Апробация сейсмоакустического метода мониторинга параметров ледяного покрова на архипелаге Земля Франца-Иосифа
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2024-70-3-295-309
Аннотация
В работе проанализированы данные натурного сейсмоакустического эксперимента с многоканальной группой геофонов, размещенных на припайном льду острова Александры архипелага Земля Франца-Иосифа, в рамках комплексной экспедиции Русского географического общества. Продемонстрирована принципиальная возможность использования изгибно-гравитационных волн, распространяющихся в плавучем ледяном покрове, для оценки его характеристик, как в активном режиме, так и путем анализа естественных шумов. Результаты восстановления параметров льда, полученные неразрушающим образом с использованием сейсмоакустических волн и усредненные вдоль протяженных профилей, сопоставлены с данными прямых контактных измерений.
Ключевые слова
изгибно-гравитационные волны,
Земля Франца-Иосифа,
сейсмоакустика,
толщина морского льда,
фоновый шум
При поддержке: Данная работа была поддержана Российским научным фондом, грант № 22-77-00067
Об авторах
Д. А. Преснов
ФГБУН Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук
Россия
Россия
Москва
А. Б. Тимофеева
ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Россия
Санкт-Петербург
Список литературы
1. Алексеева Т.А., Фролов С.В., Сероветников С.С. Обзор методов и основных результатов измерения толщины морского льда в Арктике. Российская Арктика. 2021;1(12):33–49. https://doi.org/10.24412/2658-4255-2021-1-33-49
2. Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Собисевич Л.Е., Шуруп А.С. О локализации геологических отдельностей арктического шельфа на основе анализа модовой структуры сейсмоакустических полей. Доклады Академии наук. 2018;479(1):80–83. https://doi.org/10.7868/S0869565218070198
3. Stein P.J., Euerle S.E., Parinella J.C. Inversion of pack ice elastic wave data to obtain ice physical properties. J. Geophys. Res. 1998;103(C10):21783–21793. https://doi.org/10.1029/98JC01269
4. Тихоцкий С.А., Преснов Д.А., Собисевич А.Л., Шуруп А.С. Использование низкочастотных шумов в пассивной сейсмоакустической томографии дна океана. Акустический журнал. 2021;67(1):107–116. https://doi.org/10.31857/S0320791921010056
5. Собисевич А.Л., Преснов Д.А., Агафонов В.М., Собисевич Л.Е. Вмораживаемый автономный геогидроакустический буй нового поколения. Наука и технологические разработки. 2018; 97(1):25–34. https://static.ifz.ru/10.21455/std2018.1-3
6. Krylov A.A., Novikov M.A., Kovachev S.A., Roginskiy K.A., Ilinsky D.A., Ganzha O.Y., Ivanov V.N., Timashkevich G.K., Samylina O.S., Lobkovsky L.I., Semiletov I.P. Features of seismological observations in the Arctic Seas. Journal of Marine Science and Engineering. 2023; 11(12):2221. https://doi.org/10.3390/jmse11122221
7. Музылев С.В. Волны в океане под ледяным покровом: основы теории и модельные задачи. В: А.В. Фролов, Ю.Д. Реснянский (ред.) Современные проблемы динамики океана и атмосферы: Сборник статей, посвященный 100-летию со дня рождения проф. П.С. Линейкина. Гидрометцентр России. М.: ТРИАДА ЛТД; 2010. С. 315–346.
8. Смирнов В.Н., Ковалев С.М., Нюбом А.А., Знаменский М.С. Механика колебаний и волн во льдах Северного Ледовитого океана при явлениях сжатия и торошения. Проблемы Арктики и Антарктики. 2020;66(3):321–336. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-3-321-336
9. Смирнов В.Н., Ковалев С.М., Шушлебин А.И., Колабутин Н.В., Знаменский М.С. Мониторинг физико-механического состояния морского льда и краткосрочное прогнозирование экстремальных ледовых явлений. Проблемы Арктики и Антарктики. 2020;66(2):162–179. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-2-162-179
10. Яковлев А.В., Ковалев С.М., Шиманчук Е.В., Шиманчук Е.В., Нюбом А.А. Сеть сейсмических станций, установленная на дрейфующих льдах: эксперимент на севере Баренцева моря. Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2021;496(2):158–163. https://doi.org/10.31857/S2686739721020213
11. Федин К.В., Колесников Ю.И., Нгомайезве Л. Определение толщины льда по стоячим волнам. Процессы в геосредах. 2019;22(4):528–533.
12. Богородский В.В., Гаврило В.П. Лед: Физические свойства. Современные методы гляциологии. Л.: Гидрометеоиздат; 1980. 384 с.
13. Хейсин Д.Е. Динамика ледяного покрова. Л.: Гидрометеоиздат; 1967. 216 с.
14. Преснов Д.А., Собисевич А.Л., Шуруп А.С. Определение параметров ледового покрова с помощью сейсмоакустического шума. Акустический журнал. 2023;69(5):637–651. https://doi.org/10.31857/S0320791923600385
15. Матишов Г.Г., Жичкин А.П. Современные тенденции изменения ледовитости в районе архипелага Земля Франца-Иосифа. Доклады Академии наук. 2017;472(6):708–711. https://doi.org/10.7868/S0869565217060226
16. Шапкин Б.С., Рубченя А.В., Иванов Б.В., Ревина А.Д., Богрянцев М.В. Многолетние изменения ледовитости в районе архипелагов Шпицберген и Земля Франца-Иосифа. Лед и снег. 2021;61(1):128–136. https://doi.org/10.31857/S2076673421010076
17. Стартовала комплексная экспедиция РГО на архипелаг Земля Франца-Иосифа. URL: https://ifz.ru/novosti/ruslan-zhostkov-kompleksnaya-ekspedicziya-rgo-na-arxipelag-zemlya-franczaiosifa (accessed 21.06.2024).
18. Moreau L., Stehly L., Boué P., Lu Y., Larose E., Campillo M. Improving ambient noise correlation functions with an SVD-based Wiener filter. Geophysical Journal International. 2017;211(1):418– 426. https://doi.org/10.1093/gji/ggx306
19. Смирнов В.Н., Миронов Е.У. Исследования прочности, морфометрии и динамики льда в инженерных задачах при освоении шельфа в замерзающих морях. Проблемы Арктики и Антарктики. 2010;85(2):5–15.
Рецензия
Для цитирования:
Преснов Д.А., Тимофеева А.Б. Апробация сейсмоакустического метода мониторинга параметров ледяного покрова на архипелаге Земля Франца-Иосифа. Проблемы Арктики и Антарктики. 2024;70(3):295-309. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2024-70-3-295-309
For citation:
Presnov D.A., Timofeeva A.B. Field trial of a seismoacoustic method for ice cover parameters monitoring on the Franz Josef Land archipelago. Arctic and Antarctic Research. 2024;70(3):295-309. (In Russ.) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2024-70-3-295-309
Просмотров:
214
Послать статью по эл. почте 
