Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 5. С. 201-213

Региональные особенности изменения ледовой обстановки в морях российской Арктики и на трассе Северного морского пути по данным спутниковых наблюдений

E.В. Шалина 1 
1 Научный фонд "Международный центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена", Санкт Петербург, Россия
Одобрена к печати: 31.08.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-5-201-213
В статье приведены данные о сокращении протяжённости ледяного покрова арктических морей России за период с 1979 по 2020 г., полученные на базе спутниковых измерений. Наблюдения показывают, что во всех морях в летние и осенние месяцы прослеживается тенденция сокращения протяжённости ледяного покрова, которая сопровождается его значительной изменчивостью от года к году. В Карском и Чукотском морях заметные изменения в ледяном покрове произошли на временном отрезке с июня по ноябрь, в море Лаптевых и Восточно-Сибирском — с июля по октябрь. Сравнение ежедневных данных за 2015–2020 гг. со средней протяжённостью ледяного покрова в последние две декады предыдущего столетия показало, что разрушение ледяного покрова в последние годы начинается раньше, а его формирование осенью происходит позже, причём изменения в каждом из морей имеют свою специфику. Наибольшие изменения по сравнению с ледовой обстановкой предыдущего столетия наблюдаются в Восточно-Сибирском море. Анализ доступности Северного морского пути (СМП) проведён для одной из возможных траекторий движения из группы оптимальных трасс. Наиболее существенные изменения ледовых условий на трассе при сопоставлении с периодом 1979–1999 гг. относятся к периоду с июля по октябрь. В июле в среднем сплочённость ледяного покрова сократилась на 3,2 балла, а в октябре — на 4,8. Наиболее благоприятные ледовые условия на трассе СМП наблюдались в 2019 и 2020 гг.
Ключевые слова: морской лёд, Арктика, сокращение ледяного покрова, моря Российской Арктики, Северный морской путь, дистанционное зондирование, потепление климата
Полный текст

Список литературы:

  1. Афанасьева Е. В., Алексеева Т. А., Соколова Ю. В., Демчев Д. М., Чуфарова М. С., Быченков Ю. Д., Девятаев О. С. Методика составления ледовых карт ААНИИ // Российская Арктика. 2019. № 7. С. 5–20.
  2. Виноградняя Е. С., Егорова Е. С., Шевелева Т. В., Юлин А. В. Изменчивость положения границ старых льдов в весенний период и остаточных льдов в осенний период в Северном Ледовитом океане в текущем климатическом периоде // Российская Арктика. 2020. T. 2(9). C. 41–55.
  3. Егоров А. Г. Изменение возрастного состава и толщины зимнего ледяного покрова Арктических морей России в начале XXI в. // Проблемы Арктики и Антарктики. 2020. T. 66. № 2. C. 124–143. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-2-124-143.
  4. Заболотских Е. В. Обзор методов восстановления параметров ледяного покрова по данным спутниковых микроволновых радиометров // Изв. Российской акад. наук. Физика атмосферы и океана. 2019. Т. 55. № 1. С. 128–151. DOI: 10.31857/S0002-3515551128-151.
  5. Тихонов В. В., Раев М. Д., Шарков Е. А., Боярский Д. А., Репина И. А., Комарова Н. Ю. Спутниковая микроволновая радиометрия морского льда полярных регионов: Обзор // Исслед. Земли из космоса. 2016. № 4. С. 65–84.
  6. Третьяков В. Ю., Фролов С. В., Сарафанов М. И. Изменчивость ледовых условий плавания по трассам Северного морского пути за период 1997–2018 гг. // Проблемы Арктики и Антарктики. 2019. Т. 65. № 3. С. 328–340. DOI: 10.30758/0555-2648-2019-65-3-328-340.
  7. Alekseeva T., Tikhonov V., Frolov S., Repina I., Raev M., Sokolova J., Sharkov E., Afanasieva E., Serovetnikov S. Comparison of Arctic Sea ice concentrations from the NASA Team, ASI, and VASIA2 algorithms with summer and winter ship data // Remote Sensing. 2019. V. 11. Art. No. 2481. https://doi.org/10.3390/rs11212481.
  8. Arctic sea ice minimum is 2nd lowest on record // WMO news. 22.09.2020. URL: https://public.wmo.int/en/media/news/arctic-sea-ice-minimum-2nd-lowest-record.
  9. Carvalho K. S., Wang S. Sea surface temperature variability in the Arctic Ocean and its marginal seas in a changing climate: Patterns and mechanisms // Global and Planetary Change. 2020. V. 193. Art. No. 103265. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2020.103265.
  10. Cavalieri D. J., Parkinson C. L. Arctic Sea ice variability and trends, 1979–2010. // The Cryosphere. 2012. V. 6. P. 881–889.
  11. Comiso J. C. Characteristics of arctic winter sea ice from satellite multispectral microwave observations // J. Geophysical Research. 1986. V. 91. P. 975–994.
  12. Comiso J. C., Nishio F. Trends in the sea ice cover using enhanced and compatible AMSR-E, SSM/I, and SMMR data // J. Geophysical Research. 2008. V. 113. Art. No. C02S07. https://doi.org/10.1029/2007JC004257.
  13. Comiso J. C., Meier W. N., Gersten R. A. (2017a) Variability and trends in the Arctic Sea ice cover: Results from different techniques // J. Geophysical Research: Oceans. 2017. V. 122. P. 6883–6900. https://doi.org/10.1002/2017JC012768.
  14. Comiso J. C., Gersten R. A., Stock L. V., Turner J., Perez G. J., Cho K. (2017b) Positive trend in the Antarctic Sea ice cover and associated changes in surface temperature // J. Climate. 2017. V. 30. Iss. 6. P. 2251–2267. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-16-0408.1.
  15. Ivanova N., Johannessen O. M., Pedersen L. T., Tonboe R. T. Retrieval of Arctic Sea ice parameters by satellite passive microwave sensors: a comparison of eleven sea ice algorithms // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2014. V. 52. P. 7233–7246.
  16. Ivanova N., Pedersen L. T., Tonboe R. T., Kern S., Heygster G., Lavergne T., Sørensen A., Saldo R., Dybkjær G., Brucker L., Shokr M. Inter-comparison and evaluation of sea ice algorithms: towards further identification of challenges and optimal approach using passive microwave observations // The Cryosphere. 2015. V. 9. P. 1797–1817. https://doi.org/10.5194/tc-9-1797-2015.
  17. Kaur S., Ehn J. K., Barber D. G. Pan-arctic winter drift speeds and changing patterns of sea ice motion: 1979–2015 // Polar Record. 2019. V. 54(5–6). P. 303–311. https://doi.org/10.1017/S0032247418000566.
  18. Kern S., Rösel A., Pedersen L. T., Ivanova N., Saldo R., Tonboe R. T. The impact of melt ponds on summertime microwave brightness temperatures and sea-ice concentrations // The Cryosphere. 2016. V. 10. P. 2217–2239. https://doi.org/10.5194/tc-10-2217-2016.
  19. Kern S., Lavergne T., Notz D., Pedersen L., Tonboe R., Saldo R., Sørensen A. Satellite passive microwave sea-ice concentration data set intercomparison: closed ice and ship-based observations // The Cryosphere. 2019. V. 13. P. 3261–3307. DOI: 10.5194/tc-13-3261-2019.
  20. Kern S., Lavergne T., Notz D., Pedersen L. T., Tonboe R. Satellite passive microwave sea-ice concentration data set inter-comparison for Arctic summer conditions // The Cryosphere. 2020. V. 14. P. 2469–2493. https://doi.org/10.5194/tc-14-2469-2020.
  21. Landrum L., Holland M. M. Extremes become routine in an emerging new Arctic // Nature Climate Change. 2020. V. 10. P. 1108–1115. https://doi.org/10.1038/s41558-020-0892-z.
  22. Meleshko V. P., Pavlova T., Bobylev L. P., Golubkin P. Current and projected sea ice in the Arctic in the twenty-first century // Sea Ice in the Arctic. Cham: Springer, 2020. Ch. 10. P. 399–464. https://doi.org/10.1007/978-3-030-21301-5_10.
  23. Onarheim I. H., Eldevik T., Smedsrud L. H., Stroeve J. C. Seasonal and regional manifestation of Arctic Sea ice loss // J. Climate. 2018. V. 31. P. 4917–4932. DOI: 10.1175/JCLI-D-17-0427.1.
  24. Rampal P., Weiss J., Marsan D. Positive trend in the mean speed and deformation rate of Arctic sea ice, 1979–2007 // J. Geophysical Research. 2009. V. 114(C5). Art. No. C05013. https://doi.org/10.1029/2008JC005066.
  25. Serreze M. C., Barry R. G. Processes and Impacts of Arctic Amplification: A Research Synthesis // Global and Planetary Change. 2011. V. 77. P. 85–96. http://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2011.03.004.
  26. Shalina E. V., Johannessen O. M., Sandven S. (2020a) Changes in Arctic Sea Ice Cover in the Twentieth and Twenty-First Centuries // Sea Ice in the Arctic. Cham: Springer, 2020. Ch. 4. P. 93–166. https://doi.org/10.1007/978-3-030-21301-5_4.
  27. Shalina E. V., Khvorostovsky K., Sandven S. (2020b) Arctic Sea Ice Thickness and Volume Transformation // Sea Ice in the Arctic. Cham: Springer, 2020. Ch. 5. P. 167–246. https://doi.org/10.1007/978-3-030-21301-5_5/.
  28. Stroeve J., Notz D. Changing state of Arctic Sea ice across all seasons // Environmental Research Letters. 2018. V. 13. Art. No. 103001. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aade5.
  29. Stroeve J. C., Markus T., Boisvert L., Miller J., Barrett A. Changes in Arctic melt season and implications for sea ice loss // Geophysical Research Letters. 2014. V. 41. P. 1216–1225. https://doi.org/10.1002/2013GL058951
  30. Tschudi M. A., Meier W. N., Stewart J. S. An enhancement to sea ice motion and age products at the National Snow and Ice Data Center (NSIDC) // The Cryosphere. 2020. V. 14. P. 1519–1536. https://doi.org/10.5194/tc-14-1519-2020.