ОКЕАНОЛОГИЯ
С середины XX в. специалистами Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) выполняются специальные судовые ледовые наблюдения в арктических и других замерзающих морях. Натурные данные об основных характеристиках ледяного покрова необходимы для разработки и уточнения ледовых прогнозов и для валидации спутниковой информации. В соответствии с техническими достижениями, а также с новыми научными и практическими задачами методика наблюдений постоянно развивается. Весной 2023 г. специалистами ААНИИ выполнялись ледовые наблюдения на борту атомного ледокола «50 лет Победы» в юго-западной части Карского моря. В данной статье представлены новые рекомендации к методике специальных судовых ледовых наблюдений, разработанные во время экспедиции: отправка на судно оперативной и прогностической гидрометеорологической информации из ААНИИ с запросом на ответную передачу в ААНИИ результатов обработки полученных данных в зонах прогнозируемой повышенной деформации ледяного покрова по пути движения судна и расширение возможностей судового телевизионного комплекса для получения информации о слоистости льда и его структуре.
В статье представлены оценки адвективных потоков на открытых границах, а также других компонентов водного, теплового и солевого балансов юго-восточной части Баренцева моря (иногда называемой Печорским морем). По среднемесячным данным реанализов MERCATOR GLORYS12V1 и ECMWF ERA5 за период 1993–2018 гг. рассчитаны объемный расход воды, потоки тепла и соли на границах юго-восточной части Баренцева моря (западная граница по 50° в. д., северная граница по 71° с. ш. и разрез в проливе Карские Ворота); потоки тепла и влаги на поверхности моря. Балансы воды, тепла и соли собраны с невязкой, не превышающей 1,6 %. Выявлено, что адвекция через границы акватории играет главную роль в формировании всех балансов. Основной поток вод направлен с северо-запада акватории транзитом через пролив Карские Ворота в Карское море. На основании анализа линейных трендов показано, что все основные потоки имеют значимый положительный тренд. Это указывает на рост транзита атлантических вод через юго-восточную часть Баренцева моря. Также отмечен рост испарения и теплоотдачи с поверхности моря, связанный с ростом температуры воды.
ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ГИДРОСФЕРЫ
Представлено обобщение результатов пятилетнего (апрель 2018 г. — май 2023 г.) цикла измерений характеристик атмосферного аэрозоля на полярной станции «Ледовая база Мыс Баранова» (архипелаг Северная Земля). Средние значения характеристик аэрозоля за общий период наблюдений составили: объемы частиц субмикронного и грубодисперсного аэрозоля 0,43 и 0,46 мкм3/см3 соответственно; концентрация поглощающего вещества (черного углерода) — 45,8 нг/м3; аэрозольная оптическая толщина атмосферы на длине волны 0,5 мкм — 0,08. Обсуждаются особенности среднего (многолетнего) годового хода приземных концентраций аэрозоля и черного углерода в сравнении с аналогичными данными на полярной станции в Баренцбурге (архипелаг Шпицберген, 2011–2022 гг.) и модельных расчетов — реанализа MERRA-2.
Выполнено сравнение характеристик искусственных ионосферных возмущений в F-области высокоширотной ионосферы при излучении мощных коротких радиоволн нагревного стенда EISCAT/ Heating (г. Тромсё, Норвегия) фазированными антенными решетками (ФАР) с узкой (5–6°) и широкой (10–12°) диаграммами направленности (антенны А1 и А3 соответственно). Рассмотрены характеристики, поведение и пространственная структура электронной концентрации и температуры, продольных плазменных волн (ленгмюровских и ионно-акустических), мелкомасштабных искусственных магнито-ориентированных неоднородностей и искусственного узкополосного (в полосе ±1 кГц относительно частоты нагрева) радиоизлучения ионосферы, вызванных воздействием мощных КВ радиоволн необыкновенной (Х-мода) и обыкновенной (О-мода) поляризаций при их излучении антеннами А1 и А3 в направлении магнитного зенита.
The trend of strengthening of the Antarctic polar vortex in late spring and early summer (November–December) has been observed in recent decades. A good example of this trend is the dynamics of the Antarctic polar vortex in 2020 when it existed until the last week of December. In 2019, conversely, on the contrary, an unusually early breakup of the polar vortex occurred, a minor sudden stratospheric warming was recorded. Strengthening (or weakening) of the Antarctic polar vortex occurs as a result of an increase (or decrease) in the stratospheric meridional temperature gradient under conditions of growth (or decline) in the temperature of the lower subtropical stratosphere. We considered the temperature variations in the lower subtropical stratosphere in the spring of 2019 and 2020 and the corresponding response of the Antarctic polar vortex. The dynamics of the Antarctic polar vortex in September–October 2019 and November 2020 was largely synchronized with the temperature changes in the lower subtropical stratosphere relative to climatological means. Using correlation analysis, we show that the Antarctic polar vortex dynamics in December is largely due to the temperature changes in the lower subtropical stratosphere that occurred in the second half of November, which manifested itself in 2020.
МЕТЕОРОЛОГИЯ И КЛИМАТОЛОГИЯ
Исследованы среднесуточные аномалии температуры воздуха на высоте 2 метра от поверхности (ТВП) в регионе западной части Российской Арктики (60–75° с. ш., 30–85° в. д.) по данным реанализов ERA5 и MERRA-2 за период 1980–2022 гг. Рассчитаны их среднеквадратические отклонения и распределение их среднего количества за год. Показано, что экстремальные события с положительными аномалиями ТВП усиливаются, удлиняются и учащаются над частью акваторий Баренцева, Карского и Белого морей, а также над некоторыми участками суши исследуемого региона. При этом амплитуда, продолжительность и число экстремальные событий с отрицательными аномалиями ТВП в этих районах сокращаются.
ГЛЯЦИОЛОГИЯ И КРИОЛОГИЯ
Разработана классификация криогенно-оползневых форм рельефа, сформированных криогенными оползнями течения (КОТФР), для картографирования их распространения и динамики. В основе лежит значительный объем полевых исследований и интерпретации данных дистанционного зондирования Земли. Классификация включает генетические, морфологические и криолитологические особенности пород, определяющие морфологию и динамику КОТФР, их положение в рельефе, степень их активности, сочетание и комплексирование единичных КОТФР. Предложенная классификация и индикационные признаки используются для картографирования КОТФР на севере Западной Сибири.
СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ
В работе рассматривается развитие изучения в России и СССР (конец XIX в. – 1940 г.) важнейшей характеристики льда — его плотности. Показано, что российские ученые занялись изучением плотности льда лишь в самом конце XIX в., причем эти исследования часто проводились с прикладными целями, например работы Б.П. Вейнберга и его учеников в Томске в 1911–1914 гг. В СССР интерес к исследованиям возродился в конце 1920-х гг. и был связан с развитием исследований в полярных морях. Измерения плотности в основном осуществлялись методом гидростатического взвешивания. По просьбе Н.Н. Зубова и И.И. Месяцева в 1927 г. В.В. Шулейкин создал простой прибор, позволяющий выполнять процедуру определения плотности льда без взвешивания образца. В начале 1930-х гг. важным направлением исследований становится изучение пористости льда, целью которого было выяснение причин изменчивости экспериментальных данных о плотности льда. Для проведения исследований пористости В.В. Шулейкиным и В.И. Арнольдом-Алябьевым были разработаны оригинальные приборы, которые обеспечили возможность изучения этих характеристик льда в экспедиционных условиях. Наибольшее распространение в практике полевых исследований получил прибор Арнольда-Алябьева. Плотность и пористость льда тесно связанные друг с другом физические величины, поэтому измерения пористости льда позволяли по полученным результатам вычислять его плотность. К концу 1930-х гг. измерение плотности льда становится стандартной процедурой при осуществлении ледовых исследований. Этому способствовала разработка во Всесоюзном арктическом институте под руководством Б.П. Вейнберга планов исследования льда на полярных станциях, которые включали изучение пористости и плотности.
ISSN 2618-6713 (Online)