| 12. |
Приоритет Стратегии НТР России |
Повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики |
| 16. |
Аннотация |
Современные изменения климата в наибольшей степени проявляются в Арктике, где по разным оценкам (IPCC, 2013; WMO, 2020) повышение температуры воздуха превосходит повышение глобальной температуры воздуха в 2–3 раза. Отличительной особенностью Северного Ледовитого океана (СЛО) является постоянное наличие на его акватории ледяного покрова, который оказывает существенное влияние на глобальные природные процессы. Морские льды являются хорошим индикатором климатических изменений, поскольку современные средства дистанционного зондирования Земли из космоса позволяют оперативно получать сведения о ледовых условиях всего океана. Исследования (Крутских, 1991; Захаров, 1996; Миронов, 2004) показывают, что ледяной покров Гренландского и Баренцева морей, основных акваторий Северо-Европейского бассейна, имеют определяющее значение в общей дисперсии колебаний площади морских льдов СЛО. Положение кромки дрейфующих льдов и площадь льдов достаточно быстро реагируют на внешние факторы. Толщина ледяного покрова (его возрастная структура) отражает их долгопериодные изменения и в большей степени влияет на хозяйственную деятельность в высоких широтах (судоходство, рыболовство, геологоразведка, освоение континентального шельфа и др.).
Многочисленные исследования (Фролов и др., 2007; Гудкович и др., 2009) показывают, что за последние 100 лет в Арктике происходило чередование холодных и теплых периодов. В изменениях климатической системы отмечается преобладание цикла продолжительностью около 60 лет. Современный период потепления начался примерно с середины 1990-х гг. прошлого столетия. Однако в работах (Егоров, 2019; 2020; Юлин и др., 2020) показано, что в российских арктических морях, от Карского до Чукотского, новый период с легкими ледовыми условиями был сформирован в 2003–2005 гг. Этот период характеризуется достаточно однотипными легкими ледовыми условиями, и вероятность реализации тяжелого типа составляет 3–5%. Это проявляется прежде всего в изменении основных параметров ледового режима: более ранние сроки таяния льдов и очищения акваторий морей, позднее их замерзание, отступление положения кромки дрейфующих льдов на север, отсутствие многолетних льдов в возрастной структуре ледяного покрова и др.
Исследование направлено на получение новых научных знаний об изменчивости состояния ледяного покрова Гренландского и Баренцева морей, а также на выявление способов адаптации к значительным изменениям ледовых условий в арктическом регионе при современных изменениях климата, необходимых для обеспечения устойчивого экономического развития Арктической зоны Российской Федерации.
Современные спутниковые средства наблюдения за ледяным покровом СЛО позволяют с декадной дискретностью получать сведения о возрастном составе (толщине) льдов в течение годового цикла. Ранее исследования возрастной структуры ледяного покрова Гренландского и Баренцева морей не производились. Обобщение и анализ новых натурных данных позволяет выполнить оценку сезонных и межгодовых изменений толщины ледяного покрова каждого моря в текущем климатическом периоде. Данные различных реанализов позволяют проанализировать влияние разнообразных показателей атмосферы и океана на состояние ледяного покрова и разработать статистически обеспеченную модель расчета ледовитости морей.
Ожидаемые результаты и их значимость:
Статистический анализ сезонных и многолетних изменений площади льдов (ледовитости) Гренландского и Баренцева морей для периодов 1950–2021 гг. и 1928–2021 гг. соответственно, а также суммарной площади ледяного покрова исследуемой акватории за период 1950–2021 гг. Статистический анализ исходных данных включает выделение и оценку линейного тренда; оценку стационарности рядов; спектральный анализ с целью выделения цикличности исследуемых процессов и определения периодов повышенного и пониженного фона ледовитости морей; кластерный анализ для представления типов ледовых условий Гренландского и Баренцева морей на основании выделения однородных групп лет с близким характером межгодовых изменений площади морского льда.
Электронный архив рассчитанных площадей ледяного покрова разного возраста Гренландского и Баренцева морей для периода 1997–2021 гг.
Закономерности сезонных и межгодовых изменений возрастной структуры (толщины) ледяного покрова, а также долгопериодных изменений положения кромки дрейфующих льдов Гренландского и Баренцева морей в условиях современных изменений климата. Анализ случаев полного очищения Баренцева моря ото льда и оценка их повторяемости.
Основные факторы, определяющие межгодовые изменения площади льдов для каждого моря (индексы атмосферной циркуляции, температура воздуха, поверхностная температура моря, ледообмен и др.), а также формирование электронного архива.
Физико-статистическая модель расчета площади ледяного покрова Гренландского и Баренцева морей на основе выявленных оптимальных предикторов с оценкой вклада каждого предиктора в общую дисперсию предиктанта в современный период климатических изменений.
Исследования возрастной структуры ледяного покрова Гренландского и Баренцева морей ранее не производились. Выделение типов ледовых условий на основе кластерного анализа, а также разработка новой физико-статистической модели формирования и сокращения площади ледяного покрова в сезонном цикле являются крайне актуальными и значимыми задачами в познании закономерностей ледового режима СЛО. |