aariПроблемы Арктики и АнтарктикиArctic and Antarctic Research0555-26482618-6713Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт10.30758/0555-2648-2021-67-4-394-405aari-405Research ArticleЛЕДОТЕХНИКАICE TECHNOLOGYТипизация полей атмосферного давления в морях Лаптевых и Восточно-СибирскомClassification of surface atmospheric pressure fields in the Laptev and East Siberian seasПорубаевВ. С.PorubaevV. S.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

pvs@aari.ruДыментЛ. Н.DymentL. N.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институтРоссияState Scientific Center of the Russian Federation Arctic and Antarctic Research InstituteRussian Federation202109122021674394405Copyright © Порубаев В.С., Дымент Л.Н., 20212021Порубаев В.С., Дымент Л.Н.Porubaev V.S., Dyment L.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.aaresearch.science/jour/article/view/405

Поле атмосферного давления определяет направление ветра и его скорость. Ветер, воздействуя на ледяной покров, вызывает его дрейф. Неравномерность поля дрейфа является причиной образования разрывов в ледяном покрове. Каждому типовому полю атмосферного давления соответствует определенное поле разрывов в ледяном покрове. Подбор для прогностических полей атмосферного давления аналогичных типовых полей по архивным данным дает возможность прогнозировать характеристики разрывов в ледяном покрове. Для формализации подбора аналогов была разработана типизация полей атмосферного давления в морях Лаптевых и Восточно-Сибирском по ежесуточным синоптическим картам за холодные сезоны 2016–2021 гг. Всего было выделено 27 типов, которые разделены на подтипы в зависимости от интенсивности ветра.

The need for classifying surface atmospheric pressure fields over the Arctic seas arose as a method was being developed for predicting the characteristics of discontinuities (leads) in the sea ice cover. Wind, which is determined by the atmospheric pressure field, acts on the ice cover and causes it to drift. Leads are formed in the ice cover due to the irregularity of ice drift. Ice drift can be caused by several factors, such as skewed sea level, tidal waves and currents. However, the main cause of ice drift in the Arctic seas is wind. Each typical field of surface atmospheric pressure corresponds to a certain field of leads in the ice cover. This makes it possible to predict the characteristics of leads in the ice cover by selecting fields similar to predictive fields of atmospheric pressure based on archived data.The variety of atmospheric pressure fields makes it difficult to find an analogue to a given field by simply going through all the corresponding data available in the electronic archive. Classification of atmospheric pressure fields makes it possible to simplify the process of selecting an analogue.To develop the classification, we used daily surface pressure maps at 00 hours GMT for the cold seasons (from mid- October to the end of May) 2016–2021. The atmospheric pressure fields, which were similar in configuration, and hence the wind fields, belonged to the same type. In total, 27 types were identified, applicable both to the Laptev Sea and the East Siberian Sea. Within one type, a division into subtypes was made, depending on the speed of the geostrophic wind.The wind intensity was estimated by the number of isobars multiples of 5 mb on the surface atmospheric pressure map. All the surface pressure fields observed over the waters of the Laptev and East Siberian Seas over the past 5 years have been assigned to one of the types identified using cluster analysis. Each type of atmospheric pressure within the framework of the forecasting method being developed is supposed to correspond to a field of discontinuities in the ice cover.

арктические моряатмосферное давлениеледяной покровarctic seasatmosphere pressureice coverИсследования выполнены в рамках целевой научно-технческой программы Росгидромета на 2020–2024 гг. Проект 5.1.1 «Развитие моделей, методов и технологий мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы, океана, морского ледяного покрова, ледников и вечной мерзлоты (криосферы), процессов взаимодействия льда с природными объектами и инженерными сооружениями для Арктики и технологий гидрометеорологического обеспечения потребителей».ReferencesВангенгейм Г.Я. Основы макроциркуляционного метода долгосрочных метеорологических прогнозов для Арктики // Труды ААНИИ. 1952. Т. 34. 314 с.Vangengejm G.Ja. Basics of the macrocirculation method for long-range meteorological forecasts for the Arctic. Trudy Arkticheskogo i antarkticheskogo nauchnoy-issledovatel’skogo instituta. Proc. of AARI. 1952, 34: 314 p. [In Russian].Гирс А.А. Многолетние колебания атмосферной циркуляции и долгопериодные метеорологические прогнозы. Л.: Гидрометеоиздат. 1971. 480 с.Girs A.A. Mnogoletnie kolebanija atmosfernoj cirkuljacii i dolgoperiodnye meteorologicheskie prognozy. Long-term fluctuations in atmospheric circulation and long-term meteorological forecasts. Leningrad: Hydrometeoizdat, 1971: 480 p. [In Russian].Дзердзеевский Б.Л. Общая циркуляция атмосферы и климат. М.: Наука, 1975. 288 с.Dzerdzeevskij B.L. Obshaja cirkuljacija atmosfery i klimat. General atmospheric circulation and climate. Moscow: Nauka, 1975: 288 p. [In Russian].Мультановский Б.П. Основные положения синоптического метода долгосрочных прогноза погоды. Ч. 1. М.: Центральное управление единой гидрометеорологической службы Союза ССР, 1933. 139 с.Mul’tanovskij B.P. Osnovnye polozhenija sinopticheskogo metoda dolgosrochnyh prognoza pogody. Chast’ 1. The main provisions of the synoptic method for long-range weather forecasting. Part 1. Moscow: Central Administration of the Unified Hydrometeorological Service of the USSR, 1933: 139 p. [In Russian].Горбунов Ю.А., Карелин И.Д., Лосев С.М. Природа нарушения сплошности морского ледяного покрова в зимнее время // Материалы гляциологических исследований. 1986. № 55. С. 131–134.Gorbunov Ju.A., Karelin I.D., Losev S.M. The nature of the discontinuity of the sea ice cover in winter. Materialy gljaciologicheskih issledovanij. Proc. of Glaciological Research. 1986, 55: 131–134. [In Russian].Карелин И.Д. Исследование крупномасштабных потоков морских льдов по телевизионным снимкам искусственных спутников Земли // Проблемы Арктики и Антарктики. 1985. Вып. 60. С. 86–93.Karelin I.D. Study of large-scale sea ice flows using television images of artificial earth satellites. Problemy Arktiki i Antarktiki. Problems of Arctic and Antarctic. 1985, 60: 86–93. [In Russian].Бородачев В.Е. Генетико-морфологическая классификация трещин в ледяном покрове // Труды ААНИИ. 1988. Т. 388. С. 79–84.Borodachev V.E. Genetic and morphological classification of leads in the sea ice cover. Trudy Arkticheskogo i antarkticheskogo nauchnoy-issledovatel’skogo instituta. Proc. of AARI. 1988, 388: 79–84. [In Russian].Лосев С.М., Горбунов Ю.А. Диагностика и среднесрочный прогноз нарушений сплошности морского ледяного покрова // Труды ААНИИ. 1998. Т. 438. С. 13–25.Losev S.M., Gorbunov Ju.A. Diagnostics and mid-term forecast of sea ice cover discontinuities. Trudy Arkticheskogo i antarkticheskogo nauchnoy-issledovatel’skogo instituta. Proc. of AARI. 1998, 438: 13–25. [In Russian].Дымент Л.Н. Применение кластерного анализа для выделения районов с однородными системами разрывов в ледяном покрове Арктического бассейна // Метеорология и гидрология. 2000. № 12. С. 52–59.Dyment L.N. Application of cluster analysis to identify areas with homogeneous ice breaks in the arctic basin. Meteorologiya i Gidrologiya. Meteorology and Hydrology. 2000, 12: 52–59. [In Russian].Surkova G.V., Krylov A.A. Extremely strong winds and weather patterns over arctic seas // Geography, Environment, Sustainability. 2019. T. 12. № 3. P. 34–42.Surkova G.V., Krylov A.A. Extremely strong winds and weather patterns over arctic seas. Geography, Environment, Sustainability. 2019, 12 (3): 34–42.Porubaev V.S., Dyment L.N., Aksenov P.V. Leads in the ice cover of the Arctic Seas and possibilities of forecasting their characteristics on the basis of satellite data // Proceedings of the 26th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions. June 14–18, 2021, Moscow, Russia. URL: https://www.poac.com/Papers/2021/pdf/POAC21-064.pdf (дата обращения 26.08.2021).Porubaev V.S., Dyment L.N., Aksenov P.V. Leads in the ice cover of the Arctic Seas and possibilities of forecasting their characteristics on the basis of satellite data. Proceedings of the 26th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions. June 14–18, 2021, Moscow, Russia. Available at: https://www.poac.com/Papers/2021/pdf/POAC21-064.pdf (accessed 26.08.2021).

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