Выполненные работы (этап 3, 01.07. - 31.12.2016)Все запланированные на Этап 3 работы и исследования выполнены в полном объеме в соответствии с Техническим заданием и Планом-графиком.
Основной целью работ Этапа 3, выполняемых за счет средств субсидии, являлись: региональный анализ состояния и изменения характеристик ледяного покрова, оценка его современных изменений и тенденций развития на основе данных обычных и спутниковых наблюдений, а также продолжение исследований распространения волнения в ледяном покрове и разработка региональных прогнозов морского льда высокого разрешения для ключевых районов арктических морей.
Главными задачами этапа 3 (за счёт средств субсидии) являлись формирование и систематизация архива исходных данных о полях дрейфа льда, полученных на основе анализа обычных и спутниковых наблюдений не менее, чем за 30-летний период с исходной временной дискретностью 1-3 суток; подготовка массива среднесезонных (зима, лето) полей дрейфа морского льда в Северном Ледовитом океане (СЛО) с использованием современных статистических методов анализа векторных рядов; выполнение регионального анализа особенностей состояния морского ледяного покрова, сезонной и межгодовой изменчивости ледовых условий (включая айсберги) в Арктическом бассейне и ключевых районах арктических морей (включая ледовые прикромочные зоны).
В рамках регионального анализа впервые на основании анализа уникальных рядов климатического масштаба (длиной около 40 лет) были выполнены исследования изменчивости основных структур циркуляции льда в Арктическом бассейне – Трансарктического течения и Антициклонального круговорота, описаны взаимосвязи дрейфа с полями приземного атмосферного давления над Арктическим бассейном, рассчитаны инвариантные характеристики, описывающие дрейф льдов, проведена географическая интерпретация зависимости распределения ледовых массивов от суммирующего среднесезонного дрейфа льда, выполнена уникальная классификация типов среднесезонного дрейфа морского льда в Арктическом бассейне. Для ключевых районов Баренцева моря (включая район Штокмановского газоконденсатного месторождения) при помощи создаваемой системы мониторинга сформирован специализированный архив спутниковой информации и с применением оригинального разработанного метода автоматической идентификации айсбергов на спутниковых снимках выполнена статистическая оценка распространения айсбергов и анализ межгодовой и сезонной изменчивости. При анализе использованы новые подходы и получены оригинальные результаты. Показано, что наряду с влиянием трендов температуры воздуха, вариации структуры полей дрейфа льда в Северном Ледовитом океане, происходящие под влиянием меняющихся типов атмосферной циркуляции, играют важнейшую роль в формировании условий для нарастания/таяния льда и его экспансии или диссипации.
Работы по исследованию ледовых условий (включая айсберги) в ключевых регионах арктических морей и анализ их сезонной и межгодовой изменчивости выполнялись согласно Плану-Графику. Осуществлены тестовые расчеты по усовершенствованному методу идентификации, а также массовые расчеты по оценке распределения айсбергов в ключевых районах Баренцева моря, описание сезонной и межгодовой изменчивости в распределении айсбергов по акватории моря.
За счет средств и при участии иностранного партнера целью этапа был выполнен региональный анализ ледяного покрова в Арктике, рассмотрены тенденции его развития на примере южной части Евразийского суббассейна Северного Ледовитого океана (СЛО), а также Гренландского и Баренцева морей, в районах, омывающих архипелаг Шпицберген. За счет средств иностранного партнера выполнена валидация моделей распределения прикромочной зоны, а также создана система прогнозирования ледового режима в Баренцевом, Карском морях и в проливе Фрама. Проведен учебный семинар (Берген, Норвегия) для пользователей оперативной информацией по волновым и ледовым прогнозам с особым фокусом на навигацию вблизи от кромки льда или в прикромочной зоне.
На Этапе 3 участниками проекта Д. М. Демчевым, В. А. Волковым, Э. Э. Казаковым и В. С. Хмелевой была подготовлена статья «Sea ice drift retrieval from sequential SAR images using Accelerated-KAZE features». Статья была представлена к публикации в международный журнал «IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing».
Результаты климатического анализа вариаций характеристик ледяного покрова Северного Ледовитого океана и статистические оценки распределения айсбергов в арктических морях могут использоваться для дальнейших комплексных исследовании изменчивости окружающей среды и долгосрочного планирования работ на шельфе арктических морей. Разработанные и усовершенствованные методики анализа данных дистанционного зондирования могут использоваться как раздельно для тематической оперативной целевой поддержки морских операции в Арктике, так и в составе автоматизированных систем мониторинга в онлайновом режиме, в сопряжении с системой идентификации судов (АИС), а также через интеграцию в бортовое программное обеспечение типа NavPlanner.