УДК 551.324.63
ББК 26.221
BISAC NAT010000
BISAC NAT045050
BISAC NAT025000
BISAC NAT045030
BISAC SCI081000
BISAC SCI092000
BISAC SCI020000
BISAC SCI039000
BISAC SOC053000
BISAC TEC060000
СПУТНИКОВЫЙ ГИДРОГРАФИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ОСТРОВОВ НОВОЙ ЗЕМЛИ
Платонова Е В
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (г. Санкт-Петербург)
Россия
Бычкова И А
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (г. Санкт-Петербург)
Россия
Аннотация:
На основе измерительного дешифрирования и анализа оптической и радиолокационной спутниковой информации была оценена многолетняя динамика фронтов выводных ледников восточного и западного побережий Новой Земли, выделены периоды колебаний и рассчитаны статистические характеристики. В ходе исследований было обнаружено несколько островов, сформировавшихся в процессе отступания выводных ледников, а также отмечен новый, не обозначенный ранее выводной ледник.
На основе измерительного дешифрирования и анализа оптической и радиолокационной спутниковой информации была оценена многолетняя динамика фронтов выводных ледников восточного и западного побережий Новой Земли, выделены периоды колебаний и рассчитаны статистические характеристики. В ходе исследований было обнаружено несколько островов, сформировавшихся в процессе отступания выводных ледников, а также отмечен новый, не обозначенный ранее выводной ледник.
Ключевые слова:
спутник, радиолокация, дистанционное зондирование, динамика выводных ледников, айсберги, Новая Земля
спутник, радиолокация, дистанционное зондирование, динамика выводных ледников, айсберги, Новая Земля
Введение. В последние годы наблюдается рост хозяйственной активности в Арктическом регионе, в частности, вблизи шельфа, вызванный интенсификацией работ по освоению месторождений углеводородного и минерального сырья [2]. Для обеспечения безопасности работ в арктических морях необходимо иметь представление об основных источниках айсбергов в заданных районах, их мощности и многолетней изменчивости. Климатические изменения последних лет способствовали активной деградации ледников, в результате чего сформировался новый рельеф островов, изменилась батиметрия акваторий, что требует внесения данной информации в навигационные морские карты. Район исследования и методы проведения работ. Для исследования гидрографической обстановки в районе архипелага Новая Земля были привлечены радиолокационные данные ИСЗ Sentinel 1 (разрешение 40 м) и данные видимого диапазона ИСЗ Landsat 5,7,8 (разрешение 15, 30 м) за 1985-2018 гг. Снимки выбирались за июльавгуст в зависимости от наличия данных. В этот период акватории Баренцева и Карского морей практически полностью свободны ото льда, что позволяет лучше дешифрировать фронты ледников. Для более точного анализа измерений использовались интерферометрические спутниковые снимки выполненные на основе квазисинхронных радарных изображений ИСЗ Sentinel 1 На основе анализа спутниковой информации оценивалась многолетняя динамика фронтов 38 выводных ледников восточного и западного побережий Новой Земли, выделены периоды колебаний, рассчитаны статистические характеристики (длина, изменение площади отступания и скорость отступания/нарастания). Средняя скорость отступания ледников за 33 года (V) определялась как V=S/(l•33),где S - площадь отступившей части ледника, м²; l - длина фронта ледника и составила 38,5 м/год для восточного побережья и 69 м/год для западного. Полученные результаты. В период с 1980-х гг. и по настоящее время продолжается деградация выводных ледников Новой Земли. Участниками гляциологической экспедиции на Новую Землю, обнаружено, что ледниковый покров обладает большими скоростями движения: в 10 км от фронтальной части он движется в среднем со скоростью 120-150 м/год. В центральных частях покрова на высотах 700 м скорость движения составляет 5-10 м/год [1]. Наблюдается общая тенденция сокращения массы ледников. Во время таяния ледники деформировались и в некоторых случаях либо частично вышли на сушу, либо выдвинулись в сторону моря, что привело к изменениям процесса айсбергообразования. Максимальная средняя скорость отступания на восточном побережье архипелага отмечена у ледника Мощный (60 м/год). За исследуемый период площадь отступания данного ледника составила 25 км². Этот же ледник является и самым продуктивным ледником по количеству генерируемых айсбергов восточного побережья на 2017 г. Также наблюдались «стабильные» ледники (кромки ледников на различные даты съемки совпадают). Данная ситуация характерна для ледников Голубой, Серп и молот, расположенных в узких фьордах. Процесс «нарастания» (линия фронта ледника на более поздних снимках выдвинута в море по сравнению с более ранними) с начала 2000-х гг наблюдался лишь у 31% ледников и носил хаотичный характер. К примеру, за 2007-2015 гг. фронт ледника Анучина продвинулся на 700 м к морю, а уже в 2016 г. снова начал отступать. На западном побережье архипелага наибольшая площадь отступания была зафиксирована у ледника Вера (18,2 км²). Меньше всего изменилось положение кромки у ледников Анучина (1,2 км²) и Броунова (0,3 км²). За исследуемый период ледники западного побережья продвинулись вглубь архипелага в среднем на 2,2 км. Так за счет отступания фронта ледника Иностранцева вглубь архипелага образовался новый, ранее не отмеченный выводной ледник с длиной фронта 1,4 км (№ 1 на рисунке 1). Ледник Таисия сместился к югу в среднем на 2,7 км, из-за чего открылось несколько островов. Ледник в заливе Вилькицкого сместился на восток на 2,5 км, вследствие этого в открывшейся бухте образовались два острова и два мыса. Перечень островов, обнаруженных по спутниковым данным, представлен в таблице 1. На восточном побережье в результате абляции ледника Средний сформировался новый участок берега, свободный ото льда. Линия фронта сократилась на 4/5, из-за чего процесс айсбергообразования практически прекратился. Ледник отошел на северо-запад на 2,3 км, образовав три острова. Все образовавшиеся острова являются стационарными и имеют достаточную высоту, чтобы не исчезать под водой во время приливов В процессе исследования было выделено три характерных периода с различной скоростью отступания ледников. В предшествующий период 80-х гг. таяние ледников не было интенсивным. До начала 90-х гг. скорость отступания была минимальной; с начала 2000-х она стала увеличиваться. С 2015 г. произошло резкое увеличение скоростей таяния. Была проведена попытка связать скорости отступания ледников с температурой воздуха. Были использованы данные метеостанций островов Визе, Попова, Ушакова. Однако значимой корреляционной зависимости не получено. Большее влияние на скорость отступания ледников оказывает длительность периода наличия/отсутствия льда на акватории морей [3]. Заключение. В ходе исследования, основанного на дистанционных данных для Новой Земли, наблюдался процесс сокращения общей массы ледников. Средняя скорость отступания фронтов для восточного берега составила 38,5 м/год, для западного - 69 м/год. В результате таяния ледника Иностранцева получил выход в залив новый ледник. Также было обнаружено несколько новых островов, сформировавшихся вблизи побережья после процесса абляции. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ грант № 18-05-60109\18 от 31.05.2018 г.
1. Саенко В.С., Кучейко А.А. Изучение таяния ледника Визе на Новой Земле по данным оперативной космосъемки и исследование нового острова [электронный ресурс]: Артек: профильная смена РОСКОСМОСА «Поехали!»: материалы науч.-практ. конф. //Ялта. 2016. URL: http://new.risksat.ru/docs/Артек_Остров (дата обращения: 10.08.2018)
2. Иванченко Д. С., Картамышева Е. С. Развитие промышленности и технологий в Арктике // Молодой ученый. 2016. №28. С. 333- 336.
3. Carr, J., Stokes С., Vieli А. Recent retreat of major outlet glaciers on Novaya Zemlya, Russian Arctic, influenced by fjord geometry and seaice condition//Journal of Glaciology. Vol. 60, № 219, P. 155-170
