Характерные типы ледовых условий к северу от архипелага Шпицберген

В данной статье рассматривается изменчивость ледовых условий к северу от архипелага Шпицберген. Большую часть года к северу от архипелага наблюдается устойчивая полынья, которую принято называть «Залив Китобоев». На основании данных о сплоченности льда с 1978 г. по настоящее время все многообразие ледовых условий было объединено в четыре основных типа. Тип 1 — район к северу от арх. Шпицберген покрыт льдом, тип 2 — кромка льда проходит к северу от архипелага, 3 — полынья «Залив Китобоев», 4 — промежуточный тип, когда образуется «проход» в Баренцево море между кромкой льда и северным побережьем архипелага. Была проанализирована повторяемость каждого из типов, выделены основные периодичности и тенденции, дана оценка изменению потока тепла, поступающего из океана в атмосферу в исследуемом регионе.

1. Serreze M.C., Barry R.G. Processes and impacts of Arctic amplification: A research synthesis // Global and planetary change. 2011. V. 77. № 1–2. С. 85–96.

2. Alekseev G.V., Aleksandrov E.I., Glok N.I., Ivanov N.E., Smolyanitsky V.M., Kharlanenkova N.E., Yulin A.V. Arctic sea ice cover in connection with climate change // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2015. Т. 51. № 9. С. 889–902.

3. Тисленко Д.И., Иванов Б.В., Смоляницкий В.М., Священников П.Н., Весман А.В., Isaksen K., Gjelten H. Сезонные и многолетние изменения ледовитости в районе архипелага Шпицберген // Современное состояние природной среды архипелага Шпицберген: Коллективная монография, под общей редакцией д. г. н. Саватюгина Л.М. СПб.: ААНИИ, 2020. С. 95–103.

4. Kwok R., Rothrock D.A. Decline in Arctic sea ice thickness from submarine and ICESat records: 1958–2008 // Geophysical Research Letters. 2009. V. 36. L15501. doi:10.1029/2009GL039035.

5. Cavalieri D.J., Parkinson C.L. Arctic sea ice variability and trends, 1979–2010 // The Cryosphere. 2012. V. 6. № 4. P. 881–889.

6. Vinje T. Anomalies and trends of sea-ice extent and atmospheric circulation in the Nordic Seas during the period 1864–1998 // Journal of Climate. 2001. V. 14. № 3. P. 255–267.

7. Алексеев Г.В., Кузмина С.И., Глок Н.И., Вязилова А.Е., Иванов Н.Е., Смирнов А.В. Влияние Атлантики на потепление и сокращение морского ледяного покрова в Арктике // Лед и Снег. 2017. Т. 57. № 3. С. 381–390.

8. Иванов В.В. Современные изменения гидрометеорологических условий в Северном Ледовитом океане, связанные с сокращением морского ледяного покрова // Гидрометеорология и экология. 2021. № 64. С. 407–434.

9. Maslanik J.A., Fowler C., Stroeve J., Drobot S., Zwally J., Yi D., Emery W. A younger, thinner Arctic ice cover: Increased potential for rapid, extensive sea‐ice loss // Geophysical Research Letters. 2007. V. 34. L24501. doi: 10.1029/2007GL032043.

10. Nghiem S.V., Rigor I.G., Perovich D.K., Clemente-Colón P., Weatherly J.W., Neumann G. Rapid reduction of Arctic perennial sea ice // Geophysical Research Letters. 2007. V. 34. L19504. doi: 10.1029/2007GL031138.

11. Юлин А.В., Вязигина Н.А., Егорова Е.С. Межгодовая и сезонная изменчивость площади льдов в Северном Ледовитом океане по данным спутниковых наблюдений // Российская Арктика. 2019. № 7. С. 28–40.

12. Stroeve J.C., Markus T., Boisvert L., Miller J., Barrett A. Changes in Arctic melt season and implications forsea ice loss // Geophysical Research Letters. 2014. V. 41. P. 1216–1225.

13. Rampal P., Weiss J., Marsan D. Positive trend in the mean speed and deformation rate of Arctic sea ice, 1979–2007 // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2009. V. 114. C05013. doi: 10.1029/2008JC005066.

14. Polyakov I.V., Pnyushkov A.V., Alkire M.B., Ashik I.M., Baumann T.M., Carmack E.C., Goszczko I., Guthrie J., Ivanov V.V., Kanzow T., Krishfield R., Kwok R., Sundfjord A., Morison J., Rember R., Yulin A. Greater role for Atlantic inflows on sea-ice loss in the Eurasian Basin of the Arctic Ocean // Science. 2017. V. 356 (6335). P. 285–291. doi: 10.1126/science.aai8204.

15. 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. Т. 64. № 1. С. 42–54.

16. Selyuzhenok V., Bashmachnikov I., Ricker R., Vesman A., Bobylev L. Sea ice volume variability and water temperature in the Greenland Sea // The Cryosphere. 2020. V. 14. № 2. P. 477–495.

17. Serreze M. C., Holland M. M., Stroeve J. Perspectives on the Arctic’s shrinking sea-ice cover // Science. 2007. V. 315. № 5818. P. 1533–1536.

18. Иванов Б.В., Тимачев В.Ф., Священников П.Н., Макштас А.П., Бедненко В.М., Павлов А.К. Энергомассообмен между океаном и атмосферой в районе зимней полыньи к северу от архипелага Шпицберген // Проблемы Арктики и Антарктики. 2013. Т. 2. № 96. С. 111–117.

19. Тисленко Д.И., Иванов Б.В. Долгопериодная изменчивость температуры атлантических вод во фьордах острова Западный Шпицберген в период первого (1920–1940 гг.) и современного потепления в Арктике// Проблемы Арктики и Антарктики. 2015. Т. 2. № 104. С. 93–100.

20. Шапкин Б.С., Рубченя А.В., Иванов Б.В., Ревина А.Д., Багрянцев М.В. Многолетние изменения ледовитости в районе архипелагов Шпицберген и Земля Франца-Иосифа // Лед и Снег. 2021. Т. 61. № 1. С. 128–136.

21. 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.

22. 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. № 12. P. 4917–4932.

23. Koenigk T., Caian M., Nikulin G., Schimanke S. Regional Arctic sea ice variations as predictor for winter climate conditions // Climate Dynamics. 2016. V. 46. № 1–2. P. 317–337.

24. Screen J.A. Simulated atmospheric response to regional and pan-Arctic sea ice loss // Journal of Climate. 2017.V. 30. № 11. P. 3945–3962.

25. Aagaard K., Foldvik A., Hillman S.R. The West Spitsbergen Current: disposition and water mass transformation // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1987. V. 92. № C4. P. 3778–3784.

26. Saloranta T.M., Haugan P.M. Northward cooling and freshening of the warm core of the West Spitsbergen Current // Polar Research. 2004. V. 23. № 1. P. 79–88.

27. Cokelet E.D., Tervalon N., Bellingham J.G. Hydrography of the West Spitsbergen current, Svalbard branch: autumn 2001 // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2008. V. 113. C01006. doi: 10.1029/2007JC004150.

28. Onarheim I.H., Smedsrud L.H., Ingvaldsen R.B., Nilsen F. Loss of sea ice during winter north of Svalbard // Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography. 2014. V. 66 (1). 23933. doi: 10.3402/tellusa.v66.23933.

29. World Meteorological Organization (WMO). WMO sea-ice nomenclature: terminology, codes and illustrated glossary. WMO Publication. Secretary of the World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland. 2014. V. 259 (1). P. 121.

30. Maqueda M.A., Willmott A.J., Biggs N.R.T. Polynya dynamics: A review of observations and modeling // Reviews of Geophysics. 2004. V. 42. RG1004. doi: 10.1029/2002RG000116.

31. Tetzlaff A., Lüpkes C., Birnbaum G., Hartmann J., Nygård T., Vihma T. Brief Communication: Trends in sea ice extent north of Svalbard and its impact on cold air outbreaks as observed in spring 2013 // The Cryosphere. 2014. V. 8. № 5. P. 1757–1762. doi: 10.5194/tc-8-1757-2014.

32. EUMETSAT Ocean and Sea Ice Satelitte Application Facility. Global sea ice concentration reprocessing dataset 1978–2015: [Электронный ресурс] // Norwegian and Danish Meteorological Institutes. 2015. URL: https://osi-saf.eumetsat.int/products/sea-ice-products (дата обращения 26.06.2022) [база данных].

33. Hwang B.J., Barber D.G. Pixel‐scale evaluation of SSM/I sea‐ice algorithms in the marginal ice zone during early fall freeze‐up // Hydrological Processes. 2006. V. 20. № 9. P. 1909–1927.

34. Goldstein M.A., Lynch A.H., Zsom A., Arbetter T., Chang A., Fetterer F. The step-like evolution of Arctic open water // Sci Rep. 2018. V. 8 (1). 16902. doi: 10.1038/s41598-018-35064-5.

35. Иванов Б.В., Священников П.Н., Уразгильдеева А.В., Прохорова У.В., Весман А.В., Пантелеев В.В., Тисленко Д.И. Среднемесячная температура приземного слоя воздуха на архипелаге Шпицберген по данным норвежских и российских метеорологических станций за период 1898–2014 гг. (SAT). Свидетельство о государственной регистрации № 2016621093 от 10.08.2016 [база данных].

36. Nordli Ø., Przybylak R., Ogilvie A. E., Isaksen K. Long-term temperature trends and variability on Spitsbergen: the extended Svalbard Airport temperature series, 1898–2012 // Polar Research. 2014. V. 33. 21349. https://doi.org/10.3402/polar.v33.21349.

37. Nordli Ø., Wyszyński P., Gjelten H., Isaksen K., Łupikasza E., Niedźwiedź T., Przybylak R. Revisiting the extended Svalbard Airport monthly temperature series, and the compiled corresponding daily series 1898– 2018. URL: http://repozytorium.umk.pl/handle/item/6323 (дата обращения 01.09.2021) [база данных].

38. Gjelten H.M., Nordli Ø., Isaksen K., Førland E.J., Sviashchennikov P.N., Wyszynski P., Prokhorova U., Przybylak R., Ivanov B.V., Urazgildeeva A.V. Air temperature variations and gradients along the coast and fjords of western Spitsbergen // Polar Research. 2016. V. 35 (1). 29878. doi: 10.3402/polar.v35.29878.

39. Демин В.И., Иванов Б.В., Ревина А.Д. Среднемесячная температура приземного слоя воздуха (восстановленный ряд) в поселке Баренцбург (архипелаг Шпицберген) за период 1911–2018 гг. (SAT_BBG_II). База данных. Свидетельство о государственной регистрации № 2020620164 от 29.01.2020.

40. Демин В.И., Иванов Б.В., Ревина А.Д. Восстановление ряда приземной температуры воздуха на Российской станции в поселке «Баренцбург» (Шпицберген) // Российская Арктика. 2020. № 9. С. 3040.

41. Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Biavati, G., Horányi, A., Muñoz Sabater, J., Nicolas, J., Peubey, C., Radu, R., Rozum, I., Schepers, D., Simmons, A., Soci, C., Dee, D., Thépaut, J-N. ERA5 monthly averaged data on single levels from 1979 to present: [Электронный ресурс] // Copernicus Climate Change Service (C3S) Climate Data Store (CDS). 2019 https://doi.org/10.24381/cds.f17050d7 (дата обращения 26.08.2021) [база данных].

42. Falk-Petersen S., Pavlov V., Berge J., Cottier F., Kovacs K.M., Lydersen C. At the rainbow’s end: high productivity fueled by winter upwelling along an Arctic shelf // Polar Biology. 2015. V. 38. № 1. P. 5–11.

43. Зубакин Г.К. Крупномасштабная изменчивость состояния ледяного покрова морей СевероЕвропейского бассейна. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 160 c.

44. Vesman A.V., Ivanov B V., Volkov V.A. Changes in thermohaline system on the west Spitsbergen shelf since 1950 to present time // Czech Polar Reports. 2017. Т. 7. № 1. С. 62–73.