Применение данных судового телевизионного комплекса в оперативном гидрометеорологическом обеспечении морской деятельности на примере картирования толщины ледяного покрова в Арктике

В работе поднят вопрос о необходимости получения достоверных натурных данных о толщине ледяного покрова для обеспечения более высокой точности информационной продукции, выпускаемой национальными ледовыми службами, в частности ледовых карт, которые являются базовым элементом оперативного гидрометеорологического обеспечения морской деятельности в пределах Северного морского пути (СМП) и примыкающих к нему акваториях. Предложено решение проблемы путем размещения на современных атомных ледоколах и судах усиленного ледового класса Arc7 автоматизированных судовых телевизионных метеорологических комплексов (СТМК), позволяющих получать достоверные данные о толщине льда и других сопутствующих гидрометеорологических параметрах непосредственно во время движения судна во льдах. В настоящее время растущее число судов усиленного ледового класса является единственной доступной по экономическим причинам инфраструктурой, пригодной для развертывания наземной распределенной сети оперативного мониторинга гидрометеорологических условий на трассах СМП.

1. Афанасьева Е.В., Алексеева Т.А., Соколова Ю.В., Демчев Д.М., Чуфарова М.С., БыченковЮ.Д., Девятаев О.С. Методика составления ледовых карт ААНИИ // Российская Арктика. 2019. № 7. С. 5–20. doi: 10.24411/2658-4255-2019-10071.

2. Cryo. Automatic Sea Ice Analysis. URL: https://cryo.met.no/en/automatic-sea-ice-analysis (дата обращения 05.05.2022).

3. Cheng A., Casati B., Tivy A., Zagon T., Lemieux J.-F., Tremblay L.B. Accuracy and inter-analyst agreement of visually estimated sea ice concentrations in Canadian Ice Service ice charts using single-polarization RADARSAT-2 // The Cryosphere. 2020. № 14. P. 1289–1310. doi: 10.5194/tc-14-1289-2020.

4. Патент № 70983 Российская Федерация, МПК G01C 13/00 (2006.01), G01W 1/00 (2006.01). Устройство для измерения толщины льдин с борта судна / Клейн А.Э., Третьяков В.Ю., Фролов С.В.; заявитель и патентообладатель ГУ ААНИИ — № 2007142411; заявл.: 16.11.2007: опубл. 20.02.2008, Бюл. № 5.

5. Фролов С.В., Клейн А.Э., Третьяков В.Ю. Результаты использования цифрового телевизионного комплекса для измерения толщины льда в Арктическом бассейне в 2004–2005 гг. // Проблемы Арктики и Антарктики. 2007. № 75. С. 123–127.

6. Сероветников С.С., Фролов С.В., Клейн А.Э. Судовой телевизионный комплекс — реализация автоматизированной системы натурных измерений толщины морского льда // Российская Арктика. 2018. № 2. С. 41–55. doi: 10.24411/2658-4255-2018-00017.

7. Патент № 2767293 Российская Федерация, МПК G01B 11/06 (2006.01), G01B 11/06 (2022.02). Судовой измеритель толщины льда / Сероветников С.С., Ковчин И.М. ; заявитель и патентообладатель ООО «НПО Аквастандарт». — № 2021114064; заявл. 18.05.2021; опубл. 17.03.2022, Бюл. № 8.

8. Sea-ice information services in the world. WMO № 574. Geneva, 2019.

9. Sea ice nomenclature. WMO № 259, V. 1 — Terminology and codes. Geneva, 2017.

10. Спутниковые методы определения характеристик ледяного покрова морей / Под ред. Смирнова В. Г. СПб.: ААНИИ, 2011. 240 с.

11. Johannessen O.M., Sandven S., Dalen Ø., Kloster K., Lundhaug M., Hamre T., Melentyev V.V., Alexandrov V., Bogdanov A., Babich N.I. SAR Sea Ice Interpretation Guide. NERSC Technical Report № 227. Bergen: NERSC, 2006. 104 p.

12. Shokr M., Sinha N.K. Sea Ice: Physics and Remote Sensing. New Jersey: Wiley, 2015. 624 p.

13. Постановление Правительства РФ от 18 сентября 2020 г. № 1487 «Об утверждении Правил плавания в акватории Северного морского пути». URL: https://base.garant.ru/74664152/ (дата обращения 16.05.2022)

14. Руководство по гидрометеорологическому обеспечению морской деятельности. РД 52.27.881-2019. М.: ФГБУ «Гидрометцентр России», 2019. 132 с.

15. Атлас ледяных образований / Под ред. В.М. Смоляницкого. СПб.: ААНИИ, 2019. 232 с.

16. Шаронов А.Ю., Шматков В.А. Задачи гидрометеорологического обеспечения круглогодичной навигации в Восточно-Сибирском море // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. 2018. № 10 (1). С. 170–182. doi: 10.21821/2309-5180-2018-10-1-170-182.

17. Фролов С.В., Третьяков В.Ю., Клейн А.Э., Алексеева Т.А. Новые данные о толщине льда и ее изменчивости в Арктическом бассейне в 2006–2009 годах // Лед и снег. 2011. № 3 (115). C. 99–104.

18. Sea Ice Denmark. URL: http://seaice.dk/ (дата обращения 05.05.2022).

19. Similä M., Mäkynen M., Cheng B., Rinne E. Multisensor data and thermodynamic sea-ice model based sea-ice thickness chart with application to the Kara Sea, Arctic Russia // Annals of Glaciology. 2013. № 54 (62). P. 241–252. doi:10.3189/2013AoG62A163.

20. Zakhvatkina N.Yu., Alexandrov V.Yu., Johannessen O.M., Sandven S., Frolov I.Ye. Classification of Sea Ice Types in ENVISAT Synthetic Aperture Radar Images // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2013. № 51 (5). P. 2587–2600. doi: 10.1109/TGRS.2012.2212445.

21. Zakhvatkina N.Yu., Bychkova I.A. Bayesian Classification of the Ice Cover of the Arctic Seas // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2015. № 51 (9). P. 883–888. doi: 10.1134/S0001433815090212.

22. Rinne E., Similä M. Utilisation of CryoSat-2 SAR altimeter in operational ice charting // The Cryosphere. 2016. № 10. P. 121–131. doi: 10.5194/tc-10-121-2016.

23. Mäkynen M., Karvonen J. MODIS Sea Ice Thickness and Open Water–Sea Ice Charts over the Barents and Kara Seas for Development and Validation of Sea Ice Products from Microwave Sensor Data // Remote Sensing. 2017. № 9. 1324. doi:10.3390/rs9121324.

24. Заболотских Е.В., Хворостовский К.С., Балашова Е.А., Костылев А.И., Кудрявцев В.Н. О возможности идентификации крупномасштабных областей всторошенного льда в Арктике по данным скаттерометра ASCAT // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. № 17 (3). С. 165–177. doi: 10.21046/2070-7401-2020-17-3-165-177.

25. Karvonen J., Rinne E., Sallila H., Uotila P., Mäkynen M. Kara and Barents sea ice thickness estimation based on CryoSat-2 radar altimeter and Sentinel-1 dual-polarized synthetic aperture radar // The Cryosphere. 2022. № 16. P. 1821–1844. doi: 10.5194/tc-16-1821-2022.

26. Mahoney A.R., Barry R.G., Smolyanitsky V., Fetterer F. Observed sea ice extent in the Russian Arctic, 1933–2006 // Journal of Geophysical Research. 2008. №113. C11005. doi:10.1029/2008JC004830.

27. Думанская И.О. Ледовые условия морей европейской части России. М.; Обнинск: ИГСОЦИН, 2014. 608 с.

28. Думанская И.О. Ледовые условия морей азиатской части России. М.; Обнинск: ИГ-СОЦИН, 2017. 640 с.

29. 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. № 4 (110). С. 41–50.

30. 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. № 3 (113). С. 16–26. doi: 10.30758/0555-2648-2017-0-3-16-26.

31. Хотченков С.В. Формирование возрастного состава ледяного покрова в море Лаптевых // Проблемы Арктики и Антарктики. 2017. № 4 (114). С. 5–15. doi: 10.30758/0555-2648-2017-0-4-5-15.