Лёд и Снег · 2020 · Т. 60 · № 4

УДК 551.326.3(98)

doi: 10.31857/S2076673420040061

Пространственные различия плотности разрывов в ледяном покрове

приатлантической части Арктического бассейна

Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия

*ldyment@yandex.ru

Spatial differences in the distribution of leads in the ice cover in the Atlantic sector

of the Arctic basin

L.N. Dyment*, S.M. Losev

Arctic and Antarctic Research Institute, St. Petersburg, Russia

*ldyment@yandex.ru

Received January 10, 2020 / Revised March 11, 2020 / Accepted June 10, 2020

Keywords: density of leads, leads, sea-ice, sea ice cover, specific length of leads, Western Arctic.

Summary

We analyzed data on the spatial distribution (density) of large breaks (gaps) in the drifting sea ice cover in

the Western Arctic for the period from October 2005 to September 2017, obtained through decoding of low-

resolution images from the NOAA satellites. The specific length of gaps, which is the total length of them

over an area of 1 km², is used as a characteristic of the spatial density. It was found that along the continen-

tal slope, approximately from the meridian 70° E to the Lincoln Sea, there is a well-defined area of high den-

sity, which remains throughout most part of the ice cycle. In this area, the values of the specific gap length

averaged over two-month periods exceeded 24 m/km². In the near-polar region, the density of breaks was

smaller throughout the whole ice cycle. The least values of the specific length take place in May-June that is

caused by changes in the general state of the ice cover. It was determined that the density of gaps in this area

of the Arctic basin well correlated with the speed of wind drift of ice: the more intensive the drift, the larger

the density. On the continental slope, two local zones with maximum values of the specific length of breaks

reaching 32 m/km² are considered. It is suggested that the stability of their location in space and time is con-

nected with the increased influence of tidal processes on the deformation of the ice cover over local bottom

elevations on the continental slope. A correlation between the bottom profile and the values of the specific

length of the gaps along two conditional lines passing through the maximum value zones did show that the

largest values of the density are noticed in areas with significant gradients of the depth.

Citation: Dyment L.N., Losev S.M. Spatial differences in the distribution of leads in the ice cover in the Atlantic sector of the Arctic basin. Led i Sneg. Ice

and Snow. 2020. 60 (4): 567-577. [In Russian]. doi: 10.31857/S2076673420040061.

Поступила 10 января 2020 г. / После доработки 11 марта 2020 г. / Принята к печати 10 июня 2020 г.

Ключевые слова: Западная Арктика, ледяной покров, морской лёд, плотность разрывов, разрывы, удельная длина разрывов.

На основе расчёта плотности разрывов в ледяном покрове приатлантической части Арктиче-

ского бассейна по спутниковым данным за 2006-2017 гг. установлено, что на протяжении большей

части ледового цикла в полях распределения удельной длины разрывов хорошо выражена обшир-

ная область её повышенных значений. Обосновано предположение, что причина возникновения

локальных зон с повышенной плотностью разрывов - приливные явления. В открытой части Аркти-

ческого бассейна значения удельной длины разрывов согласуются в основном со скоростью ветро-

вого дрейфа льда.

Введение

удельной длиной, численно равной суммар

ной протяжённости разрывов на площади 1 км².

Нарушения сплошности морского льда (НСЛ),

Удельная длина разрывов тесно связана с другим

называемые также разрывами, образуются в хо

параметром плотности - средним расстоянием

лодное время года под влиянием динамических

между разрывами по нормали к их модальной

факторов в виде трещин и каналов. Плотность в

ориентации. Внимание к изучению характери

пространстве - одна из основных характеристик

стик разрывов в дрейфующем льду обусловлено

разрывов, которая может быть представлена их

их большой практической значимостью. В Арк-

 567 

Морские, речные и озёрные льды

тическом бассейне и в арктических морях при

ность морских млекопитающих [11]; 4) разры

сложных ледовых условиях НСЛ используют для

вы в дрейфующем льду и его деформации могут

проводки судов ледоколами. В истории море

содержать информацию об имевшем место зем

плавания известны случаи, когда экспедицион

летрясении и цунами [12]; 5) значения характе

ные суда с учётом разрывов следовали в дрей

ристик плотности разрывов и их ориентации,

фующем льду без ледокольной поддержки. Так,

установленные непосредственно по данным

в августе 2005 г. научно-экспедиционное судно

наблюдений, крайне необходимы при модели

«Академик Федоров», используя НСЛ, самосто

ровании формирования нарушений сплошности

ятельно, без участия ледокола, вышло из Певе

льда и их эволюции [13].

ка, дошло до станции «Северный полюс-33», а

Таким образом, изучение разрывов в дрей

затем последовало к Северному полюсу, кото

фующем льду Арктического бассейна имеет как

рый достигло 29 августа [1], став первым транс

практический, так и научный интерес. Очень

портным судном, совершившим такой рейс.

важно знать местоположение зон с повышен

Увеличение числа примеров успешного пла

ными значениями плотности разрывов, а также

вания в сплочённом дрейфующем льду с исполь

устойчивость их существования.

зованием разрывов привело к выводу, что при

планировании транспортных операций в арк-

тических морях и Арктическом бассейне целе

Методика исследования

сообразно, наряду с характеристиками льда и

его распределением в заданном районе, учиты

Настоящая работа выполнена на основе ин

вать также сведения о НСЛ [2]. Значения пре

формации, полученной по спутниковым сним

обладающей ориентации разрывов и их удель

кам малого разрешения, которые в видимом и

ной длины, осреднённые за месяц, в который

ИК-диапазонах поступают с ИСЗ NOAA в режи

намечена операция, по данным за все годы наб-

ме непосредственной передачи. На этих сним

людений позволяют определить ориентировоч

ках фиксируются только самые крупные разры

ный вариант маршрута, в зоне которого преоб

вы, ширина которых составляет не менее 500 м.

ладающая климатическая ориентация разрывов

По спутниковым снимкам проводилась оциф

наиболее близка к генеральному направлению

ровка зафиксированных разрывов. Координаты

следования. Окончательно маршрут выбирается

их отрезков заносились в электронный архив.

непосредственно перед началом операции [3] с

С целью исключения влияния плотной облачно

учётом фактических сведений о НСЛ и средне

сти на дешифрирование разрывов для последу

срочного прогноза их эволюции.

ющей обработки отбирались снимки того витка

Интерес к разрывам в дрейфующем льду вы

ИСЗ, на котором в исследуемой области поверх

зван также тем, что их формирование и после

ность ледяного покрова была наименее закры

дующие изменения связаны с происходящими

та облаками. В некоторых отдельных случаях,

в нём динамическими процессами [4, 5]. Име

когда из-за облачности результаты дешифри

ются и другие причины такого внимания. Это

рования за очередной день нельзя было считать

подтверждают следующие примеры из опубли

достоверными, данные о разрывах в электрон

кованных работ: 1) образование в дрейфующем

ный архив не заносились. Результаты оцифров

льду систем разрывов определяет строение са

ки НСЛ за конкретный день приняты за данные

мого ледяного покрова [6-8]; 2) через наруше

одного наблюдения.

ния сплошности льда происходит теплообмен

Общая совокупность использованных исход

между океаном и атмосферой; при этом в зонах с

ных данных по разрывам получена за период с

повышенной плотностью НСЛ площадь откры

октября 2005 г. по июнь 2017 г. включительно,

той воды составляет в среднем 2,4% всей площа

т.е. за 12 неполных годовых ледовых циклов. От

ди дрейфующего льда, а количество тепла, вы

метим, что за ледовый цикл в арктических морях

деляемого в атмосферу, близко к тому, которое

принято считать промежуток времени с октября

проникает через весь лёд [9, 10]; 3) нарушения

предыдущего года по сентябрь последующего.

сплошности льда в Северном Ледовитом океа

Данные за июль-сентябрь к расчётам не при

не поддерживают нормальную жизнедеятель

влекались, поскольку в это время года в связи с

 568 

Л.Н. Дымент, С.М. Лосев

ла на достоверность распределения плотности

НСЛ в пространстве, расчёт осреднённых полей

удельной длины разрывов выполнен не за ме

сячные, а за двухмесячные периоды. Объедине

ние месяцев в расчётные периоды реализовано

с учётом внутригодового изменения плотности

НСЛ, осреднённой в пределах рассматриваемой

области за все годы наблюдений (рис. 1).

Поскольку в октябре во многих районах ис

следуемой акватории удельная длина НСЛ ещё

сравнительно невелика, а среди пар остальных

месяцев наибольшие различия между её зна

чениями отмечаются при переходе от апреля к

маю, для расчёта полей удельной длины разры

вов приняты следующие периоды: ноябрь-де

кабрь, январь-февраль, март-апрель и май-

Рис. 1. Внутригодовой ход изменения среднемесяч

июнь. Для месяцев с ноября по апрель среднее

ных значений удельной длины разрывов в приатлан

тической части Арктического бассейна по данным за

число наблюдений в одном квадрате при двух

периоды ледовых циклов 2006-2017 гг.:

месячном осреднении данных составляет 156

1 - среднемесячные значения; 2 - доверительный интер

при среднем квадратическом отклонении 47.

вал при доверительной вероятности 95%

В мае-июне значения этих величин понижают

Fig. 1. Seasonal time-progress of change of monthly av

ся и равны соответственно 86 и 36.

erage values of specific length of leads in the sub-Atlantic

part of the Arctic basin according to the data for the peri

ods of ice cycles 2006-2017.:

1 - monthly average values; 2 - confidence interval with a

Результаты исследования

confidence probability of 95%

Анализ полей удельной длины разрывов, ос

интенсивным таянием льда и увеличением его

реднённых за выделенные двухмесячные интер

раздробленности элементы НСЛ сначала быстро

валы (рис. 2), показывает, что пространственные

изменяются, а в конце июля - первой половине

изменения плотности разрывов весьма суще

августа разрывы нередко практически перестают

ственны. Временнáя её изменчивость от перио

существовать. Значения удельной длины рассчи

да к периоду, напротив, не столь велика. В полях

тывали по сетке квадратов 100×100 км, охваты

удельной длины разрывов каждого двухмесяч

вающей западную часть Арктического бассейна.

ного интервала присутствует обширная область

Среднее число квадратов, обеспеченных данны

повышенных её значений, расположенная вдоль

ми в одном наблюдении, находится в пределах

материкового склона и простирающаяся от моря

от 54 в марте до 30 в июне.

Линкольна до архипелага Земля Франца-Иоси

Для исследования особенностей простран

фа. Кроме того, к области повышенных значе

ственного распределения плотности разрывов

ний относятся зона подходов к проливу Фрама и

требовалось определить период осреднения ис

значительная часть самого прилива, которая не

ходных данных. Анализ предварительно рассчи

расположена над материковым склоном. В этой

танных полей среднемесячной удельной длины

области значения удельной длины разрывов

НСЛ за каждый месяц по данным за все 12 лет

везде превышают 24 м/км², что послужило ос

показал, что такое поле не всегда чётко отоб-

нованием принять данную изолинию за границу

ражает пространственные различия плотности

области повышенных значений плотности раз

разрывов. Кроме того, в пределах изучаемой об

рывов. В мае-июне абсолютные значения удель

ласти в ряде квадратов расчётной сетки отсут

ной длины разрывов принимают наименьшие

ствуют значения удельной длины при месячном

значения и область повышенной плотности раз

осреднении данных. Чтобы такая специфика

рывов, ограниченная изолинией 24 м/км², пере

спутниковой информации заметно не повлия

стаёт существовать.

 569 

Л.Н. Дымент, С.М. Лосев

до 19% в ноябре-декабре. Аналогично рассчи

её значение за период с ноября по апрель со

танная протяжённость срединной линии в об

ставляет 230 км. Наибольший градиент удельной

ласти повышенных значений удельной длины

длины, кроме прибрежных областей, наблюда

от пролива Фрама до точки её пересечения с уже

ется в районах, прилегающих к центрам локаль

рассмотренной срединной линией равна 550 км.

ных зонах максимальных значений. По мере

Наиболее существенные её отклонения от сред

продвижения на север, к центральной части

него значения (35%) получены в марте-апреле.

Арктического бассейна, плотность разрывов по

Ширина области повышенных значений

нижается. Уменьшаются и значения градиен

плотности разрывов, т.е. её протяжённость в

та. Наименьшие значения удельной длины раз

широтном направлении, осреднённая по четы

рывов на протяжении всего года наблюдаются в

рём меридианам от 30° з.д. до 60° в.д., возрас

приполюсном и прибрежных районах.

тает в течение ледового цикла от 180 км в нояб-

Разрывы в ледяном покрове Арктического

ре-декабре до 260 км в марте-апреле. Среднее бассейна формируются под действием динамиче

 571 

Морские, речные и озёрные льды

Таблица 1. Средняя скорость дрейфа льда W, км/сут (чис-

Таблица 2. Параметры локальных зон повышенной плот-

литель) и средняя удельная длина разрывов l_уд, м/км²,

ности разрывов, осреднённые за двухмесячные периоды

(знаменатель) на участках стрежня

Период

Параметры зон

Зона 1

Зона 2

Ноябрь-

Январь-

Март-

Май-

осреднения

Участок

декабрь

февраль

апрель

июнь

ноябрь-декабрь

230 × 200

160 × 10

3,2/19,7

3,1/18,0

4,0/16,5

3,6/13,6

Размеры в поперечни

январь-февраль

290 × 230

320 × 100

3,6/20,9

3,2/22,0

4,6/18,2

3,9/17,4

ке, км

март-апрель

290 × 210

110 × 70

4,8/23,4

3,7/23,5

5,8/24,5

4,2/20,3

ноябрь-апрель

270 × 210

200 × 90

7,8/26,5

6,2/26,9

7,9/26,4

5,2/21,7

Отклонение располо

ноябрь-декабрь

жения центра зоны от

январь-февраль

его положения, осред

ских факторов, поэтому интересно сопоставить

нённого за период

март-апрель

приведённые здесь поля удельной длины НСЛ с

ноябрь-апрель, км

полями скорости дрейфа льда, рассчитанными за

Расстояние между

ноябрь-декабрь

эти же двухмесячные периоды. Для этого на стреж

центром зоны и цен

январь-февраль

тром расположенного

не трансарктического потока, проходящего через

март-апрель

100

под ним локального

исследуемую акваторию в пролив Фрама, выде

поднятия дна, км

ноябрь-апрель

лены четыре равных по протяжённости участка.

В зависимости от периода протяжённость участ

ков варьировала от 350 до 400 км. Участкам были

Центры этих зон обозначены на рис. 2 чёрным

присвоены номера с 1 по 4 в направлении с вос

маркером. В табл. 2 представлены длина и ши

тока на запад, т.е. при движении по стрежню к

рина двух локальных зон повышенной плотно

проливу Фрама номер участка возрастает. Для

сти разрывов, обозначенных на рис. 2 цифрами 1

каждого участка по принятым периодам были вы

и 2. В качестве границ выделенных зон приняты

числены средняя скорость дрейфа льда и средняя

замкнутые изолинии удельной длины со значе

величина удельной длины (табл. 1).

нием 26 и 30 м/км² соответственно (см. рис. 2).

Из приведённых данных следует, что в тече

В весенний период (май-июнь) в связи с изме

ние всех двухмесячных периодов скорость дрей

нением состояния ледяного покрова и общим

фа на стрежне возрастает от участка к участку.

понижением плотности разрывов локальные

При этом наиболее существенное её прираще

зоны её повышенных значений практически не

ние (в среднем на 48%) происходит непосред

проявлены, поэтому данные по обеим зонам за

ственно на подходах к проливу, т.е. при перехо

май-июнь в табл. 2 отсутствуют.

де от участка 3 к участку 4. Значения удельной

Из данных табл. 2 видим, что выделенные

длины разрывов также увеличиваются от участ

зоны не только сохраняются на протяжении

ка 1 к участку 4 на протяжении всех четырёх

большей части ледового цикла, но и расположе

периодов, хотя её приращение не столь суще

ние их центров довольно устойчиво в простран

ственно, как у скорости дрейфа льда. Увеличе

стве. Так, смещение центра зоны 1 в различные

ние плотности разрывов от участка 3 к участку 4

периоды относительно среднего его положения

за периоды с ноября-декабря по май-июнь со

в ноябре-апреле составляет около 16% попе

ставляет в среднем 13%.

речника самой зоны. В зоне 2 данный показа

Увеличение скорости дрейфа по направле

тель несколько выше - около 23%. Это позволя

нию движения к проливу Фрама вызывает де

ет считать, что повышенные значения плотности

формации растяжения ледяного покрова, след

разрывов здесь вызваны деформациями ледяно

ствие которых - образование в нём разрывов.

го покрова, возникающими как за счёт ветрово

Несмотря на связь плотности разрывов с дрей

го дрейфа, так и в результате влияния другого

фом льда в рассматриваемой акватории, обра

регулярно действующего фактора.

щает на себя внимание тот факт, что локальные

Сопоставление батиметрической карты [14]

зоны, в которых значения удельной длины мак

с локальными зонами повышенной плотности

симальны (см. рис. 2), расположены вне стреж

разрывов 1 и 2 показало, что обе они располо

ня трансарктического ледового потока, где отме

жены над локальными поднятиями дна матери

чаются наибольшие значения скорости дрейфа.

кового склона. При этом поверхность каждого

 572 

Л.Н. Дымент, С.М. Лосев

поднятия близка к горизонтальной, а его попе

речные размеры и размеры расположенной над

ним локальной зоны повышенной плотности

НСЛ сравнительно близки. Относительно ста

бильное положение зон с повышенными значе

ниями удельной длины как в пространстве, так

и во времени, а также близкое положение цен

тров локальных зон поднятия дна и повышенной

плотности НСЛ (см. табл. 2) даёт основание по

лагать, что образованию разрывов в данных зонах

способствуют приливы. О существенном влия

нии приливов на состояние ледяного покрова се

вернее Шпицбергена впервые обратил внимание

Ф. Нансен [15]. Роль приливной волны в обра

зовании разрывов отмечена в работе И.В. Мак

симова [16], где анализируются данные ледовой

разведки на материковом склоне западной части

моря Лаптевых. Предположение о влиянии при

ливов на дивергентное движение льда над шель

фом сделано авторами исследования [17].

Для более полного анализа изменения плот

ности разрывов с изменением рельефа дна ис

пользованы два створа, проходящие через ло

кальные зоны 1 и 2 с максимальными значениями

удельной длины разрывов. Первый створ соеди

няет полюс с мысом Эйлер-Расмуссен, располо

женным на северо-востоке Земли Пири, второй -

полюс с мысом Варлегенхукен на о. Западный

Шпицберген. По сути, оба створа являются мери

дианами. Они приведены на полях распределения

удельной длины разрывов (см. рис. 2). По каждо

му створу построены профили дна. На рис. 3 при

водятся их фрагменты протяжённостью 600 км.

Здесь же приведены кривые изменения значений

удельной длины разрывов по створам, рассчитан

ные за двухмесячные периоды, относящиеся к ле

довым циклам 2006-2017 гг.

Рассмотрим изменение профиля дна вдоль вы

бранных створов справа налево, т.е. в направлении

от Северного полюса к суше. Как видно из рис. 3,

Рис. 3. Изменение глубины океана и удельной длины

после весьма протяжённого участка ложа океа

разрывов вдоль створов мыс Эйлер-Расмуссен - Се

на со стабильными значениями глубины 4000 и

верный полюс (а) и мыс Варлегенхукен - Северный

3500 м на створах 1 и 2 соответственно при дости

полюс (б) за двухмесячные периоды:

жении подножия материкового склона происхо

1 - профиль дна; 2 - ноябрь-декабрь 2005-2016 гг.; 3 - ян

варь-февраль 2006-2017 гг.; 4 - март-апрель 2006-2017 гг.

дит интенсивное повышение дна. Подножие мате

Fig. 3. Changes of the ocean depth and the specific

рикового склона определялось на профиле дна по

length of leads along the lines Cape Eiler Rasmussen -

положению точки, начиная с которой уменьше

North pole (a) and Cape Verlegenhuken - North pole (б)

ние глубины на протяжении 50 км составляет не

for two-month periods:

менее 250 м. Подъём дна при достижении 2000 м

1 - bottom profile; 2 - November-December 2005-2016; 3 -

на обоих створах приостанавливается, и при даль

January-February 2006-2017; 4 - March-April 2006-2017

 573 

Морские, речные и озёрные льды

нейшем приближении к суше глубина остаётся

действием приливной волны в течение суток дваж

практически постоянной. Протяжённость такой

ды поочерёдно происходят сплочение и разреже

ступени на створах существенно различается. На

ние льда. Разрежение льда отмечается при пре

створе 1 после 50-километровой первой ступени

обладании процесса выноса льда из района над

происходит резкий подъём дна с 2000 м до 1000 м

его поступлением, т.е. при отливе. В соответствии

и при дальнейшем движении по створу на протя

с моделью Легенькова в зонах усиления прилив

жении 85 км значения глубины вновь не меняют

ной волны, а именно над материковым склоном,

ся. На створе 2 протяжённость ступени составля

где наблюдается наибольший градиент глубины

ет около 200 км. Ширина материкового склона в

моря, в этот период образуется больше НСЛ, кото

районе створа 1 равна 280 км, а в районе створа 2 -

рые периодически фиксируются на снимках ИСЗ.

300 км. Далее на обоих створах по мере приближе

Следовательно, и установленные по ним значения

ния к шельфу глубина уменьшается.

удельной длины разрывов будут здесь несколько

Из рис. 3 также следует, что изменению

повышенными, особенно, если данные обобща

удельной длины разрывов на обоих створах при

ются за продолжительные периоды. Выделенная

сущи общие черты. Её величина повышается ещё

нами зона 1 расположена на материковом скло

до достижения материкового склона. На ство

не между двумя хребтами, имеющими меридио

ре 2 увеличение значений удельной длины про

нальную ориентацию. Западнее зоны 1 находится

исходит резко, на створе 1 этот процесс идёт мед

хребет Ломоносова, а к востоку - хребет Гаккеля.

леннее, и расстояние от точки, в которой сильно

В результате этой ситуации приливная волна пере

повышается плотность разрывов, до подножия

мещается подобно тому, как это происходит в мор

материкового склона здесь можно определить

ском канале с изменяющейся глубиной: в процес

только условно. Тем не менее, на обоих створах

се движения волны по направлению уменьшения

это расстояние уменьшается от начала ледово

глубины скорость её увеличивается, а соответст

го цикла к его концу. Над участком материково

венно, возрастает деформация льда и увеличива

го склона от его подножия до ступени на обоих

ется плотность разрывов. Аналогичная ситуация и

створах происходит интенсивный рост удельной

в локальной зоне 2. Здесь к западу от неё располо

длины разрывов, который отмечается с ноября

жен хребет Гаккеля, а боковой восточной стеной

по апрель. На обоих створах наибольших значе

канала служит мелководное побережье архипела

ний удельная длина достигает либо над первой

гов Шпицберген и Земля Франца-Иосифа.

ступенью, либо за 25-45 км до её достижения.

В качестве ещё одного доказательства влияния

Протяжённость участка максимальных зна

приливной волны на образование над материко

чений удельной длины на створах 1 и 2 составля

вым склоном локальных зон повышенной плот

ет в среднем 100 и 70 км соответственно, причём

ности разрывов рассмотрим за два последователь

на створе 1 данный участок частично расположен

ных месяца поля дрейфа льда, в которых модули

и над первой, и над второй ступенями. На ство

его скорости в области материкового склона су

ре 1 этот параметр изменяется во времени, а на

щественно различаются; для этого же района есть

створе 2 его величину можно считать постоянной.

рассчитанные по снимкам ИСЗ значения удель

Последующее уменьшение удельной длины раз

ной длины разрывов. В качестве примера мы вы

рывов происходит интенсивно на обоих створах.

брали месячные поля дрейфа льда за ноябрь и

декабрь 2005 г. Эти периоды обеспечены достаточ

ным количеством исходных данных о разрывах в

Обсуждение результатов

приатлантической части Арктического бассейна.

На рис. 4 представлены уже использованные

Полученные результаты согласуются с тео

нами ранее два створа с границами начала и конца

ретическими выводами А.П. Легенькова [18] об

материкового склона, помеченными маркерами.

усилении приливного течения в канале с умень

На обоих створах маркером показано и начало сту

шающейся глубиной и достижении максимума

пени, после которого при движении по створу к

скорости приливной волны при прекращении

суше прекращается зона с максимальным гради

подъёма дна и переходе его в горизонтальную пло

ентом глубины дна. На каждом створе в области

скость. В области с полусуточными приливами под

материкового склона выделено по четыре квадра

 574 

Л.Н. Дымент, С.М. Лосев

Таблица 3. Модуль скорости дрейфа льда (км/сут) и удельная длина разрывов (м/км²), рассчитанные по квадратам

100×100 км, представленным на рис. 4

Модуль скорости дрейфа льда

Удельная длина разрывов

Номер квадрата

ноябрь 2005 г.

декабрь 2005 г.

изменение, %

ноябрь 2005 г.

декабрь 2005 г.

изменение, %

Район материкового склона на створе 1

1,2

1,0

-17

12,8

20,3

1,6

1,4

-13

12,1

26,1

116

2,0

1,9

-5

10,6

26,0

145

1,0

0,9

-10

12,4

16,0

Район материкового склона на створе 2

5,9

1,6

-73

12,4

19,8

4,3

1,7

-61

15,6

23,1

7,0

1,5

-79

27,8

31,7

5,4

1,1

-80

14,1

24,7

Районы вне материкового склона

3,2

2,4

-25

14,9

12,2

-18

3,7

2,1

-43

11,9

11,2

-6

3,2

2,8

-13

19,4

17,8

-8

3,6

2,5

-31

16,4

15,0

-9

3,4

2,0

-41

13,9

11,4

-18

3,2

1,7

-47

21,0

16,3

-22

3,4

2,3

-32

16,3

12,8

-21

2,8

1,9

-32

14,0

13,4

-4

та размером 100 × 100 км (см. рис. 4). В табл. 3 при

и 2 соответственно. Как уже отмечалось, в глубоко

ведены рассчитанные по выделенным квадратам

водных районах понижение скорости дрейфа льда

средние значения модуля скорости дрейфа льда и

сопровождается уменьшением плотности разры

удельной длины разрывов. Как видно из табл. 3,

вов, а повышение скорости дрейфа льда вызывает

на обоих створах модуль скорости дрейфа льда во

увеличение удельной длины НСЛ. Это подтверж

всех квадратах понизился от ноября к декабрю в

дается и результатами расчёта скорости дрей

среднем на 11% на створе 1 и на 73% - на ство

фа льда и удельной длины разрывов в двух зонах,

ре 2. В то же время удельная длина в этих же квад-

расположенных вне материкового склона и обо

ратах возросла в среднем на 87 и 49% на створах 1

значенных на рис. 4 как квадраты 9-12 и 13-16.

Рис. 4. Квадраты (1-16), по которым

в табл. 3 представлены результаты

расчёта модуля скорости дрейфа льда

и удельной длины разрывов:

1 - створ 1; 2 - створ 2; 3 -границы матери

кового склона на створе; 4 - окончание зо

ны с максимальным градиентом глубины

дна при направлении вдоль створа к суше

Fig. 4. Squares (1-16) for which table 3

shows the results of calculating the ice

drift velocity modulus and the specific

length of leads:

1 - the line 1; 2 - the line 2; 3 - the borders

of the continental slope on the selected line;

4 - the end of the zone with the maximum

gradient of the bottom depth in the direction

along the selected line to land

 575 

Морские, речные и озёрные льды

При понижении скорости дрейфа льда от ноября

значения удельной длины разрывов согласуются

к декабрю в среднем на 28% в квадратах 9-12 и

со скоростью ветрового дрейфа льда: чем интен

на 38% в квадратах 13-16 плотность разрывов в

сивнее дрейф, тем больше плотность разрывов.

них также уменьшилась на 10 и 16% соответст

Это открывает возможность на основе метода

венно (см. табл. 3). Таким образом, факт повыше

прогноза дрейфа льда оценить ожидаемые фоно

ния плотности разрывов при понижении скорости

вые изменения плотности разрывов.

ветрового дрейфа льда в квадратах 1-8 можно объ

Полученные результаты позволяют утверж

яснить только влиянием прилива в зоне материко

дать, что зоны повышенной плотности разрывов,

вого склона. Максимальное приращение удельной

расположенные в районе материкового склона

длины (более чем в 2 раза) на створе 1 приходит

приатлантической части Арктического бассейна,

ся именно на квадраты 2 и 3, расположенные над

представляют собой следствие приливных явле

зоной резкого поднятия дна от подножия матери

ний. Деформации ледяного покрова, вызываемые

кового склона до первой ступени (см. рис. 4).

приливной волной, обусловливают повышенные

В глубоководных районах рассматриваемой ак

значения удельной длины разрывов. Это прояв

ватории, где влияние приливных явлений незначи

ляется в осреднённых за двухмесячные интерва

тельно, плотность разрывов ниже, чем в зонах мате

лы полях плотности НСЛ на протяжении всего

рикового склона. Более тесная связь со скоростью

периода, за который анализировались исходные

дрейфа приводит в таких областях и к более суще

данные. Для оперативного использования ин

ственной изменчивости удельной длины разрывов.

формации по разрывам в ледяном покрове в даль

нейшем желательно получать исходные данные

по независимым от облачности радиолокацион

Выводы

ным снимкам с отечественных спутников.

Плотность разрывов в приатлантической

Благодарности. Исследования выполнены в рам

части Арктического бассейна характеризуется

ках целевой научно-технической программы Рос

пространственными различиями. Область с наи

гидромета на 2017-2019 гг. «Развитие моделей и

большими её значениями отмечается в районе

технологий расчетов и прогнозов гидрометеоро

от о. Гренландия до архипелага Земля Франца-

логических характеристик акваторий Мирового

Иосифа на протяжении всего ледового цикла.

океана, морей и морских устьев рек России».

В прибрежных зонах, а также в приполюсном

районе удельная длина разрывов понижена.

Acknowledgments. The research was carried out within

Плотность разрывов в приатлантической части

the framework of the target scientific and technical

Арктического бассейна в период с ноября по

program of Roshydromet for 2017-2019 «Develop

апрель выше, чем в октябре и мае-июне, что

ment of models and technologies for calculations and

обусловлено общим состоянием ледяного по

forecasts of hydrometeorological characteristics of the

крова. В открытой части Арктического бассейна

world ocean, seas and sea estuaries of Russian rivers».

Литература

References

1. Дмитриев А.А., Горбунов Ю.А., Соколов В.Т. Исто

1. Dmitriev A.A., Gorbunov Yu.A., Sokolov V.T. Istoriya

рия мореплавания по трассе Северного морского

moreplavaniya po trasse Severnogo morskogo puti v XX i

nachale XXI veka. T. 3. History of navigation along the

пути в ХХ и начале ХХI века. Т. 3. СПб.: Издатель

Northern sea route in the twentieth and early twenty-

ский дом «Морская энциклопедия», 2015. 304 с.

first century. V. 3. St. Petersburg: Morskaya entsiklope

2. Gorbunov Ju.A., Diment L.N., Losev S.M. Taking into ac

diya, 2015: 304 p. [In Russian].

count generalized characteristics of leads in the ice cover

2. Gorbunov Yu.A., Dyment L.N., Losev S.M. Taking into

for selecting the routes of ship escort by icebreakers //

account generalized characteristics of leads in the ice

INSROP Working paper. 1996. № 68 (141). P. 10-20.

cover for selecting the routes of ship escort by icebreak

3. Фролов С.В., Клячкин С.В. Учет влияния ориентации

ers. INSROP Working paper. 1996, 68 (141): 10-20.

разрывов в ледяном покрове на скорость движения

3. Frolov S.V., Klyachkin S.V. Account of the influence of

судна во льдах // Тр. ААНИИ. 2001. Т. 443. С. 103-111.

orientation leads in the ice cover on the ship motion

 576 

Л.Н. Дымент, С.М. Лосев

4. Горбунов Ю.А., Карелин И.Д., Лосев С.М. Природа на

speed in ice. Trudy AANII. Proc. of the AARI. 2001,

рушений сплошности морского ледяного покрова в

443: 103-111. [In Russian].

4. Gorbunov Yu.A., Karelin I.D., Losev S.M. Nature of

зимнее время // МГИ. 1986. № 56. С. 131-134.

leads of sea ice cover in the wintertime. Materialy

5. Smith Stuart D., Muench Robin D., Pease Carol H. Po

Glyatsiologicheskih Issledovaniy. Data of Glaciological

lynya and leads: an overview of physical processes and

Studies. 1986, 56: 131-134. [In Russian].

environment // Journ. of Geophys. Research. 1990.

5. Smith Stuart D., Muench Robin D., Pease Carol H. Po

V. 95. № 6. P. 9461-9479.

lynya and leads: an overview of physical processes and

environment. Journ. of Geophys. Research. 1990, 95

6. Бородачев В.Е., Тимохов Л.А. О строении ледяного

(6): 9461-9479.

покрова // Тр. ААНИИ. 1979. Т. 364. С. 52-62.

6. Borodachov V.Ye., Timochov L.A. About the structure of

7. Дымент Л.Н. Разрывы как элемент ландшафта

the ice cover. Trudy AANII. Proc. of the AARI. 1979,

дрейфующих льдов Арктики // Тр. ААНИИ. 2001.

364: 52-62. [In Russian].

Т. 443. С. 91-95.

7. Dyment L.N. Leads as a landscape element of drifting

8. Torgerson L.J., Stringer W.J. Observations of double

ice. Trudy AANII. Proc. of the AARI. 2001, 443: 91-

95. [In Russian].

arch formation in the Bering Strait // Geophys. Re

8. Torgerson L.J., Stringer W.J. Observations of double

search Letters. 1985. V. 12 (10). P. 677-680.

arch formation in the Bering Strait. Geophys. Research

9. Макштас А.П. Тепловой баланс арктических льдов

Letters. 1985, 12 (10): 677-680.

в зимний период. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 68 с.

9. Makshtas A.P. Teplovoy balans arkticheskih ldov v zimniy

10. Campbell W.J., Gloersen P. Arctic ocean winter polynya

period. Thermal balance of Arctic ice in winter. Lenin

grad: Hydrometeoizdat, 1984: 68 p. [In Russian].

zones during 1978-1987 // Circular of the U.S. Geo

10. Campbell W.J., Gloersen P. Arctic ocean winter polynya

logical Survey. 1993. № 1086. P. 73-74.

zones during 1978-1987. Circular of the U.S. Geologi

11. Горбунов Ю.А., Беликов С.Е., Шильников В.И. Вли

cal Survey. 1993, 1086: 73-74.

яние ледовых условий на распределение числен

11. Gorbunov Yu.A., Belikov S.Ye., Shilnikov V.I. Influence of

ности белого медведя в морях советской Аркти

ice conditions on spreading and numbers of polar bear

ки // Бюл. МОИП. Отделение биологии. 1987.

in the seas of the Russian Arctic. Bjulleten Moskovskogo

Obshchestva ispypatelei prirody. Otdelenie biologii. Bulle

Т. 92. Вып. 5. С. 19-28.

tin of Moscow Society of Nature Investigators. Dept. of

12. Важенин В.П. Деформации ледяного покрова и

Biology. 1987, 92 (5): 19-28. [In Russian].

возникающие при этом разрывы являются источ

12. Vazhyenin V.P. Ice cover deformations and resulting

ником сведений о цунами и землетрясениях //

leads are a source of information about tsunamis and

Материалы XII Совещания географов Сибири и

earthquakes. Materialyi XII Soveshchaniya geografov

Sibiri i Dalnego Vostoka (5-7 oktyabrya 2004 goda).

Дальнего Востока (5-7 октября 2004 года) / Ред.

Red. P.Ya. Baklanov. Proc. of the XII Meeting of ge

П.Я. Бакланов. Владивосток: Тихоокеанский ин-т

ographers of Siberia and the Far East (5-7 October

географии ДВО РАН, 2004. С. 74-76.

2004). Vladivostok: Pacific Institute of Geography,

13. Hibler W.D. (III) Modeling the formation and evolu

2004: 74-76 p. [In Russian].

tion of oriented fractures in sea ice // Annals of Glaci

13. Hibler W.D. (III). Modeling the formation and evolu

tion of oriented fractures in sea ice. Annals of Glaciol

ology. V. 33. Papers from the International Symposium

ogy. Papers from the International Symposium on Sea

on Sea Ice and its Interaction with the Ocean, Atmo

Ice and its Interaction with the Ocean, Atmosphere and

sphere and Biosphere. Fairbanks, Alaska, 18-23 Jun

Biosphere. Fairbanks, Alaska, 18-23 Jun 2000. Cam

2000. Intern. Glaciological Society, 2001. P. 157-164.

bridge. Intern. Glaciological Society, 2001, 33: 157-164.

14. Атлас Арктики / Ред. А.Ф. Трешников. М.: Глав

14. Atlas Arktiki. Atlas of the Arctic. Moscow: Main depart

ное управление геодезии и картографии при Сове

ment of geodesy and cartography under the Council of

Ministers of the USSR, 1985: 204 p. [In Russian].

те Министров СССР, 1985. 204 с.

15. Nansen F. Vo mrake nochi i vo ldakh. Puteshestvie nor-

15. Нансен Ф. Во мраке ночи и во льдах. Путешествие

vezhskoy ekspeditsii na korable «Fram» k severnomu

Норвежской экспедиции на корабле «Фрам» к Се

polyusu. T. 1. In the darkness of the night and in the

верному полюсу. Т. 1. СПб., 1897. 304 с.

ice. The journey of the Norwegian expedition on the

16. Максимов И.В. К изучению приливно-отливных

ship «FRAM» to the North Pole. V. 1. St. Petersburg,

1897: 304 p. [In Russian].

явлений в области материкового склона морей Ар

16. Maksimov I.V. To the study of tidal phenomena in the

ктики // Проблемы Арктики. 1946. № 1. С. 26-29.

area of the continental slope of the Arctic seas. Problemy

17. Willmes S., Heinemann G. Sea-Ice Wintertime lead

Arktiki. Problems of Arctic. 1946, 1: 26-29. [In Russian].

frequencies and regional characteristics in the Arctic,

17. Willmes S., Heinemann G. Sea-Ice wintertime lead

2003-2015 // Remote Sensing, Special Issue: Sea Ice

frequencies and regional characteristics in the Arc

tic, 2003-2015. Remote Sensing, Special Issue: Sea

Remote Sensing and Analysis. 2016. V. 8. № 1. P. 4.

Ice Remote Sensing and Analysis. 2016, 8 (1): 4. doi:

doi: 10.3390/rs8010004.

10.3390/rs8010004.

18. Легеньков А.П. Подвижки и приливные дефор

18. Legenkov A.P. Podvizhki i prilivnye deformatsii dreifuyush-

мации дрейфующего льда. Л.: Гидрометеоиздат,

chego lda. Motion and tidal deformation of the drift ice.

1988. 104 с.

Leningrad: Hydrometeoizdat, 1988: 104 p. [In Russian].

 577 