Разрывы в арктическом ледяном покрове: от наблюдений к прогнозам


https://doi.org/10.31857/S2076673424010086

Полный текст:




Аннотация

В работе приводится обзор  процесса накопления данных о разрывах в арктическом морском ледяном покрове  и   развития представлений о  причинах их образования. Описаны современные способы получения информации о разрывах  со спутниковых снимков и проблемы идентификации разрывов на них.  Рассмотрены области применения данных о разрывах. Приводимые сведения основаны на результатах исследований отечественных и зарубежных авторов.


Об авторах

А. А. Ершова
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Санкт-Петербург


Л. Н. Дымент
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Санкт-Петербург


Т. А. Алексеева
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Санкт-Петербург


Список литературы

1. Бородачев В. Е. О блоковом строении ледяного покро­ва // Тр. ААНИИ. 1974. Т. 316. С. 25–27.

2. Бресткин С. В., Горбунов Ю. А., Лосев С. М. Анализ на­рушений сплошности морского ледяного покрова в зимний период по материалам радиолокацион­ных съемок с самолета // Тр. ААНИИ. 1988. Т. 401. С. 94–103.

3. Волков Н. А., Гудкович З. М., Углев В. Д. Результаты из­учения неравномерности дрейфа в Арктическом бассейне // Тр. ААНИИ. 1971. Т. 303. С. 76–88.

4. Горбунов Ю. А., Беликов С. Е., Шильников В. И. Влия­ние ледовых условий на распределение и числен­ность белого медведя в морях Советской Аркти­ки // Бюллетень московского общества испыта­телей природы. Биологический Отдел. 1987. Т. 92. Вып. 5. С. 19–24.

5. Горбунов Ю. А., Дымент Л. Н., Лосев С. М. Средние многолетние характеристики крупных нарушений сплошности льда в Карском море и в северо-вос­точной части Баренцева моря. Справочное посо­бие. СПб.: Изд. ААНИИ, 2014. 36 с.

6. Горбунов Ю. А., Дымент Л. Н., Лосев С. М., Фро­лов С. В. Среднесрочные прогнозы крупных на­рушений сплошности льда при гидрометеороло­гическом обеспечении // Метеорология и гидро­логия. 2008. № 9. С. 78–86.

7. Горбунов Ю. А., Карелин И. Д., Лосев С. М. К вопро­су о причинах нарушения сплошности морского ледяного покрова в зимнее время // Проблемы Арктики и Антарктики. 1986. Вып. 62. С. 110–116.

8. Горбунов Ю. А., Лосев С. М., Дымент Л. Н. Метод ди­агностики и среднесрочного прогноза разрывов в ледяном покрове Карского моря // Тр. ААНИИ. 2001. Т. 443. С. 91–95.

9. Доронин Ю. П. Взаимодействие атмосферы и океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 288 с.

10. Дымент Л. Н., Ершова А. А., Порубаев В. С. Кратко­срочный прогноз модальной ориентации разры­вов в море Лаптевых // Тр. RAO/CIS OFFSHORE. 2023. М.: Перо, 2023. С. 181–184.

11. Дымент Л. Н., Лосев С. М. Пространственные разли­чия плотности разрывов в ледяном покрове при­атлантической части Арктического бассейна // Лёд и Снег. 2020. Т. 60. № 4. С. 567–577. https://doi.org/10.31857/S2076673420040061

12. Дымент Л. Н., Лосев С. М., Порубаев В. С. Характе­ристики крупных разрывов в ледяном покрове приатлантической части Арктического бассейна: Справочное пособие. СПб.: ААНИИ, 2020. 28 с.

13. Карелин И. Д. Система крупных разрывов в дрейфу­ющих льдах Карского моря в зимний период // Тр. ААНИИ. 1998. Т. 438. С. 51–62.

14. Комов Н. И., Купецкий В. Н. О стационарных трещи­нах и разломах в морском льду // Тр. ААНИИ. 1975. Т. 126. С. 41–47.

15. Купецкий В. Н. О криотектонических линеаментах // Тр. ААНИИ. 1973. Т. 318. С. 160–166.

16. Купецкий В. Н. Макроособенности напряжённого состояния ледяного покрова. Тр. ААНИИ. 1974. Т. 316. С. 18–24.

17. Лосев С. М., Горбунов Ю. А. Диагностика и средне­срочный прогноз нарушений сплошности мор­ского ледяного покрова // Тр. ААНИИ. 1998. Т. 438. С. 13–25.

18. Лосев С. М., Горбунов Ю. А., Дымент Л. Н. Разры­вы в ледяном покрове арктического бассейна по спутниковым данным // Проблемы Арктики и Антарктики. 2002. Вып. 73. С. 36–52.

19. Лосев С. М., Дымент Л. Н., Миронов Е. У. Протя­жённость крупных разрывов в дрейфующем льду приатлантической части Арктического бас­сейна по данным снимков ИСЗNOAA // Лёд и Снег. 2017. Т. 57. № 4. С. 543–552. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2017-4-543-552

20. Макаров Е. И., Саперштейн Е. Б., Фролов С. В., Федя­ков В. Е. Разработка сценариев для тактического планирования транзитных рейсов газовозов в ле­довых условиях в акватории СМП // Труды RAO/ CIS OFFSHORE. 2021. М.: Перо, 2021. С. 181–187.

21. Мельников И. А. Экосистема арктического морского льда. М.: Наука, 1989. 191 с.

22. Назиров М. Льды и взвеси как гидротермодинамические трассеры по данным космических многозональных съемок. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 161 c.

23. Смирнов В. Г., Бычкова И. А., Захваткина Н. Ю. Раз­работка методов оперативной оценки нарушений сплошности ледяного покрова с использованием спутниковой информации // Российские поляр­ные исследования. 2022. № 1 (47). С. 5–7.

24. Спутниковые методы определения характеристик ле­дяного покрова морей / Ред. В. Г. Смирнов. СПб.: ААНИИ, 2011. 239 с.

25. Фролов С. В. Основные закономерности распределе­ния характеристик ледяного покрова и их влия­ние на движение ледокола в Арктическом бассей­не в летний период (по данным высокоширотных плаваний) // Тр. ААНИИ. 1997. Т. 437. С. 83–98.

26. Фролов С. В. Влияние ориентации нарушений сплош­ности льда на эффективность движения судов в арктическом бассейне в летний период // Про­блемы Арктики и Антарктики. 2013. Вып. 3 (97). С. 35–45.

27. Фролов С. В., Юлин А. В. Специализированное гидрометеорологическое обеспечение высокоширот­ных рейсов НЭС “Академик Федоров” в 2000, 2004–2005 гг. // Проблемы Арктики и Антаркти­ки. 2007. Вып. 1 (75). С. 128–139.

28. Хиблер У. Д., Уикс У. Ф., Экли С., Ковакс А., Кемп­белл У. Дж. Измерение среднемасштабной де­формации морских льдов в море Бофорта (АЙДЖЕКС‑1971) // Проблемы Арктики и Ан­тарктики. 1974. Вып. 43–44. С. 119–138.

29. Шильников В. И. О методике наблюдения за раздро­бленностью ледяного покрова // Тр. ААНИИ. 1973. Т. 307. С. 187–193.

30. von Albedyll L., Hendricks S., Hutter N., Murashkin D., Kaleschk, L., Willmes S., Thielke L., Tian-Kunze X., Spreen G., Haas C. Lead fractions from SAR-derived sea ice divergence during MOSAiC // The Cryosphere. 2023. P. 1–39. https://doi.org/10.5194/tc-2023-123

31. Alekseeva T. A., May R. I., Fedyakov V. Y., Makarov Y. I., Klyachkin S. V., Dyment L. N., Grishin Ye.A., Ersho­va A. A., Krupina N. A. Ice Automatic Routing: Anal­ysis of Simulation Testing Based on Voyages of Arc7 Class Vessels in the Arctic // International Journ. of Offshore and Polar Engineering. 2023. V. 33. № 3. P. 234–241. https://doi.org/10.17736/ijope.2023.ik12

32. Bröhan D., Kaleschke L. A Nine-Year Climatology of Arctic Sea Ice Lead Orientation and Frequency from AMSR-E // Remote Sensing. 2014. V. 6. № 2. P. 1451–1475. https://doi.org/10.3390/rs6021451

33. Chechin D. G., Makhotina I. A., Lüpkes C., Maksh­tas A. P. Effect of Wind Speed and Leads on Clear- Sky Cooling over Arctic Sea Ice during Polar Night // Journ. of the Atmospheric Sciences. 2019. V. 76. № 8. P. 2481–2503. https://doi.org/10.1175/JAS-D-18-0277.1

34. Coon M. D., Evans R. J. On Wind-Induced Cracking Of Sea-Ice Sheets // Journ. of Glaciology. 1977. V. 18. № 78. P. 152–154. https://doi.org/10.3189/S0022143000021638

35. Coon M. D., Maykut G. A., Pritchard R. S., Rothrock D. A., Thorndike A. S. Modeling the pack ice as an elas­tic-plastic material // AIDJEX BULLETIN. 1974. № 24. P. 1–106.

36. Gultepe I., Isaac G. A., Williams A., Marcotte D., Straw­bridge K. B. Turbulent heat fluxes over leads and pol­ynyas, and their effects on arctic clouds during FIRE. ACE: Aircraft observations for April 1998 // Atmos­phere–Ocean. 2003. V. 41. № 1. P. 15–34. https://doi.org/10.3137/ao.410102

37. Hoffman J. P., Ackerman S. A., Liu Y., Key J. R. The De­tection and Characterization of Arctic Sea Ice Leads with Satellite Imagers // Remote Sensing. 2019. V. 11. № 5. P. 521. https://doi.org/10.3390/rs11050521

38. Hoffman J. P., Ackerman S. A., Liu Y. Key J. R. A 20-Year Climatology of Sea Ice Leads Detected in Infrared Satellite Imagery Using a Convolutional Neural Net­work // Remote Sensing. 2022. V. 14. № 22. P. 5763. https://doi.org/10.3390/rs14225763

39. Hoffman J. P., Ackerman S. A., Liu Y., Key J. R., Mc­Connell I. L. Application of a Convolutional Neural Network for the Detection of Sea Ice Leads // Re­mote Sensing. 2021. V. 13. № 22. P. 4571. https://doi.org/10.3390/rs13224571

40. Hutter N., Losch M. Feature-based comparison of sea ice deformation in lead-permitting sea ice simulations // The Cryosphere. 2020. V. 14. № 1. P. 93–113. https:// doi.org/10.5194/tc-14-93-2020

41. Hutter N., Zampieri L., Losch M. Leads and ridges in Arc­tic sea ice from RGPS data and a new tracking algo­rithm // The Cryosphere. 2019. V. 13. № 2. P. 627– 645. https://doi.org/10.5194/tc-13-627-2019

42. Key J., Stone R., Maslanik J., Ellefsen E. The detectability of sea-ice leads in satellite data as a function of at­mospheric conditions and measurement scale // An­nals of Glaciology. 1993. V. 17. P. 227–232. https://doi.org/10.3189/s026030550001288x

43. Li M., Liu J., Qu M., Zhang Z., Liang X. An Analysis of Arctic Sea Ice Leads Retrieved from AMSR-E/ AMSR2 // Remote Sensing. 2022. V. 14. № 4. P. 969. https://doi.org/10.3390/rs14040969

44. Lindsay R. W., Rothrock D. A. Arctic sea ice leads from ad­vanced very high resolution radiometer images // Journ. of Geophys. Research: Oceans. 1995. V. 100. № C3. P. 4533–4544. https://doi.org/10.1029/94JC02393

45. Lüpkes C., Vihma T., Birnbaum G., Wacker U. Influence of leads in sea ice on the temperature of the atmos­pheric boundary layer during polar night // Geophys. Research Letters. 2008. V. 35. № 3. L03805. https://doi.org/10.1029/2007GL032461

46. Lyden J. D., Shuchman R. A. A Digital Technique to Es­timate Polynya Characteristics from Synthetic Aper­ture Radar Sea-Ice Data // Journ. of Glaciology. 1987. V. 33. № 114. P. 243–245. https://doi.org/10.3189/S0022143000008765

47. Marcq S., Weiss J. Influence of sea ice lead-width distribu­tion on turbulent heat transfer between the ocean and the atmosphere // The Cryosphere. 2012. V. 6. № 1. P. 143–156. https://doi.org/10.5194/tc-6-143-2012

48. Marko J. R., Thomson R. E. Spatially periodic lead pat­terns in the Canada Basin Sea Ice: A possible relation­ship to planetary waves // Geophys. Research Letters. 1975. V. 2. № 10. P. 431–434. https://doi.org/10.1029/GL002i010p00431

49. Maslanik J. A., Barry R. G. Short-Term Interactions Be­tween Atmospheric Synoptic Conditions and Sea- Ice Behaviour in the Arctic // Annals of Glaciolo­gy. 1989. V. 12. P. 113–117. https://doi.org/10.3189/S0260305500007059

50. May R., Tarovik O., Topaj A., Fedyakov V., Frolov S. Meth­od for finding the optimal ship route in ice based on vector geo-algorithms // Intern. Journ. of Offshore and Polar Engineering. 2020. V. 30. № 1. P. 78–85. https://doi.org/10.17736/ijope.2020.jc785

51. Rampal P., Weiss J., Marsan D. Positive trend in the mean speed and deformation rate of Arctic sea ice, 1979–2007 // Journ. of Geophys. Research. 2009. V. 114. № C5. https://doi.org/10.1029/2008JC005066

52. Reiser F., Willmes S., Heinemann G. A New Algorithm for Daily Sea Ice Lead Identification in the Arctic and Antarctic Winter from Thermal-Infrared Satellite Im­agery // Remote Sensing. 2020. V. 12. № 12. P. 1957. https://doi.org/10.3390/rs12121957

53. Richter-Menge J., McNutt L., Overland J., Kwok R. Re­lating Arctic pack ice stress and deformation un­der winter conditions // Journ. of Geophys. Research. 2002. V. 107. № C10. P. 8040. https://doi.org/10.1029/2000JC000477

54. Röhrs J., Kaleschke L. An algorithm to detect sea ice leads by using AMSR-E passive microwave imagery // The Cryosphere. 2012. V. 6. № 2. P. 343–352. https://doi.org/10.5194/tc-6-343-2012

55. Stirling I. The importance of polynyas, ice edges, and leads to marine mammals and birds // Journ. of Ma­rine Systems. 1997. V. 10. № 1. P. 9–21. https://doi.org/10.1016/S0924-7963(96)00054-1

56. Stone R. S., Key J. R. The Detectability of Arctic Leads Using Thermal Imagery Under Varying Atmospheric Conditions // Journ. of Geophys. Research. 1993. V. 9. № C7. P. 12469–12482.

57. Tschudi M., Curry J., Maslanik J. Characterization of springtime leads in the Beaufort/Chukchi Seas from airborne and satellite observations during FIRE/SHEBA // Journ. of Geophys. Research: Oceans. 2002. V. 107 (C10). P. 8034. https://doi.org/10.1029/2000JC000541

58. Willmes S., Heinemann G. Sea-Ice Wintertime Lead Fre­quencies and Regional Characteristics in the Arctic, 2003–2015 // Remote Sensing. 2016. V. 8. № 1. P. 4. https://doi.org/10.3390/rs8010004

59. Zakharova E. A., Fleury S., Guerreiro K., Willmes S., Rémy F., Kouraev A. V., Heinemann G. Sea Ice Leads Detec­tion Using SARAL/AltiKa Altimeter // Marine Geod­esy. 2015. V. 38 (supl.1). P. 522–533. https://doi.org/10.1080/01490419.2015.1019655


Дополнительные файлы

Для цитирования: Ершова А.А., Дымент Л.Н., Алексеева Т.А. Разрывы в арктическом ледяном покрове: от наблюдений к прогнозам. Лёд и Снег. 2024;64(1):106-120. https://doi.org/10.31857/S2076673424010086

For citation: Ershova A.A., Dyment L.N., Alekseeva T.A. Breaks in the Arctic ice cover: from observations to predictions. Ice and Snow. 2024;64(1):106-120. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S2076673424010086

Просмотров: 114

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)

Институт географии РАН
117312 Москва, ул. Вавилова, 37.
+7(499)124-7382

 


##about.privacyPolicyCommon##
создано и поддерживается NEICON
(лаборатория Elpub)