Главное меню:
Соглашение с Минобрнауки ПНИ «Суда и волны в полярных регионах»
ВВЕДЕНИЕ (Описание проблемы, обоснование актуальности научных исследований)
Исследования, направленные на разработку технологий безопасности навигации и работ на море в Арктике в районах распространения многолетнего льда, а также в районах с айсбергами и другими опасными ледяными образованиями, на протяжении многих лет являются приоритетными для арктических гидрометеорологов, разрабатывающих методы получения информации о состоянии ледяного покрова. В условиях современного этапа глобального потепления, наиболее ярко проявляющегося в Арктике, это направление работ приобретает специфические черты. При существующем значительном уменьшении площади и сплоченности морских льдов в летний период появляется возможность расширения районов плавания и разработок природных ресурсов в Арктике. Ледовые условия в настоящее время характеризуются большим разнообразием и изменчивостью, требуется более комплексное и оперативное описание этих условий для возможности принятия решений для обеспечения безопасности мореплавания и промышленной деятельности. В условиях разреженного льда возникает необходимость предоставления пользователям дополнительных параметров среды, например чрезвычайно важной оказывается информация по распространению волнения в разреженных льдах, методы классификации льдов по возрастным характеристикам требуют большей детализации, более точного разделения зон открытой воды и льда. Необходимо идентифицировать и отслеживать траектории дрейфа айсбергов, представляющих существенную опасность для судов и платформ. Наряду с информацией о распределении льдов по возрастным характеристикам требуется также информация о полях дрейфа льда. Для более полного и точного понимания развития ледовых и гидрометеорологических процессов необходимо получать первичную информацию на больших площадях, что предполагает обязательное использование данных спутникового дистанционного зондирования, а, следовательно, и развития методов извлечения информации о ледяном покрове по спутниковых снимкам различного типа - как видимого, так и радиолокационного диапазона. При разработке методов прогнозирования изменения ледовых условий необходимо привлечение методов моделирования. Многие процессы и последствия современного потепления достаточно хорошо описываются глобальными климатическими моделями, однако не всегда достигается удовлетворительное их согласие с данными наблюдений, поэтому важно развивать методы валидации моделей.
В условиях возрастающего числа пользователей ледовой информацией в Арктике в настоящее время необходима разработка компактных автоматизированных систем не требующие привлечения ледовых экспертов, дефицит которых наблюдается в настоящее время. Таким образом, фундаментальной научной проблемой для обеспечения безопасной работы в Арктике является создание автоматизированных систем мониторинга и прогнозирования состояния ледяного покрова с применением данных спутниковых наблюдений в рамках единой оперативной информационной системы с использованием унифицированной базы спутниковой информации, согласованной с системой расчетов и прогнозирования. Важнейшей проблемой также является разработка исследование распространения морского волнения в разреженном ледяном покрове и разработка усовершенствованных моделей волнения, поскольку волнение в разреженных льдах представляет повышенную опасность для судов и инженерных сооружений. Важнейшая проблема в области климатических исследований базируется на факте, что результаты моделирования глобального климата показывают, что Арктика является областью, наиболее чувствительной к возрастанию концентраций парниковых газов. Кроме того, на основе анализа изменений ледяного покрова и температурного режима Арктики, произошедших в последние десятилетия, установлено, что климатический отклик на крупномасштабные вариации атмосферной циркуляции также наиболее ярко проявляется в Арктике. Площадь морских арктических льдов уменьшилась с конца 1970-х годов и достигла в первой половине 1990-х наименьшего за столетие значения. Ледяной покров является важной компонентой климатической системы в области высоких широт и существенно влияет на теплообмен, обмен количеством движения и массой между океаном и атмосферой, на поверхностную плотность океана. Особая чувствительность морских льдов к сравнительно небольшим изменениям климатическим системы в сочетании с простотой слежения за ними с помощью современных космических средств наблюдений выдвинули их в качестве надежного индикатора климатических изменений. Таким образом, установление связей между климатическими изменениями в атмосфере и ледяном покрове и выявлении причин этой связи является еще одной задачей, требующей решения.