Влияние интенсивного судоходства на изменение строения и динамики ледяного покрова в юго-западной части Карского моря

Развитие судоходства на Северном морском пути и переход к круглогодичной транзитной навигации требуют не только строительства новых мощных ледоколов и транспортных судов усиленного ледового класса, но и развития специализированного гидрометеорологического обеспечения ледового плавания. Для анализа спутниковой информации, разработки и валидации ледовых прогнозов необходимы фактические специализированные данные о ледяном покрове как среде судоходства. Такие данные можно получить только с борта судна, однако специальные научные экспедиции в зимний период организуются крайне редко. Для получения новых данных о ледяном покрове в районе интенсивного судоходства — в юго-западной части Карского моря — дважды в 2023 и 2024 гг. были организованы специальные судовые ледовые наблюдения на борту атомных ледоколов (экспедиции «ЛЕД-СМП»). В результате работ в рамках специализированного гидрометеорологического обеспечения навигации в юго-западной части Карского моря и одновременно осуществляемых в этом же районе научных экспедиций «ЛЕД-СМП» было выявлено существенное влияние техногенного фактора на изменения в строении и динамике ледяного покрова. В зимне-весенний период в юго-западной части Карского моря используются два основных маршрута плавания: через пролив Карские Ворота или к северу от мыса Желания. В 2024 г. сложилась уникальная навигационная обстановка — весь поток судов с начала апреля был направлен через мыс Желания из-за сложных условий ледового плавания к востоку от пролива Карские Ворота. При составлении специализированных долгосрочных ледовых прогнозов было обнаружено, что после перенаправления всего потока судов по одному маршруту изменился естественный ход процессов в ледяном покрове. Если в начале зимне-весеннего периода 2024 г. ситуация развивалась аналогично той, которая наблюдалась в подобранных годах-гомологах, то в конце сезона она изменилась и стала отличаться от естественных процессов, характерных для данной акватории. Во время специальных судовых ледовых наблюдений были отмечены существенные изменения в строении морского льда на всем протяжении от Обской губы к мысу Желания, что должно сказываться и на скорости движения судов в таких льдах. В данной работе приведены первичные результаты анализа полученных в экспедиции «ЛЕД-СМП-1/2024» данных и описание подспутникового эксперимента, результаты которого в дальнейшем позволят определить степень влияния техногенного фактора на характеристики микроволнового излучения поверхности ледяного покрова.

1. Nguyen L.H., Park S-H., Yeo Gi-Tae. Keyword network analysis: Uncovering research trends on the Northern Sea Route. The Asian Journal of Shipping and Logistics. 2021;37(3):231–238. https://doi.org/10.1016/j.ajsl.2021.06.001

2. Gunnarsson B., Moe A. Ten years of international shipping on the Northern Sea Route: trends and challenges. Arctic Review on Law and Politics. 2021;12:4–30. https://doi.org/10.23865/arctic.v12.2614

3. Григорьев М.Н. Развитие транзитного потенциала Северного морского пути. Контуры глобальных трансформаций: политика, экономика, право. 2019;12(5):109–129. https://doi.org/10.23932/2542-0240-2019-12-5-109-129

4. Chen S.-Y., Kern S., Li X.-Q., Hui F.-M., Ye Y.-F., Cheng X. Navigability of the Northern Sea Route for Arc7 ice-class vessels during winter and spring sea-ice conditions. Advances in Climate Change Research. 2022;13(5):676–687. https://doi.org/10.1016/j.accre.2022.09.005

5. Li X., Otsuka N., Brigham L.W. Spatial and temporal variations of recent shipping along the Northern Sea Route. Polar Science. 2021;27:100569. https://doi.org/10.1016/j.polar.2020.100569

6. Алексеева Т.А., Макаров Е.И., Бородкин В.А., Сероветников С.С., Саперштейн Е.Б., Соколова Ю.В., Котельников В.Д. Развитие методики проведения специальных судовых ледовых наблюдений. Проблемы Арктики и Антарктики. 2023;69(4):394–406. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2023-69-4-394-406

7. Наблюдения за ледовой обстановкой. СПб.: ГУ «ААНИИ»; 2009. 360 с.

8. Сероветников С.С., Фролов С.В., Клейн А.Э. Судовой телевизионный комплекс — реализация автоматизированной системы натурных измерений толщины морского льда. Российская Арктика. 2018;2:41–55. https://doi.org/10.24411/2658-4255-2018-00017

9. Афанасьева Е.В., Сероветников С.С., Алексеева Т.А., Гришин Е.А., Солодовник А.А., Филиппов Н.А. Применение данных судового телевизионного комплекса в оперативном гидрометеорологическом обеспечении морской деятельности на примере картирования толщины ледяного покрова в Арктике. Проблемы Арктики и Антарктики. 2022;68(2):96–117. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-2-96-117

10. Карклин В.П., Юлин А.В., Шаратунова М.В., Мочнова Л.П. Климатическая изменчивость ледяных массивов Карского моря. Проблемы Арктики и Антарктики. 2017;4:37–46. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2017-0-4-37-46

11. Бузуев А.Я., Дубовцев В.Ф., Захаров В.Ф., Смирнов В.Н. Условия плавания судов во льдах морей северного полушария. М.: ГУНиО; 1988. 280 с.

12. Саперштейн Е.Б., Макаров Е.И., Алексеева Т.А., Павлова Е.А. Новый подход в исследовании динамики ледового покрова Арктики и его практическое приложение в интересах судоходства. Труды Крыловского государственного научного центра. 2024; Специальный выпуск 1:168–176. EDN: QALYWX

13. Тихонов В.В., Раев М.Д., Шаркав Е.А., Боярский Д.А., Репина И.А., Комарова Н.Ю. Спутниковая микроволновая радиометрия морского льда полярных регионов. Обзор. Исследование Земли из космоса. 2016;4:65–84. https://doi.org/10.7868/S0205961416040072

14. Ivanova N., Pedersen L., Tonboe R., Kern S., Heygster G., Lavergne T., Sorensen A., Saldo R., Dybkjaer 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. Cryosphere. 2015;9:1797–1817. https://doi.org/10.5194/tc-9-1797-2015

15. Алексеева Т.А., Соколова Ю.В., Афанасьева Е.В., Тихонов В.В., Раев М.Д., Шарков Е.А., Ковалев С.М., Смоляницкий В.М. Влияние загрязненности морского льда на ошибки в определении сплоченности в период таяния по данным спутниковой микроволновой радиометрии. Исследование Земли из космоса. 2022;5:30–46. https://doi.org/10.31857/S0205961422050037

16. Болдырев В.В., Ильгасов П.А., Панцов В.Ю., Прохоров Ю.Н., Стрельников Н.И., Черный И.В., Чернявский Г.М., Яковлев В.В. Микроволновый сканер/зондировщик МТВЗА-ГЯ КА «Метеор-М» №1. Вопросы электромеханики. Труды НПП ВНИИЭМ. 2008;107:22–25.

17. Чернявский Г.М., Митник Л.М., Кулешов В.П., Митник М.Л., Стрельцов А.М., Евсеев Г.Е., Черный И.В. Моделирование яркостной температуры и первые результаты, полученные микроволновым радиометром MTВЗA-ГЯ со спутника «Метеор-М» № 2-2. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020;17(3):51–65. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2020-17-3-51-65