоянии природной системы морей и глубоководной части СЛО, взаимодействии основных ее компонент и влиянии на формирование климатических изменений в северных полярных районах.

Экспедициями «Шельф-2011» и «Арктика-2011» был проведен мо ниторинг состояния водных масс в Арктическом бассейне, продолжено изучение процессов распространения и трансформации Атлантических вод в СЛО. Экспедиции НИС «Профессор Молчанов» и «ЛАПЭКС-2011»

были направлены на исследование термохалинного состояния вод на шельфе моря Лаптевых и на границе Восточно-Сибирского и Чукотско го морей в районе пролива Лонга. Задачей экспедиции «Русалка-2011»

являлось продолжение мониторинга по изучению процессов тепло и во дообмена через Берингов пролив.

Океанографические измерения осуществлялись с помощью CTD профилографов (Sea-Bird) и обрывных зондов ХВТ и XCTD (SIPPICAN).

Помимо зондирования толщи воды в море Лаптевых и Беринговом про ливе были подняты, а затем заново установлены погружные буйковые океанографические станции для получения непрерывной серии наблю дений в течение всего года. Для уточнения происхождения водных масс в море Лаптевых и проливе Лонга производился отбор проб воды для последующего гидрохимического анализа.

Сравнение полученных данных в Арктическом бассейне со средне многолетними значениями выявило наличие аномального распределе ния температуры и солености в летний период 2011 г. В целом поверх ностный слой до глубин 15–20 м был более распресненым по сравнению с климатической нормой в среднем на 1–2 ‰. Другой аномальной осо бенностью являлось наличие существенно более холодного слоя в кот ловине Нансена в диапазоне глубин от 25 до 100 м. Температура воды в том слое составляла около –1,7 °С, что, в ряде случаев, меньше кли матического на 1 °С.

На большинстве станций в слое теплой атлантической водной массы наблюдались устойчивые положительные аномалии, как температуры, так и солености. В среднем эти аномалии находились в диапазоне от +0,1 до +0,5 °С по температуре и от +0,02 до +0,06 ‰ по солености. При этом верхняя граница атлантических вод, определяемая по нулевой изо терме, была выше климатической нормы на 50 метров в Евразийском и на 30–40 м – в Амеразийском суббасейнах.

Океанографические исследования в море Лаптевых выявили ано мальное распространение распресненных речным стоком вод далеко на север вплоть до 76,7° с.ш. под действием преобладающей антицикло нальной циркуляции над данным регионом в период с июня по сентябрь 2011 г. Также было отмечено влияние трансформированных атлантиче ских вод на внешний шельф моря, приводящее к увеличению придон ной температуры воды более чем на 0,5 °С.

Данные, полученные в проливах Беринга и Лонга, а также в Чукот ском море, являются частью долгопериодного мониторинга и будут ис пользованы для изучения процессов тепло и водообмена между Тихим и Северным Ледовитым океаном.

Л.А.Тимохов, С.А.Кириллов, И.М.Ашик, В.Т.Соколов, А.Л.Гарманов, В.Ю.Карпий, Н.В.Лебедев ТЕРМОХАЛИННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОД СЛО В 2011 г.:

ТЕНДЕНЦИИ СОВРЕМЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ Аномальные изменения термохалинного состояния вод СЛО начались с 2005–2007 гг. Экстремальные летние процессы в Арктике в 2007 г. стали причиной формирования к осени аномального состояние ледяного покро ва и поверхностного слоя океана. В последующие годы величины анома лий гидрологических характеристик поверхностного слоя уменьшались от 2008 к 2010 г., что позволило предположить, что его состояние имеет тен денцию возврата к среднему климатическому состоянию.

В период МПГ 2007/08 в Арктическом бассейне продолжалось расши рение ареала более теплых атлантических вод (АВ). Наибольший макси мум температуры атлантических вод в северной части моря Лаптевых на блюдался в 2008 г. По нашим оценкам параметры АВ в 2009–2010 гг. имели тенденцию возврата состояния АВ к среднему климатическому состоянию.

Однако в 2011 г. аномалии термохалинных характеристик верхне го слоя и слоя атлантических вод СЛО стали расти. На распределение температуры и солености поверхностного слоя Арктического бассейна и арктических морей в летний период 2011 г., несомненно, повлияли текущие атмосферные процессы и интенсивное таяние ледяного покро ва. Площадь льда СЛО в конце лета достигла второго минимума после 2007 г. Но не только атмосферные и ледовые процессы текущего 2011 г.

стали причиной роста аномалий гидрологических характеристик.

В большой степени сыграла роль предыстория развития гидрологиче ских и ледовых процессов. Уменьшение толщины льда и сокращение доли многолетних льдов в Арктическом бассейне, увеличение распрес нения поверхностного слоя в Амеразийском суббассейне и смещение центра антициклонической циркуляции в Канадской котловине к югу, стали начальными условиями для изменения гидрологических условий в 2011 г. От зимы (апрель) 2010 г. к зиме 2011 г. и от лета 2010 г. к лету 2011 г. распреснение в Канадской котловине увеличилось соответствен но на 1–2 и 0,5–1,0 ‰, а осолонение в центральной части Евразийско го суббассейна увеличилось соответственно на 0,5–1,0 и 0,3–0,7 ‰, т.е.

контраст плотности воды поверхностного слоя между Канадской котло виной и центральной частью Евразийского суббассейна увеличился и в зимний и в летний периоды.

Изменения коснулись и более глубоких слоев. Температура атланти ческих вод к северу от островов Северная Земля также выросла в 2011 г.

на 0,3–0,7 °C, а верхняя граница вод поднялась примерно на 10 м. По вышение температуры атлантических вод в этом районе следует связать с поступлением более теплых атлантических вод через пролив Фрама в 2007 г. и адвекцией ее вдоль материкового склона Евразии на восток.

Температура атлантических вод в Амеразийском бассейне выросла в 2011 г. на 0,15–0,20 °C и верхняя граница их поднялась к поверхно сти океана на 10–20 м. Повышение температуры атлантических вод на всей акватории Амеразийского суббассейна обусловлено адвекцией той порции теплых атлантических вод, которые наблюдались в Евразийском суббассейне в 2004–2008 гг.

Анализ межгодовой изменчивости солености поверхностного слоя 5–50 м Евразийского и Амеразийского суббассейнов показывает, что в период 1950–1993 гг. в обоих суббассейнах наблюдался положитель ный тренд, т.е. происходило осолонение поверхностного слоя. Но затем к 2007–2010 гг. произошло значительное уменьшение величины соле ности в Амеразийском суббассейне до величин, которые ранее никог да не наблюдались в этом регионе. Учитывая тенденции 2011 г., можно предположить, что значительные изменения солености в Амеразийском суббассейне могут рассматриваться как показатель макромасштабной нестационарности морской системы, или как индикатор перехода мор ской системы в качественно новое ее состояние.

Из анализа межгодовой изменчивости средней для слоя атланти ческих вод потенциальной температуры и солености в Евразийском и Амеразийском суббассейнах за длительный период были получены следующие результаты. В климатической изменчивости выделяются ли нейные тренды – положительного знака для температуры и отрицатель ного знака для солености в обоих суббассейнах. Величины солености в 2007–2010 гг. не выходили за пределы ранее наблюдавшихся значений.

И по этому параметру состояние АВ в этот период не является уникаль ным. Тепловое же состояние АВ Арктического бассейна в последние 7 лет было аномальным. В обоих суббассейнах значения температуры в 2007 г. достигли исторического максимума. При этом тепловое состояние АВ в Амеразийском суббассейне значительно вышло за пределы историче ских границ. Средняя температура АВ в 2007–2009 гг. почти на треть пре восходила климатическую норму для этого региона. А амплитуда измене ния средней температуры АВ от 1993 к 2007 г. была в десять раз (!) больше среднеквадратического отклонения для периода 1950–1993 гг. И по этому параметру тепловая экспансия атлантических вод в 2004–2008 гг. является экстремальной за весь исторический период инструментальных наблюде ний для Евразийского суббассейна. Учитывая тенденции изменения темпе ратуры атлантических вод в 2011 г. в Евразийском и Амеразийском суббас сейнах, следует предположить, что аномальное состояние атлантических вод в Арктическом бассейне будет наблюдаться еще длительное время.

Е.А.Чернявская, Л.А.Тимохов КРУПНОМАСШТАБНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СОЛЕНОСТНОГО РЕЖИМА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ 1950–1993 ГГ. И ИХ СВЯЗЬ С ВНЕШНИМИ ФАКТОРАМИ Поверхностный слой Северного Ледовитого океана (СЛО), распола гающийся от поверхности океана до глубины примерно 10–40 м летом и 25–100 м зимой, является пограничным слоем, через который осущест вляется взаимодействие глубокого океана и атмосферы в условиях су ществования ледяного покрова. Изучение пространственно-временной структуры полей характеристик поверхностного слоя и причин измен чивости его состояния в климатическом масштабе позволяют пролить свет на механизмы формирования термохалинной структуры поверх ностного слоя и определить его роль в климатической системе СЛО.

Анализ изменчивости полей солености поверхностного слоя Ар ктического бассейна (АБ) производился на основе данных океаногра фической базы ААНИИ, в которой собраны результаты наблюдений на стандартных горизонтах, полученные российскими и зарубежными экспедициями в зимний период (март–май) 1950–1993 гг. Исходные дан ные солености были представлены в виде гридированных полей на сетке с шагом 200200 км, покрывающей акваторию АБ более чем 130 точками.

Поскольку основная масса исходных данных начинается с 5 м и средняя толщина поверхностного слоя АБ составляет 50 м, для исследования тен денций крупномасштабной изменчивости соленостного режима использо вались значения средней солености в слое 5–50 м в зимний период.

Анализ межгодовой изменчивости зимней солености в слое 5–50 м показал, что амплитуда максимальных изменений средней солености в Евразийском суббассейне в полтора раза больше, чем в Амеразийском.

Но если от средней солености в суббассейне перейти к количеству солей в нем в слое 5–50 м, то, учитывая, что площадь Амеразийского суббас сейна более чем в полтора раза больше площади Евразийского суббас сейна, получаем примерно одинаковые вариации общего содержания солей в поверхностном слое обоих суббассейнов. Линейные тренды для периода 1950–1993 гг. положительны в обоих субассейнах, т.е. ин тегрально наблюдалось осолонение поверхностного слоя. Вместе с тем, выделяются два периода в Евразийском суббассейне с отрицательным трендом в 1958–1979 гг. и положительным в 1979–1993 гг. и два периода в Амеразийском суббассейне с антисимметричными трендами – поло жительный в 1960–1982 и отрицательный 1982–1993 гг.

Для получения характеристик структуры полей зимней солености и их межгодовой изменчивости был использован аппарат разложения по лей по эмпирическим ортогональным функциям с одновременным рас четом временных серий главных компонент. При описании процессов, влияющих на формирование поля солености, мы ограничились первы ми пятью ЭОФ, поскольку они описывают почти 75 % дисперсии и ото бражают наиболее часто повторяющиеся аномалии пространственного распределения средней солености в зимний период.

Роль отдельных факторов в межгодовых изменениях полей средней солености поверхностного слоя оценивалась с помощью корреляцион ного анализа связи первых пяти главных компонент (PC) с индексами атмосферной циркуляции (AO, NAO, PNA и AD), расходом тихоокеан ских вод через Берингов пролив, потоком соли атлантических вод через Фареро-Шетландский пролив, речным стоком и площадью открытой воды арктических морей в сентябре. В результате были получены зна чимые коэффициенты корреляции каждой главной компоненты с раз личным набором внешних факторов, что дало основание предполагать реалистичной задачу создания статистической модели межгодовых ва риаций средней зимней солености поверхностного слоя.

Статистическая модель представлена системой уравнений для глав ных компонент PC1–PC5, которые были получены путем множественной линейной корреляции. Выбор факторов или предикторов осуществлял ся по результатам кросскорреляционного анализа, исходя из критериев значимости парного коэффициента корреляции PC с предиктором и ве личины коэффициента корреляции. Кроме того, производился перебор (испытание) различных предикторов, руководствуясь физическими со ображениями о механизме влияния фактора на PC и оценками значимо сти каждого предиктора. В результате, общие коэффициенты корреляции главных компонент с переменными в правой части получились довольно высокие и равны соответственно: PC1 – 0,90;

PC2 – 0,87;

PC3 – 0,76;

PC4 – 0,90;

PC5 – 0,74. Таким образом, расчетные значения достаточно хорошо описывают основные черты временной изменчивости главных компонент и, соответственно, всего поля поверхностной солености АБ в целом.

А.П.Макштас, С.В.Шутилин МОДЕЛЬНЫЕ ОЦЕНКИ ДОЛГОПЕРИОДНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ПЛОЩАДИ И ОБЪЕМА МОРСКИХ ЛЬДОВ В АРКТИЧЕСКОМ БАССЕЙНЕ На основе численных экспериментов с новой версией динамико термодинамической модели морских льдов, разработанной в отделе взаимодействия атмосферы и океана ААНИИ, протестированной по данным экспериментальных исследований, проведенных на дрейфую щих станциях «Северный полюс-35» и «Северный полюс-36», выпол нен расчет эволюции морского ледяного покрова Северного Ледови того Океана в 1948–2010 гг. Результаты моделирования при задании внешнего форсинга по данным реанализа NCEP/NCAR показали удо влетворительное воспроизведение моделью радикального уменьшения площади ледяного покрова в Арктическом бассейне в 2007–2010 гг. На основе анализа модельных результатов высказано предположение, что основное уменьшение объема (средней толщины ледяного покрова) в Канадском секторе Арктического бассейна, описанное в работе Rostrock et al (1999) на основе сравнения данных наблюдений подводных лодок в 1970-х и в 1990-х гг., произошло в 1989–1990 годах вследствие усиления циклонической циркуляции атмосферы в море Бофорта. Показано, что при сохранении температурного режима атмосферы, характерного для второй половины ХХ века, к настоящему времени произошло бы вос становление существовавшего ранее распределения многолетних льдов.

Наблюдаемое в 2005–2009 гг. уменьшение площади и объема морских льдов в Канадском секторе Арктического бассейна обусловлено повы шением температуры воздуха в этом регионе.

Выполненные с помощью модели ледяного покрова расчеты пока зали, что модель не только воспроизводит изменения распределений ледяного покрова по площади и толщине, но и позволяет исследовать изменчивость процессов взаимодействия атмосферы и подстилающей поверхности на различных акваториях Арктического бассейна. Так в районе, включающем большую часть Чукотского моря, площадь ледя ного покрова летом 2007 г. по сравнению с 1996 г. уменьшилась на 38 %, длинноволновый радиационный баланс – на 32 %, а температура верх него перемешанного слоя увеличилась в среднем от –0,84 до –0,37 °С.

Для всего Арктического бассейна в летний период площадь ледяного покрова уменьшилась на 27 %, радиационное выхолаживание на 8 %, а температура перемешанного слоя увеличилась на 0,02 °С. Приведенная информация служит иллюстрацией возможности использования моде лей ледяного покрова для исследований крупномасштабных физиче ских процессов в Северном Ледовитом океане.

С.А.Кириллов, И.А.Дмитренко (IFM-Geomar, Германия), Е.О.Аксенов (NOCS, Великобритания), В.В.Иванов, М.С.Махотин ВЛИЯНИЕ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ НА ДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ГЛУБОКОВОДНОГО ЖЕЛОБА СВ. АННЫ Глубоководный желоб Святой Анны, расположенный в северной ча сти Карского моря, является одним из наиболее динамически активных районов Арктического бассейна (АБ), в котором происходит взаимодей ствие водных масс различного происхождения. Сложный режим цир куляции вод этого района определяется проникающими в подповерх ностном слое с севера вдоль западного склона желоба атлантическими водами шпицбергенской ветки норвежского течения с одной стороны и водами баренцевоморской ветки (БвНт), поступающими в виде глубин ного течения через пролив между м. Желания и Землей Франца-Иосифа из южной и восточной части Баренцева моря, с другой. Однако, до на стоящего времени в литературе практически полностью отсутствуют подробное описание особенностей динамического режима в желобе Святой Анны, основанных на данных прямых измерений в этом районе.

Доклад посвящен анализу результатов годовой серии измерений скоро стей течений на восточном склоне желоба Св.Анны (2009–2010 гг.) и выявлению основных механизмов, формирующих изменчивость дина мики вод в этом районе.

Было установлено, что присутствует преобладание северного пе реноса вод со скоростью около 20 см/с во всем диапазоне глубин из мерений (от 134 до 479 м). При этом значения северной компоненты скоростей характеризуются значительной временной изменчивостью, а средние годовые скорости имеют тенденцию к увеличению с глуби ной от 15 см/с до 23 см/с. Значительный вклад в изменчивость течения вносят колебания с периодом от нескольких суток до месяца с высокой степенью однородности колебаний по глубине. Наиболее вероятным ме ханизмом, который объясняет наблюдаемую синхронную изменчивость течения, является геострофическое приспособление циркуляции вслед ствие изменения наклона уровня поперек желоба Св. Анны вследствие сгонно-нагонных колебаний уровня.

Для определения связи скорости течений с приземным ветром были проведены расчеты коэффициентов корреляции между осредненными с разными периодами рядами течений и различными проекциями ве тра. Было установлено, что наилучшие результаты достигаются при использовании 11-суточного скользящего осреднения, при котором ко эффициент корреляции скорости ветра и скорости течения на разных горизонтах составляет от +0,44 до +0,50. При этом максимальные коэф фициента корреляции были связаны с проекциями ветра на направление от 34 до 52 (юго-западный ветер).

Анализ временной изменчивости колебаний уровня моря на о. Визе также подтверждает взаимосвязь последнего со скоростью течения. Для проверки гипотезы о сгонно-нагонной природе изменения уровня и вли яния последнего на геострофический баланс в толще вод были использо ваны данные численных расчетов при помощи глобальной z-уровневой океанской модели НЕМО. Расчеты показали принципиальное соответ ствие предложенной схемы изменения уровенной поверхности и поля скоростей течений в зависимости от ветров юго-западных направлений.

Согласно модельным расчетам, разница скорости меридионального пе реноса в диапазоне глубин от 134 до 472 м в точке постановки ПБС при юго-западных и северо-восточных ветрах составляет около 4–5 см/с, что несколько меньше чем 9–16 см/с, полученных по однолетним за писям скоростей. Одновременно с усилением скорости меридионально го переноса над восточным склоном желоба при юго-западных ветрах, модель показывает формирование в этом районе градиента аномалии уровня моря в направлении с запада на восток. В точке расположения буйковой станции аномалии градиента уровня составляют около 6 мм на 10 км в направлении с запада на восток. Оценка изменения скоро сти меридионального переноса при таких изменения уровня в услови ях геострофического приближения дает величину порядка ~4 см/с, что хорошо согласуется с полученной оценкой и позволяет рассматривать прямую связь между изменениями уровня и усилением течения вдоль шельфового склона.

В результате выполненных исследований было установлено, что наблюдаемая изменчивость баротропного потока имеет достаточно тесную связь с долгопериодными возмущениями крупномасштабно го поля приземного ветра над северной частью Баренцева и Карского морей. Механизм этого влияния заключается в восточном переносе вод поверхностного слоя ветрами юго-западных и западных направлений, что приводит к формированию градиента уровня моря поперек желоба Св. Анны. Геострофическое приспособление усиливает меридиональ ный перенос вод на север, что подтверждается результатами численного моделирования. Таким образом, изменения режима атмосферной цирку ляции в северной части Баренцева и Карского морей оказывают влияние на интенсивность водообмена между желобом Св. Анны с глубоковод ной частью Арктического бассейна.

В.В.Иванов, Е.О.Аксенов (NOCS, Великобритания) СТРУКТУРА ПОГРАНИЧНОГО ТЕЧЕНИЯ В ЕВРАЗИЙСКОМ СЕКТОРЕ АРКТИЧЕСКОГО БАССЕЙНА СЛО ПО РЕЗУЛЬТАТАМ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ДАННЫМ НАБЛЮДЕНИЙ Представлены результаты совместного анализа данных океаногра фических наблюдений и математического моделирования с высоким пространственным разрешением, показывающие более сложную, чем считалось ранее, структуру переноса вод вдоль евразийского континен тального склона. Согласно традиционным представлениям, основной поток пограничного течения сосредоточен в двух ветвях, переносящих воды атлантического происхождения: фрамовской ветви (ФВ) – про должения Западно-Шпицбергенского течения в промежуточном слое (150–900 м) котловины Нансена и баренцевоморской ветви (БВ), рас пространяющейся через Баренцево море и поступающей в Арктический Бассейн (АБ) в сильно трансформированном виде (вследствие охлажде ния и распреснения) через желоб Св.Анны. В результате выполненного исследования обнаружено существование третьей ветви пограничного течения, которая располагается на границе шельфа и континентально го склона и в дальнейшем именуется шельфовой ветвью (ШВ). Анализ модельных данных показал, что формирование градиента давления, инициирующего ШВ, происходит в северо-восточной части Баренце ва моря вследствие изменений плотности, обусловленных локальным эффектом, связанным с зимним конвективным перемешиванием и ад вективным эффектом, вызванным конвергенцей полного потока вслед ствие «экмановской накачки».


Сохранение потенциальной завихрен ности вдоль траектории ШВ приводит к ее отклонению вправо после прохождения желоба Св. Анны и дальнейшему распространению вдоль континентального склона (аналогично БВ). Плотностной диапазон вод ШВ определяет положение ее ядра (максимальной скорости переноса) на глубине 100–200 м над склоном с глубиной 250–400 м. Согласно ре зультатам модельных расчетов, ШВ является наиболее быстрой цир куляционной ветвью пограничного течения в АБ. Она переносит воды холодного галоклина и характеризуется сильной сезонной изменчиво стью с максимальной скоростью переноса в зимний сезон. ШВ надеж но прослеживается в модельных данных вплоть до Чукотского Плато, где она частично ответвляется от континентального склона, уходя в на правлении полюса вдоль хребта Менделеева, а частично перетекает в Канадский Бассейн, где подпитывает сходное по структуре шельфовое течение, формирующееся у берегов Аляски и продолжающееся вдоль континентального склона до пролива Фрама.

М.Ю.Кулаков, И.М.Ашик, В.В.Становой, В.И.Дымов РАЗВИТИЕ ЧИСЛЕННЫХ МОДЕЛЕЙ РАСЧЕТОВ КОЛЕБАНИЙ УРОВНЯ, ТЕЧЕНИЙ, РАСПРОСТРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ И ВЕТРОВОГО ВОЛНЕНИЯ ДЛЯ АКВАТОРИИ СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНА И АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ Представлены основные результаты работ, полученные в 2011 г. в рамках темы 1.5.1.2. «Разработка численных моделей и основанных на них технологий расчетов колебаний уровня, течений, дрейфа льда и ве трового волнения для акватории Северного Ледовитого океана и аркти ческих морей» ЦНТП Росгидромета.

В отчетном году была произведена калибровка и верификация моде ли совместной динамики льда и океана путем сопоставления рассчитан ных и наблюденных колебаний уровня моря. По результатам авторских испытаний были подготовлены необходимые документы, и технология прогнозов уровня моря, основанная на этой модели была успешно пред ставлена на ЦМКП Росгидромета. По рекомендации ЦМКП в ближай шем будущем будут начаты оперативные испытания модели.

Было произведено объединение модели совместной циркуляции вод и льдов Северного Ледовитого океана с термодинамической моделью морского льда, разработанной в отделе взаимодействия атмосферы и океана группой под руководством А.П.Макштаса. Авторские испы тания совместной модели продемонстрировали хорошее совпадение рассчитанных и наблюденных характеристик изменчивости ледово гидрологического режима СЛО за период с 2003 по 2009 г.

Была усовершенствована технология прогнозирования ветрово го волнения в морях восточной Арктики на базе новой версии моде ли ветрового волнения ААНИИ с ежедневным усвоением спутниковых данных (SSM/I и AMSR) по общей сплоченности морского льда. Про ведена верификация прогнозов ветрового волнения по спутниковым данным (http://www.aviso.oceanobs.com) в морях Лаптевых, Восточно Сибирском и Чукотском.

Модель расчета и прогноза распространения нефтяных загрязнений в арктических морях была существенно модифицирована. Особое вни мание уделялось усовершенствованию ледового блока модели. В насто ящее время в модели учитывается как влияние сплоченности и дрейфа льда на распространение нефтяного загрязнения, так и загрязнение ле дяного покрова нефтью. Кроме того, разработан модуль расчета фор мирования агрегатов нефть – взвешенные минеральные частицы. Про ведены численные эксперименты. По результатам авторских испытаний были подготовлены необходимые документы, и технология прогнозов распространения нефтяных загрязнений в арктических морях, основан ная на этой модели была представлена на ЦМКП Росгидромета.

Г.В.Казко, А.В.Клепиков, Н.Н.Антипов, П.Н.Головин МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЛУБОКОЙ КОНВЕКЦИИ НА МАТЕРИКОВОМ СКЛОНЕ МОРЯ СОДРУЖЕСТВА Представлен обзор результатов натурных исследований процессов опускания вод вдоль материкового склона в западной части моря Содру жества, включая итоги последней съемки с борта НЭС «Академик Фе доров» в сезонный период 56-й РАЭ. Получено экспериментальное под тверждение формирования в районе залива Прюдс (западнее 70° в.д.) антарктических донных вод. Установлено, что наблюденные донные воды являются результатом смешивания циркумполярной глубинной воды с холодными шельфовыми водами, формирующимися в основном на юге залива Прюдс, вблизи шельфового ледника Эймери. Обнаружен ная донная вода залива Прюдс далее двигается вдоль по склону на запад и вниз по каньонам и депрессиям. Температура обнаруженных донных вод составляет –0,3 до –1,6°С, а соленость 34,54 – 34,62 ‰. Интенсив ность опускания образующихся донных вод вниз по материковому скло ну возрастает в западном направлении, по мере сужения шельфа и уве личения уклона его дна.

Обсуждаются требования, предъявляемые к гидродинамическим мо делям, предназначенным для расчетов конвективных процессов. При водятся дифференциальные уравнения и граничные условия модели, сформулированной в переменных завихренность – векторный потен циал без гидростатического приближения, разработанной для иссле дований конвекции вблизи материкового склона Антарктиды, а также использованные численные методы. Представлены результаты расчетов термической конвекции в модельном бассейне глубиной 150 м. Показа но, что конвективный процесс является существенно трёхмерным. Мас штабы конвективных процессов при склоновой конвекции не превыша ют нескольких десятков метров по пространству и нескольких десятков минут по времени. Интенсивное конвективное перемешивание может препятствовать замерзанию полыньи в течение нескольких суток. Даже при стационарных граничных условиях конвективный процесс может иметь нестационарный характер. Даны количественные оценки объема глубинных вод, формирующихся на склоне в процессе конвективного опускания охлажденной поверхностной воды.

А.В.Юлин, В.П.Карклин, И.Д.Карелин МЕТОДЫ ДОЛГОСРОЧНОГО ЛЕДОВОГО ПРОГНОЗА ВЗЛОМА ПРИПАЯ, ЗАБЛАГОВРЕМЕННОСТЬЮ ОТ 15 ДО 30 СУТОК ПО МОРЯМ ЛАПТЕВЫХ И ВОСТОЧНО-СИБИРСКОМУ В морях Лаптевых и Восточно-Сибирском формируется самый об ширный в арктических морях припай. По данным ИСЗ за период 1979– 2010 гг. его площадь перед началом разрушения колеблется в пределах 100–400 тыс. км2.

В исследовании выполнен анализ распространения припая в море, положение его границ с различной степенью вероятности в процессе разрушения.

Припай начинает взламываться в прикромочной зоне с началом таяния льда, сроки которого зависят как от суммарной радиации, так и в значи тельной степени – от адвекции тепла с воздушными потоками. В среднем начало взлома припая приходится на первую декаду июня. В течение июня граница припая отступает сравнительно медленно, и большая его часть раз рушается и становится дрейфующим льдом в течение июля.

Как показал анализ, сроки окончательного взлома припая в морях Лап тевых и Восточно-Сибирском не зависят от величины его площади и тол щины льда, и в основном определяются температурой воздуха над морем и воздушными переносами. Для одновременного учета этих факторов для разработки прогноза сроков взлома припая в районах моря была исполь зована автоматизированная прогностическая система «ПЕГАС», успешно используемая для прогнозов ледовитости арктических морей.

В качестве предикторов для построения прогностических схем были выбраны среднемесячные поля приземного давления в полярной об ласти и среднемесячные температуры воздуха на полярных станциях в весенний период, расположенных в исследуемом районе: п/ст. Тикси, Кигилях, Санникова, Шалаурова, Четырехстолбовой. Система «Пегас»

позволила выделить наиболее информативные створы, воздушные пе реносы на которых в весенний период определяют последующие сроки взлома припая и наиболее информативные температуры воздуха.

Для каждого из выделенных однородных районов было составлено результирующее корреляционное уравнение. Проверка метода на зави симом ряду наблюдений показала, что обеспеченность метода в среднем для всех районов составляет 85 %. При этом обеспеченность расчетных уравнений для районов, являющиеся западными подходами к новоси бирским проливам, составляет соответственно 87 и 83 %.

Известно, что при переходе на независимые ряды наблюдений, то есть собственно на прогноз, обеспеченность любой прогностической модели уменьшается. Авторские испытания метода прогноза взлома припая по мо дели «Пегас» на период 2007–2010 гг. показали, что для девяти выделенных районов прогноз с абсолютной точностью декады взлома оправдался для пяти районов, для трех районов ошибка прогноза составила одну декаду и для одного района прогноз не оправдался. Таким образом, средняя оправ дываемость прогноза взлома припая в Восточно-Сибирском и Чукотском морях составила 75 %, эффективность метода составила 10 %. Новым эле ментом разработанного метода прогноза является возможность графиче ского представления прогноза взлома припая по однородным районам.

Метод прогноза взлома припая для Восточно-Сибирского моря в 2011 г. успешно прошел испытания на ЦМКП. Метод прогноза взлома припая для моря Лаптевых находится в стадии опытной эксплуатации и в 2012 г. также будет представлен на ЦМКП.

С.В.Клячкин, Р.Б.Гузенко СТАТИСТИЧЕСКИЕ ОЦЕНКИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ДРЕЙФА, СЖАТИЙ И ГЕОМЕТРИИ ТОРОСОВ В ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ КАРСКОГО МОРЯ НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ Задача исследования заключалась в получении оценок экстремаль ного дрейфа в районах предполагаемого строительства нефтедобываю щих платформ.

Для решения задачи была использована численная динамико термодинамическая модель. Модель основана на численном решении урав нений теплового баланса воды и льда, уравнений движения воды и льда в нестационарной постановке с применением уравнений неразрывности и гидростатики. Силы внутреннего взаимодействия в ледяном покрове пара метризуются с помощью вязко-пластической реологической модели.


В качестве начальных условий использовались ледовые карты за разные месяцы (с ноября по июль) и годы (с 2003 по 2011 г.). Общее количество ис пользованных ледовых карт – 125. Каждый расчет выполнялся на 7 суток с выдачей результатов на каждые полусутки, т.е. получено 1750 расчетных матриц. Подготовленные карты отражали состояние ледяного покрова за разные годы и месяцы, что позволило учесть практически весь спектр из менчивости ледовых условий в юго-западной части Карского моря: начало зимы, максимальное развитие ледяного покрова, весеннее таяние льда, хо лодные зимы, теплые зимы, сильные штормы и т.д.

Поскольку в модели в явном виде не учитываются приливная компо нента дрейфа, то приливная составляющая была введена в виде поправ ки в оценки средних и среднеквадратических отклонений. Кроме того, т.к. наибольший интерес представляют значения мгновенного дрейфа (а не осредненного за полусуточный период), то все экстремальные оцен ки дрейфа увеличены на 4 %.

Оценки экстремального дрейфа малой повторяемости получены с помощью широко применяемого метода «эллипса рассеивания». Зная все необходимые параметры эллипса (скорость и направление среднего результирующего вектора, значения главных среднеквадратических от клонений скорости дрейфа и ориентацию главных осей эллипса), легко получить оценки экстремальной скорости дрейфа заданной вероятности по любому направлению. Характерные значения экстремального дрей фа в целом составили от 0,30–0,70 м/с («1 раз в год») до 0,60–1,50 м/с («1 раз в 100 лет»). Характерные экстремальные скорости наиболее тол стых льдов (свыше 120 см) составляют от 0,3–0,6 м/с («1 раз в год») до 0,5–0,9 м/с («1 раз в 100 лет»).

Оценки экстремальных сжатий малой повторяемости получены с по мощью широко применяемого распределения Гумбеля. Характерные зна чения экстремальных сжатий меняются от 10–130 кПа («1 раз в год») до 30–260 кПа («1 раз в 100 лет). Экстремальные сжатия «1 раз в 100 лет»

однолетних льдов средней толщины (70–120 см) могут достигать 220– 260 кПа. С увеличением толщины льда от молодых (30 см) до однолет них средних (70–120 см) сжатия увеличиваются примерно на 20–60 кПа, а затем, по мере увеличения толщины льда до 120–150 см и выше сжатия несколько снижаются (примерно на 20–40 кПа). Этот эффект, по всей види мости, объясняется тем, что при толщине льда 70–120 см создается такое сочетание толщины и подвижности льда, которое наиболее «благоприят но» для возникновения сильных сжатий. При толщинах менее 70 см лед не может создать мощное давление из-за малой массы, а при толщинах более 120 см лед менее подвижен, что также препятствует росту сжатий.

Оценки экстремальных размеров торосов получены следующим обра зом. Сначала значения приращения толщины льда, получаемые непосред ственно из модельных расчетов, с помощью эмпирических соотношений пересчитываются в геометрические параметры торосов. Затем, применяя статистический аппарат Гумбеля, оцениваются экстремальные средние размеры торосов и, наконец, с помощью распределения Вейбулла, вычис ляются экстремальные размеры отдельного тороса. Экстремальные значе ния высоты паруса при толщине льда более 120 см составили от 6 м («1 раз в год») до 9,5 м («1 раз в 100 лет»). Соответственно, осадки килей могут достигать от 28–29 м («1 раз в год») до 44–46 м («1 раз в 100 лет»). Значения ширины парусов составили от 36–38 м («1 раз в год») до 57–59 м («1 раз в 100 лет»), ширина килей – от 112–117 м («1 раз в год») до 148–154 м («1 раз в 100 лет»). Необходимо упомянуть, что в реальных природных условиях каждая отдельная торосистая гряда в разных сечениях имеет разный раз мер: где-то гряда выше, где-то – ниже, где-то шире, где-то – уже. Приведен ные экстремальные значения надо понимать как средние размеры экстре мально крупной гряды. На сегодняшний день недостаточно информации, чтобы найти статистически обоснованное количественное соответствие между средней высотой гряды и отдельными локальными возвышениями и понижениями этой же самой гряды. Можно предположить, что отдель ные локальные пики гряды могут быть процентов на 15–20 % выше, чем средняя высота (то же в равной мере относится и к другим геометрическим параметрам торосов – осадке, ширине и т.д.).

А.И.Коротков, В.Е.Кораблев, В.М.Смоляницкий СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЛЕДОВЫХ УСЛОВИЙ В ЮЖНОМ ОКЕАНЕ На основании независимой обработки и анализа микроволновых дан ных американских метеорологических спутников установлено, что в Ан тарктике за 30-летний период с 1979 г. произошло увеличение примерно на 450 тыс. км2 площади распространения морского льда зимой, в сентябре.

Кроме того, что особенно важно для мореплавания, увеличилось на тыс. км2 количество остаточного льда к концу лета, в феврале. Это должен быть незаурядный лед, толщиной не менее 1,5 м, чтобы не вытаять полно стью в теплый период года. В итоге, наблюдается увеличение в целом мас сы антарктического льда и его интегральной толщины.

Единственное исключение до недавнего времени представляла акватория у тихоокеанского побережья Антарктического п-ова, где сохранялась многолет няя тенденция к сокращению ледовитости. Так, ледовитость моря Беллинсгау зена в феврале, начиная с 1989 г., очень часто уменьшалась ниже своеобразного порогового значения в 100 тыс. км2, что знаменует почти полное очищение это го ранее труднодоступного бассейна. Продолжительность ледового периода в районе Южных Шетландских о-вов по данным ст. Беллинсгаузен за последние 40 лет сократилась в среднем с 6 до 3 месяцев. Толщина образующегося здесь припайного льда уменьшилась с 90 до 30 см. В период особенно «теплых» зим 1996–2006 гг. отсутствие окончательного замерзания бух. Ардли стало не про сто нормой, а наблюдалось в абсолютном большинстве лет. Более того, в г. припай вообще не образовался.

Вместе с тем события последних лет позволяют предположить начало реставрации здесь прежнего ледового режима. Продолжительность ледо вого периода в 2007 г. лишь на полмесяца уступила рекордному значению 8,5 месяцев в 1969 г., и припай снова сковал бух.Ардли сроком на 3 месяца, что было нормой для 70-х годов прошлого столетия. Зимой 2009 и 2011 гг.

ситуация с трехмесячным замерзанием бухты повторилась.

Вообще антарктический припай является эффективным обобщающим пока зателем характера развития ледовых процессов. Образующийся в марте, он еже годно достигает к началу весеннего стаивания в ноябре толщины в среднем 1,5 м.

В процессе последующего разрушения припай служит фактически единственным источником пополнения циркумполярного пояса дрейфующих льдов, который летом быстро сокращается. Взлом припая стимулирует развитие стационарных полыней. С взлома припая начинается и его окончательным становлением завер шается, образно говоря, калейдоскоп сменяющихся ледовых ландшафтов, которые и определяют в навигационный период условия проведения морских операций.

С первых лет нового тысячелетия РАЭ столкнулась с их прогресси рующим усложнением из-за вышеуказанного повышения остаточной ледовитости, которое связано в основном с отдалением сроков взлома антарктического припая вплоть до сохранения его не взломанным.

В.Г.Смирнов, Е.У.Миронов, Е.Б.Саперштейн РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОГО МОДУЛЯ АРМ «ШТУРМАН»

Создание новых и совершенствование существующих технологий гидрометеорологического обеспечения морских транспортных систем и, в частности, ледового плавания является приоритетной задачей, на правленной на повышение эффективности и безопасности эксплуата ции морских судов различных типов и назначения.

В докладе представлены результаты работ ААНИИ в рамках ОКР «Разработка базового проекта комплексной системной интеграции оборудования навигации, управления движением, связи и автомати зации технических средств морских транспортных судов различного назначения, в том числе арктического плавания», головной организа цией в которой является ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор».

Задачей ААНИИ в 2011 г. являлась разработка технического проекта средств ледового и гидрометеорологического обеспечения навига ции морских транспортных судов различного назначения, в том чис ле арктического плавания. Указанная задача решается посредством создания программного комплекса приема, анализа и отображения гидрометеорологической информации в специализированной сек ции гидрометеорологической обстановки, входящей в состав АРМ «Штурман». Разработка АРМ «Штурман» выполняется соисполните лем ОКР ЗАО «Транзас».

Работы 2011 г. были направлены на уточнение результатов эскизного проекта с разработкой процедур дальнейшей реализации технических решений на этапе рабочего проектирования. На этапе технического про ектирования были уточнены и согласованы информационная и функци ональная структуры гидрометеорологической секции АРМ «Штурман»

с обеспечением ее сопряжения с судовой информационной интегри рованной распределенной системой ИИРС. Разработана структура и определено содержание электронного справочного пособия о ледовом режиме арктических морей.

Разработаны и частично реализованы алгоритмы преобразова ния ледовой информации из формата SIGRID-3 в воспринимаемый электронными картографическими навигационными информационны ми системами (ЭКНИС) формат S-57 (100). Это позволит передавать на суда актуальные и прогностические ледовые карты как в формате S-57(100), так и в используемом всеми ледовыми службами формате ВМО SIGRID-3. При этом преобразование формата SIGRID-3 в навига ционный формат для отображения в ЭКНИС будет выполняться на суд не в гидрометеорологической секции АРМ «Штурман» автоматически.

Разработаны алгоритмы преобразования метеорологической инфор мации и информации о морском волнении в форматы, воспринимаемые ЭКНИС. Создана первая версия ПО, которое после отладки и испыта ний в рамках рабочего проекта будет использоваться в береговом центре информационного провайдера.

Значительное внимание в проекте уделено вопросам оперативного обеспечения судов спутниковой информацией о состоянии ледяного по крова. Разработаны и реализованы алгоритмы автоматического преоб разования спутниковой информации из формата JPEG в воспринимае мый ЭКНИС формат GeoTIFF. Переформатирование будет выполняться на судне в гидрометеорологической секции АРМ «Штурман» и позво лит существенно сократить объем передаваемой на судно спутниковой информации по спутниковым каналам связи.

Также в рамках технического проекта в соответствии с календарным планом работ подготовлен и представлен заказчику проект техническо го задания на разработку РКД в рамках рабочего проекта. Дальнейшее участие в указанных работах позволит ААНИИ стать не только потен циальным поставщиком гидрометеорологической информации для обе спечения мореплавания в Мировом океане, но и полноправным участ ником процесса модернизации морского флота.

Е.Б.Саперштейн, И.А.Сергеева, В.Г.Смирнов, С.И.Ярославцева ТЕХНОЛОГИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФАКТИЧЕСКИХ И ПРОГНОСТИЧЕСКИХ КАРТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОРСКОГО ЛЬДА В ФОРМАТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ НАВИГАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ (ЭКНИС) Рост деловой активности на шельфе арктических морей с соответ ствующим увеличением числа морских транспортных операций предо пределяет необходимость повышения качества и оперативности ледово информационного сервиса судов с использованием современных технологий представления ледовой информации судоводителям. Наи более удобным является представление ледовых карт непосредственно на дисплее электронной картографической навигационной информаци онной системы (ЭКНИС), где совмещение ледовой информации с на вигационными картами позволяет добиться наибольшего эффекта вос приятия и использования такой информации.

В настоящее время международным форматом для обмена ледовой информацией является формат ВМО SIGRID-3 (A Vector Archive Format for Sea Ice Charts), используемый большинством национальных ледо вых служб. Переход на использование ледовыми службами формата S-57(100) для обеспечения ледовой навигации потребует выполнения ряда организационных и технологических процедур, а также опреде ленного времени. При этом использование формата SIGRID-3 прекра щено не будет. Вышесказанное предопределило необходимость созда ния процедур переформатирования ледовых карт из формата SIGRID- в формат S-57(100).

В 2011 г. в рамках ОКР «Разработка базового проекта комплексной системной интеграции оборудования навигации, управления движением, связи и автоматизации технических средств морских транспортных судов различного назначения, в том числе арктического плавания» были разрабо таны и частично реализованы алгоритмы преобразования ледовой инфор мации из формата SIGRID-3 в воспринимаемый ЭКНИС формат S-57(100).

Причем преобразование форматов будет выполняться автоматически на судне в гидрометеорологической секции АРМ «Штурман», разрабатывае мой ААНИИ. При поступлении на судно ледовых карт в формате S-57(100) преобразование форматов выполняться не будет.

Как уже отмечалось, стандартом поставки навигационной инфор мации на суда является формат S57 (IHO Transfer Standard for Digital Hydrographic Data). В последнее время формат дополнен расширением для ледовых объектов S100 (IHO Hydrographic Geospatial Standard for Marine Data and Information). Работы по созданию алгоритмов и про граммы автоматической конвертации данных, выполненные в 2011 г. по зволили вскрыть ряд проблем, нуждающихся в решении.

Гарантией достоверности ледовых данных, передаваемых на суда, могло бы служить соответствие объектов форматов SIGRID-3 и S57(100). В настоящее время однозначного соответствия между объек тами этих форматов не существует. Поэтому остается открытым вопрос об ответственности за информацию при конвертации данных.

Конвертация данных распределения льда проводится в три этапа: преоб разование ледовых объектов, их характеристик и значений этих характеристик.

Основные проблемы преобразования объектов – неоднозначность определения объектов в форматах SIGRID-3 и S100, несоответствие объектов S100 описанию формата S57 и несоответствие объектов фор мата SIGRID-3 и объектов формата S57(100).

Характеристики объектов в формате S100 не соответствуют физиче ским характеристикам ледовых объектов. Кроме того, в формате S необходимо определить характеристики, которые не определены в яв ном виде в формате SIGRID-3. Поэтому не существует однозначного алгоритма преобразования значений характеристик.

Растущие потребности в ледовой информации потребуют дальней шего развития формата S57/S100 в части ледовых объектов, что будет усугублять имеющиеся проблемы несоответствия объектов форматов SIGRID-3 и S57(100). Чем раньше будут решены эти проблемы, тем бо лее качественная ледовая информация будет поставляться на суда.

В докладе приводятся образцы ледовых карт в формате S-57(100) преобразованных из формата SIGRID-3, обсуждаются неоднозначности представления данных и предлагаются пути решения выявленных про блем.

Н.Ю.Захваткина, В.Ю.Александров (Нансен-Центр) ПРИМЕНЕНИЕ БАЙЕСОВСКОЙ КЛАССИФИКАЦИИ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИДОВ МОРСКИХ ЛЬДОВ ПО ДАННЫМ СПУТНИКОВЫХ РАДИОЛОКАТОРОВ Проанализированы архивные радиолокационные (РСА) изображе ния Арктики, получаемые со спутника ENVISAT с широкой полосой обзора (ширина полосы обзора 420 км, разрешение – 150 м) на HH поляризации. Данные радиолокационных спутниковых систем высо кого разрешения являются наиболее предпочтительными для опера тивного мониторинга морских льдов, так как практически не зависят от условий погоды и естественной освещенности. При обработке РСА изображений с широкой полосой обзора необходимо учитывать угло вую зависимость удельной эффективной площади рассеяния (УЭПР) морских льдов. РСА-изображения ледяного покрова, обработанные по инвариантной к дальности формуле преобразования значений пиксе лей в УЭПР, значительно темнее в дальней части полосы обзора, чем в ближней. Для последующего выполнения как визуальной, так и автома тизированной интерпретации значения УЭПР были приведены к фикси рованному углу падения 25 градусов.

Разработан алгоритм определения возраста льдов: многолетний, однолетний и однолетний деформированный льды для районов цен тральной Арктики и к северу от Гренландии в зимний период по спут никовым РСА-изображениям. Метод определения возраста льдов в Арктическом бассейне основывается на байесовской классификации, обеспечивающей оптимальное решение с точки зрения минимума ве роятности ошибки. При этом принимается решение в пользу того вида льда, для которого величина апостериорной вероятности максимальна.

Данный метод классификации имеет определенные ограничения, наклады ваемые особенностью методики, а именно: необходимость знания достовер ных значений априорных вероятностей для каждого вида льда в конкретном районе, а также условных вероятностей: достаточно однозначное и точное вы деление примеров всех видов морского льда на стадии визуальной экспертной оценки, из которых в дальнейшем делаются выборки значений УЭПР.

Сформирован архив данных УЭПР многолетнего, однолетнего и однолетнего деформированных льдов для угла 25 градусов для райо нов центральной Арктики и к северу от Гренландии за период декабрь– март. Получены условные плотности распределения значений УЭПР для различных видов льда в выбранном районе. Диапазоны изменения УЭПР различных видов льдов перекрываются, что неизбежно приводит к некоторым ошибкам классификации. В данном районе были выбраны следующие значения априорной вероятности появления многолетнего, ровного и деформированного однолетнего льдов: 0,9, 0,05 и 0,05 соот ветственно. Для других районов необходимо найти значения априорной вероятности появления различных видов льда.

К скорректированному РСА-изображению применяется низкоча стотный (осредняющий) фильтр с заданным размером окна. В резуль тате выполнения процедуры фильтрации с шагом четыре пикселя (по строкам и по столбцам) формируется новое сглаженное изображение.

Эта процедура выполняется как для устранения влияния спекл-шума, так и для ускорения процесса, т.к. классификация производится попик сельно, а для практического применения подхода Байеса обычно требу ется большое количество вычислений-пересчетов.

Выполнен анализ результатов классификации, полученных методом Байеса.

СЕКЦИЯ МЕТЕОРОЛОГИИ И ГЕОФИЗИКИ Е.И.Александров, Н.Н.Брязгин, А.А.Дементьев, В.Ф.Радионов МОНИТОРИНГ КЛИМАТА ПРИЗЕМНОЙ АТМОСФЕРЫ ПОЛЯРНЫХ ОБЛАСТЕЙ В 2011 Г.

В докладе приводятся результаты мониторинга климата приземной атмосферы полярных областей в 2011 г. В северной полярной области (СПО) оценки изменения температуры воздуха и осадков даны как в це лом по региону, так и по отдельным широтным зонам и климатическим районам за период 1936–2011 гг., а в южной полярной области рассмо трены изменения температуры воздуха на антарктических станциях за период 1957–2011 гг.

Осреднение по региону и крупным климатическим районам анома лий температуры воздуха проводилось методом оптимальной интерпо ляции и оптимального осреднения. Приводимые оценки аномалий тем пературы воздуха были получены относительно нормы 1961–1990 гг.

В качестве сезонов рассматривались: зима (декабрь–февраль), весна (март–май), лето (июнь–август) и осень (сентябрь–ноябрь). За год при нимался период с декабря предыдущего года по ноябрь последующего.

Предварительная оценка аномалии среднегодовой температуры воздуха СПО в 2011 г. составила 2,1 °С и 2011-й год возможно станет первым по рангу теплых лет за период с 1936 г. Предыдущими наиболее теплыми го дами были 2005 г. и 2007 г. с аномалией температуры 1,8 °С. Значение ано малии среднегодовой температуры воздуха в широтной зоне 70–85° с.ш.

возможно составит 2,6 °С, а в широтной зоне 60–70° с.ш. – 1,6 °С. Это вто рое значение по рангу теплых лет в обеих широтных зонах.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.