aariПроблемы Арктики и АнтарктикиArctic and Antarctic Research0555-26482618-6713Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт10.30758/0555-2648-2022-68-3-216-233aari-455Research ArticleОКЕАНОЛОГИЯOCEANOLOGYВозрастной состав ледяного покрова Баренцева моряIce age composition in the Barents seaЕгороваЕ. С.EgorovaE. S.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

egorova@aari.ruМироновЕ. У.MironovY. U.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институтРоссияState Scientific Center of the Russian Federation Arctic and Antarctic Research InstituteRussian Federation202227092022683216233Copyright © Егорова Е.С., Миронов Е.У., 20222022Егорова Е.С., Миронов Е.У.Egorova E.S., Mironov Y.U.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/455

В настоящей работе для периода 1997–2021 гг. была произведена оценка сезонных и межгодовых изменений возрастной структуры ледяного покрова Баренцева моря в зимний период в семи основных градациях. Представлено описание ледовых условий акватории от начала формирования ледяного покрова в октябре до его завершения в мае. Результаты получены для однородных районов Баренцева моря: западного, северо-восточного и юго-восточного. Выявлены различия в количестве льдов различного возраста, а также основные периоды их преобладания для каждого из районов моря. Получена уникальная информация, дополняющая особенности ледового режима Баренцева моря за последние 25 лет.

The paper presents the key results of investigating Barents Sea ice age composition during the winter season, from the beginning of ice formation in October to its termination in May. To analyze the seasonal and interannual changes in the amount of ice of different age categories, we used ice charts for the Barents Sea for the period 1997–2021, produced by the Arctic and Antarctic Research Institute. The age composition of the ice cover in the Barents Sea is represented by seven standard ice categories (thickness ranges). The areas of ice of different age categories were calculated for a ten-day time interval (in percentage of the total ice area). The results are provided for three parts of the Barents Sea: western, northeastern and southeastern.The interannual changes in the amount of ice in relative fractions of ice of different age categories in the ice cover of the Barents Sea do not show significant trends for the period 1997–2021. Thus, with the observed reduction in the Barents Sea total ice area, the amount of ice of different age categories ranges within the limits of its own natural variability. Therefore, it is impossible to draw a definite conclusion about a decrease in ice cover thickness in the Barents Sea based only on data on the ice age composition over a 24-year period of observations analyzed in this study. On comparing the estimates obtained in this study of the age structure of the ice cover in the Barents Sea with those of the previous studies on this subject, we can argue that its average thickness at the beginning of the 21st century decreased, compared to the period 1971–1976. Taking into account the statistical insignificance of the trends in interannual variations in the amount of ice of different age gradations, one can maintain that quantitative changes in the age structure of the Barents Sea ice cover began earlier than 1997.

Баренцево моревозрастная структура льдовзимний периодледяной покровмежгодовые изменениясезонные измененияBarents Seaice age compositionice coverinterannual changesseasonal changeswinter periodРабота выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках научного проекта № 22-27-00443.The work was supported by the Russian Science Foundation within the framework of the scientific project No. 22-27-00443.ReferencesIPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press, 2019. In press.IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press, 2019: In press.Stroeve J., Notz D. Changing state of Arctic sea ice across all seasons // Environmental Research Letters. 2018. V. 13. № 10. 103001. doi: 10.1088/1748-9326/aade56.Stroeve J., Notz D. Changing state of Arctic sea ice across all seasons. Environmental Research Letters. 2018, 13 (10): 103001. doi: 10.1088/1748-9326/aade56.Иванов В.В., Алексеев В.А., Алексеева Т.А., Колдунов Н.В., Репина И.А., Смирнов А.В. Арктический ледяной покров становится сезонным? // Исследования Земли из космоса. 2013. Т. 4. C. 50–65. doi: 10.7868/S0205961413040076.Ivanov V.V., Alekseev V.A., Alekseeva T.A., Koldunov N.V., Repina I.A., Smirnov A.V. Is the Arctic ice sheet becoming seasonal? Issledovanie Zemli iz kosmosa. Exploration of the Earth from space. 2013, 4: 50–65. [In Russian]. doi: 10.7868/S0205961413040076.Kwok R. Arctic sea ice thickness, volume and multiyear ice coverage: losses and coupled variability (1958–2018) // Environmental Research Letters. 2018. V. 13. № 10. 105005. doi: 10.1088/1748-9326/aae3ec.Kwok R. Arctic sea ice thickness, volume and multiyear ice coverage: losses and coupled variability (1958–2018). Environmental Research Letters. 2018, 13 (10): 105005. doi: 10.1088/1748-9326/aae3ec.Егоров А.Г. Изменение возрастного состава и толщины зимнего ледяного покрова арктических морей России в начале XXI в. // Проблемы Арктики и Антарктики. 2020. Т. 66. № 2. С. 124–143. doi: 10.30758/0555-2648-2020-66-2-124-143.Egorov A.G. The Russian Arctic seas ice age composition and thickness variation in winter periods at the beginning of the 21st century. Problemy Arktiki i Antarktiki. Arctic and Antarctic Research. 2020, 66 (2): 124–143. [In Russian]. doi: 10.30758/0555-2648-2020-66-2-124-143.Матвеева Т.А., Семенов В.А., Астафьева Е.С. Ледовитость арктических морей и ее связь с приземной температурой воздуха в Северном полушарии // Лед и Снег. 2020. Т. 60. № 1. С. 134–148. doi: 10.31857/S2076673420010029.Matveeva T.A., Semenov V.A., Astafyeva E.S. Arctic sea ice coverage and its relation to the surface air temperature in the Northern Hemisphere. Led i Sneg. Ice and Snow. 2020, 60 (1): 134–148. [In Russian]. doi: 10.31857/S2076673420010029.Onarheim I.H., Eldevik T., Smedsrud L.H., Stroeve J.C. Seasonal and regional manifestation of Arctic sea ice loss // Journal of Climate. 2018. V. 31. P. 4917–4932. doi: 10.1175/JCLI-D-17-0427.1.Onarheim I.H., Eldevik T., Smedsrud L.H., Stroeve J.C. Seasonal and regional manifestation of Arctic sea ice loss. Journal of Climate. 2018, 31: 4917–4932. doi: 10.1175/JCLI-D-17-0427.1.Моря российской Арктики в современных климатических условиях / Под ред. И.М. Ашика. СПб.: ААНИИ, 2021. 360 c.Moria rossiiskoi Arktiki v sovremennykh klimaticheskikh usloviiakh. Seas of the Russian Arctic in modern climatic conditions. St. Petersburg: Proc. of AARI, 2021: 360 p. [In Russian].Миронов Е.У. Ледовые условия в Гренландском и Баренцевом морях и их долгосрочный прогноз. СПб.: ААНИИ, 2004. 319 с.Mironov Ye.U. Ledovye usloviia v Grenlandskom i Barentsevom moriakh i ikh dolgosrochnyi prognoz. Ice conditions in the Greenland and Barents Seas and its long-term forecast. St. Petersburg: AARI, 2004: 319 p. [In Russian].Аксенов П.В., Иванов В.В. «Атлантификация» как вероятная причина сокращения площади морского льда в бассейне Нансена в зимний сезон // Проблемы Арктики и Антарктики. 2018. T. 64. № 1. С. 42–54. doi: 10.30758/0555-2648-2018-64-1-42-54.Aksenov P.V., Ivanov V.V. «Atlantification» as a possible cause for reducing of the sea-ice cover in the Nansen Basin in winter. Problemy Arktiki i Antarktiki. Arctic and Antarctic Research. 2018, 64 (1): 42–54. [In Russian]. doi: 10.30758/0555-2648-2018-64-1-42-54.Smedsrud L.H., Esau I., Ingvaldsen R.B., Eldevik T., Haugan P.M., Li C., Lien V.S., Olsen A., Omar A.M., Otterå O.H., Risebrobakken B., Sandø A.B., Semenov V.A., Sorokina S.A. The role of the Barents Sea in the Arctic climate system // Reviews of Geophysics. 2013. V. 51. P. 415–449. doi: 10.1002/rog.20017.Smedsrud L.H., Esau I., Ingvaldsen R.B., Eldevik T., Haugan P.M., Li C., Lien V.S., OlsenA., OmarA.M., Otterå O.H., Risebrobakken B., Sandø A.B., Semenov V.A., Sorokina S.A. The role of the Barents Sea in the Arctic climate system. Reviews of Geophysics. 2013, 51: 415–449. doi: 10.1002/rog.20017.Lind S., Ingvaldsen R.B., Furevik T. Arctic warming hotspot in the northern Barents Sea linked to declining sea-ice import // Nature Climate Change. 2018. V. 8. P. 634–639. doi: 10.1038/s41558-018-0205-y.Lind S., Ingvaldsen R. B., Furevik T. Arctic warming hotspot in the northern Barents Sea linked to declining sea-ice import. Nature Climate Change. 2018, 8: 634–639. doi: 10.1038/s41558-018-0205-y.Pavlova O., Pavlov V., Gerland S. The impact of winds and sea surface temperatures on the Barents Sea ice extent, a statistical approach // Journal of Marine Systems. 2014. V. 130. P. 248–255. doi:10.1016/j.jmarsys.2013.02.011.Pavlova O., Pavlov V., Gerland S. The impact of winds and sea surface temperatures on the Barents Sea ice extent, a statistical approach. Journal of Marine Systems. 2014, 130: 248–255. doi:10.1016/j.jmarsys.2013.02.011.Гудкович З.М., Кириллов А.А., Ковалев Е.Г., Сметанникова А.В., Спичкин В.А. Основы методики долгосрочных ледовых прогнозов для арктических морей. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 348 с.Gudkovich Z.M., Kirillov A.A., Kovalev E.G., Smetannikova A.V., Spichkin V.A. Osnovy metodiki dolgosrochnykh ledovykh prognozov dlia arkticheskikh morei. Fundamentals of the methodology of long-term ice forecasts for the Arctic seas. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1972: 348 p. [In Russian].Карклин В.П., Хотченков С.В., Юлин А.В., Смоляницкий В.М. Сезонные изменения возрастного состава льдов в северо-восточной части Карского моря в осенне-зимний период // Проблемы Арктики и Антарктики. 2016. T. 110. № 4. С. 41–50.Karklin V.P., Hotchenkov S.V., Yulin A.V., Smolyanitsky V.M. Seasonal changes in the stages of sea ice development in northeast part of the Kara Sea during the autumn and winter period. Problemy Arktiki i Antarktiki. Arctic and Antarctic Research. 2016, 4 (110): 41–50. [In Russian].Карклин В.П., Хотченков С.В., Юлин А.В., Смоляницкий В.М. Формирование возрастного состава льда в юго-западной части Карского моря в осенне-зимний период // Проблемы Арктики и Антарктики. 2017. Т. 113. № 3. С. 16–26.Karklin V.P., Hotchenkov S.V., Yulin A.V., Smolyanitsky V.M. Formation of the stages of sea ice development composition in the south-western part of the Kara Sea during autumn-winter season. Problemy Arktiki i Antarktiki. Arctic and Antarctic Research. 2017, 3 (113): 16–26. [In Russian].Хотченков С.В. Формирование возрастного состава ледяного покрова в море Лаптевых // Проблемы Арктики и Антарктики. 2017. Т. 114. № 4. С. 5–15.Hotchenkov S.V. Stages of sea ice development in the Laptev Sea. Problemy Arktiki i Antarktiki. Arctic and Antarctic Research. 2017, 4 (114): 5–15. [In Russian].Шаратунова М.В., Иванов В.В. Изменчивость возрастного состава льдов Восточно-Сибирского моря в зимний период // Труды II Всероссийской конференции «Гидрометеорология и экология: достижения и перспективы развития». СПб.: ХИМИЗДАТ, 2018. С. 692–696.Sharatunova M.V., Ivanov V.V. The variability of ice age composition in the winter period of the East Siberian sea. Proceedings of the II All-Russian Conference «Hydrometeorology and Ecology: Achievements and Development Prospects». St. Petersburg: KhIMIZDAT, 2018: 692–696. [In Russian].Павлова Е.А., Юлин А.В., Шевелева Т.В. Сезонные изменения возрастного состава льдов юго-западной части Чукотского моря в осенне-зимний период // Тезисы докладов Всероссийской научной конференции «Моря России: Год науки и технологий в РФ — десятилетие наук об океане ООН». Севастополь: ФГБУН ФИЦ МГИ, 2021. С. 157–158.Pavlova E.A., Yulin A.V., Sheveleva T.V. Seasonal changes in the ice age composition in the southwestern part of the Chukchi Sea in the autumn-winter period. Abstracts of the All-Russian Scientific Conference «Russian Seas: Year of Science and Technology in the Russian Federation — UN Decade of Ocean Sciences». Sevastopol: FGBUN FITs MGI, 2021: 157–158. [In Russian].Архив Мирового центра данных по морскому льду ААНИИ. URL: http://wdc.aari.ru/datasets/d0004/bar/ (дата обращения: 31.03.2022).AARI WDC Sea-Ice archive. Available at: http://wdc.aari.ru/datasets/d0004/bar/ (accessed 31.03.2022).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. doi: 10.24411/2658-4255-2019-10071.Afanasieva Ye.V., Alekseyeva T.A., Sokolova Yu.V., Demchev D.M., Chufarova M.S., Bychenkov Yu.D., Devyatayev O.S. Methodology of ice chart compilation. Rossiyskaya Arktika. Russian Arctic. 2019, 7: 5–20. [In Russian].JCOMM Expert Team on Sea Ice. Sea-Ice Nomenclature: snapshot of the WMO Sea Ice Nomenclature No. 259. Geneva, Switzerland: WMO-JCOMM, 2014. 121 p. doi: 10.25607/OBP-1515.JCOMM Expert Team on Sea Ice. Sea-Ice Nomenclature: snapshot of the WMO Sea Ice Nomenclature No. 259. Geneva, Switzerland: WMO-JCOMM, 2014: 121 p. doi: 10.25607/OBP-1515.Изменчивость природных условий в шельфовой зоне Баренцева и Карского морей / Под ред. А.И. Данилова, Е.У. Миронова, В.А. Спичкина. СПб.: ААНИИ, 2004. 431 с.Izmenchivost’ prirodnykh uslovii v shel’fovoi zone Barentseva i Karskogo morei. Variability of natural conditions in the shelf zone of the Barents and Kara seas. St. Petersburg: AARI, 2004: 431 p. [In Russian].Тюряков А.Б., Ильющенкова И.А., Егорова Е.С. Гидрометеорологические условия появления двухлетнего льда в юго-восточной части Баренцева моря // Тезисы докладов международной научной конференции «Комплексные исследования природной среды Арктики и Антарктики». СПб.: ГНЦ РФ ААНИИ, 2020. С. 306–309.Tyuryakov A.B., Il’yushchenkova I.A., Egorova E.S. Hydrometeorological conditions of 2nd year ice appearance in the south-eastern Barents Sea. Abstracts of International Scientific Conference «Comprehensive Research of the Natural Environment of the Arctic and Antarctic». St. Petersburg: SSC RF AARI, 2020: 306–309. [In Russian].Думанская И.О. Ледовые условия морей европейской части России. М.; Обнинск: ИГ–СОЦИН, 2014. 608 с.Dumanskaia I.O. Ledovye usloviia morei evropeiskoi chasti Rossii. Ice conditions in the seas of the European part of Russia. Moscow; Obninsk: IG–SOTsIN, 2014: 608 p. [In Russian].Сумкина А.А., Кивва К.К., Иванов В.В., Смирнов А.В. Сезонное очищение ото льда Баренцева моря и его зависимость от адвекции тепла Атлантическими водами // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2022. Т. 15. № 1. С. 82–97. doi: 10.48612/fpg/1krp-xbuk-6gpz.Sumkina A.A., Kivva K.K., Ivanov V.V., Smirnov A.V. Seasonal ice removal in the Barents Sea and its dependence on heat advection by Atlantic waters. Fundamental’naja i prikladnaja gidrofizika. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2022, 15 (1): 82–97. [In Russian]. doi: 10.48612/fpg/1krpxbuk-6gpz.

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