Preview

Проблемы Арктики и Антарктики

Расширенный поиск

Сравнительный анализ прямых измерений толщин льда и высот снега, наблюдений Cryosat-2 и численных оценок системы PIOMAS

https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-3-337-348

Полный текст:

Аннотация

Представлены результаты сравнения прямых измерений толщин льда и высот снега в точках выполнения гидрологических станций экспедиции «Трансарктика-2019» с альтиметрическими наблюдениями ИСЗ CryoSat-2 и численными оценками Системы панарктического численного моделирования льда и океана (PIOMAS). Показано существенно лучшее соответствие пространственной изменчивости прямых измерений и расчетов толщин льда на основе спутниковых наблюдений в сравнении с численными оценками системы и ассимиляции данных PIOMAS. Пробная коррекция алгоритма расчета толщины льда путем замены климатических значений плотности льда, плотности и высоты снега на данные прямых измерений значимо улучшает качество расчета толщины льда по наблюдениям ИСЗ. Полученные средние и среднеквадратические разности для толщин льда (+44/+96 см для CryoSat-2 без коррекции, +30/+95 см для CryoSat-2 с коррекцией, –14/+81 см для системы PIOMAS) и высот снега (–4/+12 см для CryoSat-2, –15/+12 см для системы PIOMAS) показывают масштабы неопределенности дистанционной оценки толщин морского льда и высот снега для районов преобладания средних и толстых однолетних льдов. Сравнение с наблюдениями ИСЗ и численными оценками предыдущих лет показывают, что экспедиция ААНИИ фактически была проведена в один из наиболее благоприятных для ледовых исследований годов последнего десятилетия для данного региона — средняя толщина льда в апреле 2019 г. была на 15 — 28 см выше таковой для интервала 2011 — 2019 гг. при несколько меньшей (1 — 2 см) высоте снежного покрова. Сравнение с данными ледового картирования показывает, что в более ранний период 1970 — 1990-х гг. данный район характеризовался значительно более толстыми старыми льдами с характерными толщинами на ~60 см больше, чем в апреле 2019 г. Привлечение данных высокоширотных экспедиций «Север» 1950 — 1970-х гг. не позволяет дать однозначный отчет о характере наблюденных в апреле 2019 г. аномалий толщин льда и высот снега.

Об авторах

В. М. Смоляницкий
ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Санкт-Петербург


А. Б. Тюряков
ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Санкт-Петербург


К. В. Фильчук
ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Санкт-Петербург


И. Е. Фролов
ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Санкт-Петербург


Список литературы

1. Фролов И.Е., Иванов В.В., Фильчук К.В., Макштас А.П., Кустов В.Ю., Махотина И.А., Иванов Б.В., Уразгильдеева А.В., Сёмин В.Л., Зимина О.Л., Крылов А.А., Богин В.А., Захаров В.Ю., Малышев С.А., Гусев Е.А., Барышев П.Е., Пильгаев С.В., Ковалев С.М., Тюряков А.Б. Трансарктика-2019: зимняя экспедиция в Северный Ледовитый океан на НЭС «Академик Трёшников» // Проблемы Арктики и Антарктики. 2019. Т. 65 (3). С. 255 — 274.

2. Meredith M., Sommerkorn M., Cassotta S., Derksen C., Ekaykin A., Hollowed A., Kofinas G., Mackintosh A., Melbourne-Thomas J., Muelbert M.M.C., Ottersen G., Pritchard H., Schuur E.A.G. Polar Regions. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate [Pörtner H.-O., Roberts D.C., Masson-Delmotte Zhai V., P., Tignor M., Poloczanska E., Mintenbeck K., Alegría A., Nicolai M., Okem A., Petzold J., Rama B., Weyer N.M. (eds.)]. URL: https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/3/2019/11/07_SROCC_Ch03_FINAL.pdf (дата обращения 01.09.2020).

3. 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.

4. Liu Y., Key J., Wang X., Tschudi M. Multidecadal Arctic sea ice thickness and volume derived from ice age // The Cryosphere. 2020. V. 14. P. 1325 — 1345.

5. Systematic observation requirements for satellite-based data products for climate (2011 update). GCOS — 54. Geneve, GCOS Secretariat, 2011. P. 127.

6. Laxon S.W., Giles K.A., Ridout A.L., Wingham D.J., Willatt R., Cullen R., Kwok R., Schweiger A., Zhang J., Haas C. CryoSat-2 estimates of Arctic sea ice thickness and volume // Geophys. Res. Lett. 2013. V. 40. P. 732 — 737.

7. Ricker R.; Hendricks S., Helm V., Skourup H., Davidson M. Sensitivity of CryoSat-2 Arctic sea-ice freeboard and thickness on radar-waveform interpretation // The Cryosphere. 2014. V. 8 (4). P.1607 — 1622.

8. Hendricks, S., Ricker, R. Product User Guide & Algorithm Specification — AWI CryoSat-2 Sea Ice Thickness version 2.2. AWI. 2019. P. 54.

9. Zhang J., Rothrock D.A. Modeling global sea ice with a thickness and enthalpy distribution model in generalized curvilinear coordinates // Mon. Weather Rev. 2003. V. 131. P. 845 — 861.

10. Zhang J., Rothrock D. A Thickness and Enthalpy Distribution Sea-Ice Model // J. Phys. Ocean. 2001. V. 31. P. 2986 — 3001.

11. Бузуев А.Я., Дубовцев В.Ф., Захаров В.Ф., Смирнов В.И. Условия плавания судов во льдах морей Северного полушария. М.: Изд-во ГУНИО МО СССР, 1988. 280 с.

12. Комплексные ледовые карты ФГБУ «ААНИИ» Северного Ледовитого океана за 1933 — 1992 гг. в обменном формате ВМО СИГРИД // Мировой центр данных по морскому льду — Глобальный банк данных по морскому льду. URL: http://wdc.aari.ru/datasets/d0001/north/aari (дата обращения 01.09.2020).

13. Комплексные ледовые карты Северной полярной области Национального ледового центра США за 1972 — 1994 гг. в обменном формате ВМО СИГРИД // Мировой центр данных по морскому льду — Глобальный банк данных по морскому льду. URL: http://wdc.aari.ru/datasets/d0001/north/nic/sigrid (дата обращения 01.09.2020).

14. Грачев К.И., Константинов Ю.Б. Высокоширотные воздушные экспедиции «Север» / Под ред. В.Т. Соколова. СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. 176 с.

15. Romanov I.P. Morphometric Characteristics of Ice and Snow in the Arctic Basin: Aircraft Landing Observations from the Former Soviet Union, 1928 — 1989, Version 1. Boulder, Colorado USA. NSIDC: National Snow and Ice Data Center. doi: 10.7265/N5B8562T.


Для цитирования:


Смоляницкий В.М., Тюряков А.Б., Фильчук К.В., Фролов И.Е. Сравнительный анализ прямых измерений толщин льда и высот снега, наблюдений Cryosat-2 и численных оценок системы PIOMAS. Проблемы Арктики и Антарктики. 2020;66(3):337-348. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-3-337-348

For citation:


Smolyanitsky V.M., Turyakov A.B., Filchuk K.V., Frolov I.E. Comparison of direct measurements of sea ice thickness and snow height, CryoSat-2 observations and PIOMAS numerical estimates. Arctic and Antarctic Research. 2020;66(3):337-348. (In Russ.) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-3-337-348

Просмотров: 44


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


ISSN 0555-2648 (Print)
ISSN 2618-6713 (Online)