Лёд и Снег · 2021 · Т. 61 · № 1

УДК 551.467

doi: 10.31857/S2076673421010068

Оценка объёма айсбергового стока с выводных ледников

Северной Земли за 2014-2019 гг.

¹Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия;

²Российский государственный гидрометеорологический университет, Санкт-Петербург, Россия

*bychkova@aari.ru

Estimation of the volume of icebergs calved from the outlet glaciers

of the Severnaya Zemlya archipelago for 2014-2019

I.A. Bychkova^1,2*, V.G. Smirnov^1,2

¹Arctic and Antarctic Research Institute, St.Petersburg, Russia; ²Russian State Hydrometeorological University, St.Petersburg, Russia

*bychkova@aari.ru

Received April 30, 2020 / Revised September 10, 2020 / Accepted December 22, 2020

Keywords: Severnaya Zemlya, glacier, icebergs, iceberg runoff, Arctic seas, satellite monitoring, visible spectral rang.

Summary

Volume of icebergs calved from the output glaciers located on the Northern Land during 2014-2019 was estimated

using the satellite information. High-resolution satellite data were obtained in the visible spectral range from the

non-commercial satellites Sentinel-2 (spatial resolution 10 m) and Landsat-8 (spatial resolution 15 m). Data collec-

tion was carried out under conditions when the natural illumination in the Arctic was sufficient (March-September)

to make pictures in the visible spectral range. About 100 satellite images were analyzed for each year of the above

period. The technique used for the iceberg detection is based on statistical criteria for finding the gradient zones

in the analysis of two-dimensional fields of satellite images. The generation of the iceberg from a particular glacier

was verified by using a form template of the detected iceberg taking into consideration the following parameters of

the object: the geometrical shape, dimensions, specific features of «picture» of the ice surface (presence and orienta-

tion of cracks, peaks, and lakelets of melt water). The iceberg height was determined by its shadow on the image. The

calculated total annual volume of icebergs from the outlet glaciers was estimated 1.52-1.9 km³. According to satel-

lite data, the annual area reduction of the Northern Land outlet glaciers averaged 13 km². The greatest contribution

is made by 12 outlet glaciers located on the Komsomolets and the October Revolution islands. Of these, six are from

the Academy of Sciences ice dome, four - the glaciers of the Matusevich Fjord, the Vavilov Glacier and the Rusanov

dome glacier № 12. Icebergs of maximum height (30-40 m) are produced by glaciers of the North-Eastern slope of

the Academy of Sciences ice dome and glacier № 12 of the Rusanov dome. In general, according to satellite data of

recent years, generation of icebergs from the outlet glaciers of the Northern Land shows a steady growth trend.

Citation: Bychkova I.A., Smirnov V.G. Estimation of the volume of icebergs calved from the outlet glaciers of the Severnaya Zemlya archipelago for 2014-

2019. Led i Sneg. Ice and Snow. 2021. 61 (1): 14-25. [In Russian]. doi: 10.31857/S2076673421010068.

Поступила 30 апреля 2020 г. / После доработки 10 сентября 2020 г. / Принята к печати 22 декабря 2020 г.

Ключевые слова: Северная Земля, ледник, айсберги, айсберговый сток, арктические моря, спутниковый мониторинг, видимый диапазон.

По спутниковым данным видимого спектрального диапазона оценена продуктивность выводных

ледников Северной Земли как источников айсбергов в период 2014-2019 гг. Рассчитанный ежегод-

ный суммарный айсберговый сток с выводных ледников составил 1,52-1,9 км³. Наибольший вклад

в айсберговый сток вносят выводные ледники ледникового купола Академии наук и шельфовый

ледник Матусевича. Согласно спутниковым данным последних лет, айсберговый сток выводных

ледников Северной Земли имеет устойчивую тенденцию к росту.

Введение

В результате активизировались процессы таяния

ледников [2]. В связи с этим возросла айсберго

Во втором десятилетии XXI в. в Арктике про

вая угроза на трассах Северного морского пути и

изошли заметные климатические изменения,

в районах добычи углеводородов на прибрежном

сопровождавшиеся сокращением ледяного по

шельфе. Для обеспечения безопасности судоход

крова на арктических архипелагах и увеличени

ства и снабжения проектировщиков инженер

ем безлёдного периода на акваториях морей [1].

но-технических сооружений на шельфе досто

 14 

И.А. Бычкова, В.Г. Смирнов

верными данными для расчёта потенциальных

Л.С. Говорухи 1989 г. [5] годовой айсберговый

нагрузок от столкновения с опасным ледяным

сток всех ледников архипелага в 1929-1972 гг.

объектом необходима актуальная информация о

оценивается уже в 0,45-0,55 км³ льда. А.Ф. Гла

частоте наблюдений за айсбергами и их парамет

зовский и Ю.Я. Мачерет по материалам наблю

рами в конкретных морях.

дений 1952-2001 гг. дали оценку айсбергового

К одному из айсбергоопасных районов, через

стока в 0,7 км³ [6]. В статье В.М. Котлякова [7]

которые проходят судоходные трассы, выполня

приведено значение айсбергового стока Север

ются логистические операции для обеспечения

ной Земли в 0,2 км³. Мы видим, что данные о

специализированных работ на шельфе и снаб

годовом айсберговом стоке ледников Северной

жения организаций, ведущих хозяйственную де

Земли, полученные разными авторами, суще

ятельность на арктических островах, относятся

ственно различаются. Для уточнения оценок

акватории Карского моря и моря Лаптевых, при

вместо совокупной длины фронтов выводных

мыкающие к Северной Земле. Этот архипелаг -

ледников следует учесть различный вклад кон

один из основных источников айсбергов в Арк-

кретных ледников в общий айсберговый сток,

тике. Здесь известно 99 выводных ледников [3],

пульсирующий характер движения некоторых

значительная часть которых достигает моря и

ледников, различия в толщине краевой части.

продуцирует айсберги, их куски и обломки. Ре

В настоящее время можно получить актуа

гулярный мониторинг выводных ледников с ис

лизированную оценку айсбергового стока лед

пользованием дистанционных средств наблюде

ников Северной Земли, основываясь на спутни

ния позволяет оценить фронтальную абляцию

ковых снимках 2010-х годов, - периода, когда

ледников (потери массы ледника за счёт отко

началось ускоренное изменение климатических

ла айсбергов и таяния при контакте с морской

условий в Арктике [1]. Кроме оценки общего

водой) и айсберговую опасность в конкретном

айсбергового стока, необходимы статистические

регионе, так как айсберговый сток - главная со

характеристики продуктивности каждого вывод-

ставляющая фронтальной абляции ледников.

ного ледника, включая типичные геометриче

Задачи настоящего исследования - актуализа

ские параметры айсбергов, порождаемых кон

ция оценки годового айсбергового стока лед

кретным ледником. Решить такую задачу можно

ников Северной Земли по материалам спут

путём использования круглогодичного спутни

никовых наблюдений последних лет, а также

кового мониторинга региона.

выявление ледников, производящих наиболь

шее число айсбергов.

Первым приближённую оценку годового

Методика исследований и материалы наблюдений

айсбергового стока ледников Северной Земли

дал Л.С. Говоруха [3, 4]. Он исходил из средне

Работа выполнялась на материалах спутни

статистических параметров ледников, ориенти

ковых наблюдений видимого диапазона с раз

руясь на общую длину их фронтов, средние зна

решением 10-15 м, размещённых в сети Ин

чения скорости движения и среднюю толщину

тернет. Это информация некоммерческих

краевой части. В Каталоге ледников 1980 г. [3]

спутников Sentinel-2 (два спутника запущены

общий годовой сброс айсбергов выводными

в 2015-2017 гг.) и Landsat-8 (запущен в 2013 г.,

ледниками Северной Земли оценён в 0,383 км³.

данные доступны с июля 2013 г.). Материалы со

При расчётах взяты следующие значения пара

бирались в условиях достаточной для исполь

метров ледников: среднегодовая скорость дви

зования данных видимого спектрального диа

жения ледников 100 м/год, толщина краевой

пазона естественной освещённости в Арктике

части ледников 20 м, суммарная длина фронтов

(март-сентябрь). За каждый год рассмотренно

выводных ледников 191,5 км. С учётом откола

го периода (2014-2019 гг.) проанализировано

айсбергов от недифференцированных ледяных

свыше 100 спутниковых изображений. В про

берегов годовой сток ледников Северной Земли

грамме ArcGIS по спутниковым снимкам фик

по данным Каталога составил 0,4 км³ [3]. В даль

сировалось положение фронтов выводных

нейшем эта оценка стока уточнялась разными

ледников на март каждого года - в период су

авторами по материалам разных лет. В работах

ществования припая вдоль всего побережья ар

 15 

Ледники и ледниковые покровы

хипелага. Затем отслеживалось перемещение

измерения длины объекта для снимков Landsat-8

фронта каждого выводного ледника в течение

составляет +15 м (1 пиксель). Погрешность изме

всего сезона по сентябрь включительно; фикси

рения высоты айсберга при длине его тени l и угле

ровались максимальное продвижение ледника в

Солнца a определяется по выражению (l +15)tga.

сторону моря (если оно было) и положение его

При угле Солнца 10° и длине его тени 57 м рас

фронта на последнем информативном снимке

чётная высота айсберга получается равной 10 м:

сентября (в ряде случаев на начало октября). Для

(57+15)tg10° = (57+15) × 0,176 ~ 10+2,6 м. По

каждого ледника рассчитывалось сезонное из

грешность расчёта высоты надводной части айс

менение площади краевой части ледника: при

берга при угле Солнца 10° составит 2,6 м, что даёт

ращение или убыль ледниковой поверхности с

относительную погрешность определения высо

начала наблюдения в марте до окончания в сен

ты 40-метрового айсберга при угле Солнца 10°

тябре или до достижения максимального про

равную 6,5%. Для каждого снимка Landsat-8 во

движения фронта в промежуточный период

вспомогательных файлах дана информация о по

(если такое продвижение было зарегистрирова

ложении солнца на момент съёмки, которая ис

но). Поскольку в период полярной ночи спут

пользовалась для расчёта длины тени от айсбер

никовые наблюдения в видимом диапазоне не

гов на конкретном снимке.

возможны, для каждого ледника дополнительно

Толщина краевой части ледника считалась

оценивалось изменение положения фронта с

равной среднему значению общей высоты от

момента последнего осеннего снимка до перво

коловшегося айсберга, оценённой из уравнения

го весеннего снимка следующего года (измене

гидростатического равновесия: ρ_вgV₂ = ρ_лgV₁,

ние в зимний период).

где ρ_в,ρ_л - плотность воды и льда соответст

При оценке изменения площадей крае

венно; V₁, V₂ - объём надводной и подводной

вой части ледника учитывались погрешности в

частей айсберга; g - ускорение свободного па

определении географического положения объ

дения. Для айсберга, имеющего формы пра

екта на спутниковом снимке - +1 пиксель, а

вильного геометрического тела, например

для Landsat-8 - +15 м. При сравнении положе

призмы, соотношение высот надводной h₁ и под

ния фронта ледника на двух разновременных

водной h₂ частей выражается следующим обра

снимках максимальная абсолютная погрешность

зом: h₁/ h₂ = (ρ_в - ρ_л)/ρ_л,что даёт соотношение

определения длины (и ширины) зоны сокраще

h₁/h₂ = 1:8для условий моря Лаптевых. Однако

ния площади ледника составит 30 м. Тогда для

реально форма надводной и подводной частей

площади 1 км² и более относительная ошибка

айсберга может существенно отличаться, поэто

определения площади будет равна 6-8% (в за

му для уточнения величины h₁/h₂необходимы

висимости от геометрической формы зоны),

инструментальные наблюдения за формой под

площади 0,1 км² - 20-21%, 0,01 км² - уже 60%.

водной части айсбергов и их осадкой. Поскольку

Ледники, краевая часть которых по использо

таких измерений не проводилось, мы использо

ванным спутниковым данным за сезон менялась

вали сведения о соотношении высоты и осадки

менее чем на 0,1 км² (< 50 пикселей), при даль

айсберга из открытых публикаций. Так, в рабо

нейшем анализе не учитывались.

те [8] приводятся соотношения высоты/осадки

Данные по наиболее активным ледникам

для арктических айсбергов разной формы, полу

приведены в таблице. Для этих ледников оцене

ченные Международным ледовым патрулем: сто

на также толщина их фронтальной части, осно

лообразные айсберги - 1:5, куполообразные -

ванная на измерении по тени на спутниковых

1:4. В работе [9] при исследованиях в Баренцевом

снимках от айсбергов, отколовшихся от конкрет

море для айсбергов получено соотношение над

ных ледников. Высота надводной части айсбер

водной и подводной частей 1:4. В настоящей ра

га устанавливалась по снимкам, выполненным в

боте при расчётах общей высоты айсбергов также

марте в утренние часы, когда угол возвышения

использовалось соотношение 1:4.

Солнца над горизонтом составляет 8-10°. При

При расчётах средней высоты надводной

таких малых углах объекты дают большие тени,

части айсбергов в первую очередь отбирались

что позволяет уменьшить погрешности опреде

столообразные айсберги. Исключались айсбер

ления высоты. Как уже отмечалось, погрешность

ги, севшие на мель в прибрежной зоне, так как

 16 

И.А. Бычкова, В.Г. Смирнов

Изменение площади поверхности выводных ледников Северной Земли (км²) по спутниковым данным за 2014-2019 гг.

2014 г.

2015 г.

2016 г.

2017 г.

2018 г.

2019 г.

2014-2019 гг

Ледники¹

+²

-³

Ледниковый купол Академии наук

0,38

1,82

0,35

1,49

0,646

0,95

0,41

2,06

3,0

2,19

11.51

0,09

0,3

0,022

0,39

0,27

0,15

0,09

0,04

0,55

0,24

0,41

0,39

0,47

0,04

1,3

1,47

4,27

1,21

1,76

0,83

0,51

1,26

0,24

5,8

0,25

0,19

0,017

0,063

0,25

1,0

0,72

0,17

0,49

2,31

0,22

1,23

0,87

1,17

0,06

2,4

0,7

1,99

9,27

0,052

0,03

0,22

0,16

0,41

0,2

0,16

0,18

0,23

0,77

0,27

0,273

0,15

0,146

2,06

0,3

1,18

0,72

0,41

0,2

1,82

5,89

Ледниковые купола Русанова и Карпинского

0,3

0,8

0,05

0,35

0,084

0,09

0,017

0,15

1,69

0,034

0,094

0,1

0,4

0,11

0,45

0,06

1,29

-⁴

0,86

0,31

0,71

1,88

48 АНИИ

0,13

0,33

0,23

0,21

0,9

49 Исследователей

0,409

0,37

2,24

1,52

0,051

0,35

0,1

1,0

6,48

34 шельфовый

0,17

0,05

3,3

1,42

3,18

3,1

0,71

11,76

Ледниковый купол Университетский

65⁵+88

0,37

0,21

0,25

0,41

0,06

0,02

0,12

0,02

0,72

0,019

0,01

0,074

0,06

0,3

0,06

0,015

0,21

0,63

0,05

0,011

0,06

0,05

0,06

0,135

0,05

0,29

0,51

0,02

0,92

0,52

0,04

0,01

0,57

0,15

0,17

0,01

0,13

0,04

0,06

0,55

Вавилова

3,3

0,16

22,9

0,85

13,4

3,55

8,18

0,75

1,78

1,55

2,19

3,26

10,12

Остров Большевик

0,15

0,09

0,08

0,015

0,04

0,21

0,04

0,03

0,27

0,03

0,02

0,08

0,02

0,42

Итого

5,53

15,08

14,65

12,82

15,85

14,37

78,31

¹Номера и названия ледников даны по Каталогу WGI, положение выводных ледников показано на рис. 1;

²(+) прираще

ние площади выводного ледника при его продвижении; ³(-) убыль площади при разрушении краевой части выводного

ледника; ⁴выход ледника во фьорд блокируется шельфовым ледником; ⁵также называется ледник Марата, относится к

ледниковому куполу Карпинского.

эта ситуация ограничивает применимость гидро

из расчётной площади исчезнувшей ледниковой

статики для оценок массы объекта. Не принима

поверхности и её оценочной толщины.

лись во внимание куски и обломки айсбергов,

Айсберги находили с помощью методики, ос

образующиеся при отколе. Общий айсберговый

нованной на статистических критериях поиска

сток выводных ледников был оценён как сумма

градиентных зон при анализе двумерных полей

объёмов разрушившейся за год краевой части

спутниковых изображений [10]. Откол айсбер

каждого из наиболее активных ледников, исходя

га от конкретного ледника подтверждается путём

 17 

Ледники и ледниковые покровы

использования шаблона формы обнаруженного

11-19 (№ 7 по каталогу RGI). По объёму айс

айсберга, который учитывает совокупность не

бергового стока за 2017 г. ледники в исследова

скольких параметров объекта: геометрическую

нии [12] в порядке убывания располагаются сле

форму, размеры, характерные особенности «ри

дующим образом: № 8, 19, 14, 16, 11-13, 18, 15,

сунка» поверхности (наличие и взаимное распо

17, а в нашей работе в таком порядке: № 8, 19,

ложение трещин, вершин, озерков талой воды).

16, 11-13, 14, 18, 15, 17. Наибольший годовой

айсберговый сток [12] зафиксирован у ледника

№ 8 - 0,69 Гт / год (0,77 км³/ год) с учётом тол

Результаты и обсуждение

щины краевой части ледника 223 м по радарным

измерениям 1997 г. [13]. По нашим оценкам, в

Анализ спутниковых изображений 2014-

2017 г. ледник № 8 также превосходил остальные

2019 гг. позволил обнаружить 28 активных лед

ледники, исследованные в работе [12], по объёму

ников Северной Земли, производящих наиболь

айсбергового стока: 0,41 км³/ год (при толщине

шее число айсбергов, их кусков, обломков и

его краевой части, полученной из общей высоты

более мелкого материала (см. таблицу, рис. 1, 2).

айсберга 200 м). На втором месте - ледник № 19

Номера ледников в таблице и на рис. 1 даны по

(№ 7 по каталогу RGI). Его айсберговый сток у

Всемирному каталогу ледников World Glacier

авторов работы [12] - 0,44 Гт/год (0,49 км³/год),

Inventory, из базы данных ледников GLIMS

а в настоящем исследовании - 0,24 км³/год. Тре

(Global Land Ice Measurements from Space), ос

тью позицию в списке, по нашим данным, зани

нованной на спутниковых данных оптического

мает ледник № 16 с годовым стоком 0,13 км³ при

диапазона [11]. Из этих 28 ледников 90,7% айс

толщине краевой части ледника 85 м. По мате

бергового стока приходится на 12 самых актив

риалам работы [12], ледник № 16 занимает чет

ных ледников Северной Земли. В совокупно

вёртое место с параметрами стока 0,18 Гт/год

сти на этих 12 ледниках за шесть лет исчез 71 км²

(0,2 км³/год); оценка получена, исходя из тол

ледниковой поверхности - от максимального

щины ледника 83 м, установленной по радарным

значения 11,76 км²на шельфовом леднике Ма

измерениям 1997 г. Третье место в работе [12] -

тусевича до 1 км² на леднике № 15 ледниково

у ледника № 14, айсберговый сток которого со

го купола Академии наук. Приведём данные по

ставляет 0,41 Гт/год (0,45 км³/год). В нашем ис

этим 12 ледникам.

следовании айсберговый сток с этого ледника за

1. Шельфовый ледник Матусевича - 11,76 км².

2017 г. оказался на пятом месте - 0,09 км³/год.

2. Ледник № 8 ледникового купола Академии наук - 11,51 км².

Таким образом, несовпадение в упорядочен

3. Выводная лопасть ледникового купола Вавилова - 10,12 км².

ном по величине айсбергового стока ряду лед

4. Ледник № 16 ледникового купола Академии наук - 9,27 км².

ников в нашем исследовании и в статье [12] наб-

5. Ледник Исследователей (№ 49 ледникового купола Карпин

людается только для ледника № 16. В нашем

ского) - 6,48 км².

исследовании этот ледник даёт больший относи

6. Ледник № 19 (№ 7 по каталогу Рандольфа (Randolph glacier

тельный вклад в общую фронтальную абляцию

Inventory, RGI, версия V6.0) ледникового купола Академии

по сравнению с другими ледниками. Этот факт

наук - 5,89 км².

можно объяснить тем, что в работе [12] использо

7. Ледник № 14 ледникового купола Академии наук - 5,8 км².

вались спутниковые данные с интервалом 12 сут.,

8. Ледник № 13 ледникового купола Академии наук - 4,27 км².

9. Ледник Ходова (№ 21 ледникового купола Русанова) -

а у ледника № 16 максимальная за сезон подвиж

1,88 км².

ка наблюдается в конце июня, после чего следует

10. Ледник № 12 ледникового купола Русанова - 1,69 км².

откол айсбергов, и при таком интервале фазу мак

11. Ледник № 17 ледникового купола Русанова - 1,29 км².

симальной подвижки можно пропустить. В нашей

12. Ледник № 15 ледникового купола Академии наук - 1,0 км².

работе ежегодно использовалось несколько сним

В работе [12] по данным радиолокационно

ков района в июне - начале июля.

го спутника Sentinel-1 за период с ноября 2016

В работе [14] исследована фронтальная абля

по ноябрь 2017 г. проведено сравнение годо

ция в 2015-2016 гг. восьми ледников Северной

вого айсбергового стока с восьми ледниковых

Земли: двух на о. Комсомолец (№ 7, 8) и шести на

бассейнов купола Академии наук. В принятой

о. Октябрьской революции (№ 17, Авсюка (№ 20),

в нашей статье нумерации это ледники № 8,

Сказочный, ААНИИ (№ 48), Исследователей

 18 

Ледники и ледниковые покровы

Рис. 2. Примеры изображения выводных ледни

ков Северной Земли на спутниковых снимках ви

димого диапазона.

а - ледник № 19 (№ 7 по каталогу RGI) купола Акаде

мии наук, 19.09.2019, ИСЗ Sentinel-2; б - ледник № 19

(№ 7 по каталогу RGI) купола Академии наук,

9.09.2019. На врезке показаны изменения краевой ча

сти ледника за период 9-19.09.2019, ИСЗ Sentinel-2;

красной линией обозначен фронт ледника на

19.09.2019 г.; синей - фронт на 9.09.2019 г.; в - ледник

Вавилова, 18 сентября 2016 г. ИСЗ Landsat-8. Снимок с

сайта USGS.

1 - айсберги; 2 - обломки и куски айсбергов; 3 - мел

кообломочный материал; А, Б - айсберги, отколовши

еся от ледника № 19 в период с 9 по 19 сентября 2019 г.

Fig. 2. Examples of images of the Severnaya Zemlya

outlet glaciers in the visible spectral range.

а - glacier № 19 (№ in catalog RGI) of the Academy of

Sciences ice cap, 19.09.2019, Sentinel-2; б - glacier № 19

(№ 7 in catalog RGI) of the Academy of Sciences ice cap,

9.09.2019. In the insert - a fragment of the Sentinel-2 image

with the changes of the glacier front in the period 9-19 Sep

tember 2019; Sentinel-2, red line - front of the glacier,

19.09.2019; blue line - front of the glacier 9.09.2019; в -

Vavilov glacier, September 18, 2016, Landsat-8. Images from

the USGS website.

1 - icebergs; 2 - bergy bits and growlers; 3 - fine-grained

material; А, Б - icebergs that broke off from glacier № 19

between September 9 and 19, 2019.

(0,77 км³/год) и № 7 (№ 19 в использованной нами

(№ 48) до 0,01 (ледник Сказочный) км³/год. По

нумерации - 0,63 км³/год). Остальные ледники

нашим данным, из ледников, исследованных ав

теряли за год за счёт фронтальной абляции от 0,37

торами работы [14], в 2016 г. наибольшие потери

 20 

И.А. Бычкова, В.Г. Смирнов

массы были у ледников № 19 (0,41 км³/год), № 8

щину краевой части выводных ледников можно

(0,2 км³/год) и № 49 (0,15 км³/год), потери массы

оценить в 50-200 м. Изучение дрейфа айсбер

остальных ледников в их фронтальной части не

гов, отколовшихся в период мониторинга от ис

превышали 0,04 км³/год.

следованных ледников, показало, что при глу

Расхождение в оценках айсбергового стока по

бинах 50 м и менее айсберги садятся на мель и в

сравнению с данными работы [12] можно объ

таком состоянии находятся несколько месяцев

яснить разницей в методике расчёта. Мы ис

или даже лет. С учётом высоты айсбергов, изме

пользовали для анализа только данные видимого

ренной по спутниковым снимкам, ежегодный

диапазона 2014-2019 гг., доступные для этого ре

суммарный айсберговый сток с выводных ледни

гиона ежегодно в период полярного лета, с марта

ков при соотношении высоты к осадке от 1:4 до

до конца сентября - начала октября, а авторы

1:5 составляет 1,52-1,9 км³. Для уточнения этих

работы [12] оперировали с радиолокационными

оценок необходимы инструментальные измере

данными, собранными с ноября 2016 по ноябрь

ния осадки айсбергов у Северной Земли.

2017 г. Большинство рассмотренных ледников в

Выводные ледники Северной Земли имеют

октябре-ноябре из-за похолодания (переход к

существенные различия в скорости продвиже

отрицательным температурам воздуха, появле

ния фронта, интенсивности айсбергообразо

ние припая) продуцируют значительно меньше

вания, размерах и форме айсбергов. В проливе

айсбергов, чем в предшествующий период года,

Красной Армии наибольшее число айсбергов об

и положение фронта краевой части выводных

разовано от ледника № 16 в западной части про

ледников на снимках не меняется до следующе

лива; горизонтальные размеры формирующихся

го сезона. Однако некоторые ледники, в част

у этого ледника айсбергов достигают 420 м при

ности № 8 и 19, ведут себя иначе, процесс айс

высоте около 20 м и соотношении длины к шири

бергообразования и подвижка фронта ледника

не (1,5-2):1. Максимальная скорость продвиже

наблюдаются здесь и поздней осенью (это видно

ния фронта ледника в сторону пролива у ледника

на РЛ-снимках), возможно, в силу динамических

№ 16 отмечается в конце июня, когда фронт лед

факторов. Весной, когда появляется возможность

ника выдвигается на 300-400 м по сравнению с

спутниковой съёмки в видимом диапазоне, фронт

его положением в марте. На расстоянии 12-25 км

ледника оказывается примерно в том же положе

к юго-западу от фронта ледника № 16 ежегодно в

нии, которое было зафиксировано на последнем

марте формируется каскад полыней (рис. 3), су

осеннем снимке видимого диапазона в преды

ществующий вплоть до разрушения припая в лет

дущем году. Таким образом, отследить процес

ний период. Полыньи образуются в узкой глубо

сы айсбергообразования в межсезонье (октябрь-

ководной части пролива (глубины 100-200 м),

февраль) по данным только видимого диапазона

разделяющей Известняковые острова. Проис

не удаётся, поэтому наши данные по леднику № 8

хождение полыней, по-видимому, связано с ди

занижены по сравнению с оценками, полученны

намическим распространением вод, скорость ко

ми в работах [12, 14], в 1,5-2 раза.

торых повышается при прохождении через узости

Полученные по спутниковым данным оценки

между островами, а течение приобретает турбу

ежегодного суммарного айсбергового стока с вы-

лентный характер. В результате перемешивание

водных ледников. В среднем за 2014-2019 гг. еже

изначально пресных ледниковых вод и солёных

годное сокращение площади выводных ледников

вод пролива усиливается и появляются полыньи.

Северной Земли, оценённое нами по спутнико

За счёт интенсивного ледообразования в полы

вым данным, составило 13 км². Высота надвод-

ньях развивается конвективное перемешивание.

ной части отколовшихся от ледников айсбергов,

Все эти регулярно наблюдаемые в районе ледни

определённая по их тени на снимках видимого

ка № 16 процессы существенно влияют на гидро

диапазона, изменялась от 10 до 40 м. Максималь

логический режим пролива. Подобные процессы

ная высота в 30-40 м характерна для столообраз

в районе других ледников архипелага по спутни

ных айсбергов, образованных от ледника № 12

ковым данным отмечены не были.

купола Русанова, и для айсбергов, генерируе

Ледник № 14 ледникового купола Академии

мых на северо-восточном склоне купола Акаде

наук по числу отколовшихся айсбергов - вто

мии наук. Исходя из этих значений, общую тол

рой в проливе Красной Армии после ледника

 21 

Ледники и ледниковые покровы

Рис. 3. Пример наблюдения полыней в районе выводного ледника № 16 на спутниковом снимке Landsat-8 за

24 июня 2017 г. Топография дна приведена по карте 1985 г. Масштаб 1:200 000.

На врезке - фрагмент снимка Landsat-8 от 24 июня 2017 г. 1 - максимальное выдвижение фронта ледника в июне

2017 г.; 2 - положение фронта в марте 2017 г.; 3 - положение фронта в конце сентября 2017 г.; 4 - участки, где образова

лись полыньи во льду

Fig. 3. An example of a polynyas observation in the area of the outlet glacier № 16 on the Landsat-8 satellite image on

June 24, 2017. The topography of the bottom is shown on the map 1:200 000 (ed.1985).

In the sidebar - a fragment of the Landsat-8 image on June 24, 2017. 1 - is the maximum extension of the glacier edge in June

2017; 2 - is the position of the edge in March 2017; 3 - is the position of the edge in the end of September 2017; 4 - areas where po

lynyas in the ice formed

№ 16; его айсберги достигают размера 300 м при

ках 2011-2013 гг. выдвинулся в пролив на 800 м;

соотношении сторон (2,1-2,4):1. Ледник № 11

в 2014 г. положение фронта ледника не изме

купола Академии наук на спутниковых сним

нилось по сравнению с более ранними снимка

 22 

И.А. Бычкова, В.Г. Смирнов

ми. Зимой 2017 г. язык этого выводного ледника

малые глубины (менее 50 м) объясняет преобла

разрушился и в дальнейшем подвижек у ледника

дание здесь мелких айсбергов размером 40-50 м.

не наблюдалось. Ледник № 12 купола Русанова,

В 2015 г. произошла резкая подвижка этого лед

дренирующий купол на север в пролив Красной

ника, который выдвинулся в Карское море с при

Армии (см. рис. 1), регулярно порождает еди

ращением площади краевой части на 22,9 км² в

ничные крупные столообразные айсберги удли

год, что в 7 раз превысило аналогичный показатель

нённой формы размером до 1-1,2 км при высоте

2014 г. В 2016-2017 гг. выдвижение продолжилось,

около 30 м и соотношении сторон до 5:1.

но меньшими темпами (см. таблицу). В 2018-

Во фьорде Матусевича большинство айсбер

2019 гг. положение выводного языка ледника ста

гов образует быстро распадающийся в послед

билизировалось и скорость его ежегодной подвиж

ние годы шельфовый ледник. Размеры айсбер

ки вернулась к уровню 2014 г. В работах [17-19]

гов различны, наибольший из них достигал 3 км

дан более подробный анализ изменения скорости

в длину. Айсберги сползают не только во фьорд,

движения ледника Вавилова в 2010-е годы.

но и в бухту Красная, где существуют изолиро

Выводные ледники купола Академии наук, вы

ванно много лет. В 2019 г. один айсберг, отко

ходящие в заливы Ковалевской и Журавле

ловшийся от шельфового ледника, дрейфовал в

ва, дают отдельные айсберги с размерами 400-

бухте Сказочная. Более детальный анализ про

700 м. Крупные айсберги, откалывающиеся от

цесса айсбергообразования во фьорде Матусеви

выводного ледника № 17, попадают на мелко

ча дан в работах [9, 15, 16].

водье (глубины менее 20 м), практически сразу

В море Лаптевых основной айсберговый сток

садятся на грунт и существуют на одном месте

дают ледники северо-восточного склона ледни

несколько лет, подвергаясь разрушению при ди

кового купола Академии наук, здесь айсберги

намических нагрузках, связанных с приливны

достигают длины 1,2 км при высоте надводной

ми колебаниями и воздействием штормов. Так,

части до 40 м. Ежегодный объём айсбергового

айсберг, образовавшийся здесь в 2012 г. [20],

стока ледника № 8 за период 2014-2019 гг. со

в 2017 г. пришёл в движение, переместился за

ставляет, по материалам спутниковых наблю

сезон в южную часть залива и разрушился.

дений, 0,384 км³. Этот ледник даёт наибольший

В проливе Шокальского большинство айсбер

вклад в айсберговый сток с Северной Земли.

гов появляется у западного побережья. Их ис

Особенность ледников № 8 и 19 (№ 7 по ка

точником служат десять выводных ледников ку

талогу RGI) купола Академии наук - сравни

пола Университетский и ледник № 65 купола

тельно высокая скорость сезонного колебания

Карпинского (см. рис. 1). Ни один из ледников

фронта. Так, всего за 10 дней сентября 2019 г.

не теряет за год более 1 км² площади во фрон

ледник № 19 лишился 0,22 км² площади крае

тальной части. По объёму айсбергового стока

вой части с образованием двух крупных айсбер

лидируют ледники № 94 и 65 (см. таблицу). Лед

гов размером 490 × 160 м и 420 × 150 м, а также

ник Марата (№ 65) почти ежегодно производит

обломков айсбергов и мелкообломочного мате

достаточно крупные айсберги - до 600 м длиной

риала (см. рис. 2, а, б). Потеряв в летне-осенний

при высоте надводной части до 20 м. На восточ

период значительную часть объёма и отступив в

ном побережье пролива основные источники

сторону суши, к весне фронт ледника возвраща

айсбергов - выводной ледник № 40, имеющий

ется примерно в то же положение, которое он

выход во фьорд Спартака, а также № 95, выхо

занимал год назад. Ещё одна особенность этих

дящий во фьорд Тельмана. Эпизодически, не

ледников состоит в том, что большинство фор

чаще одного раза в год, эти ледники формируют

мирующихся здесь айсбергов уходит из района

единичные крупные айсберги протяжённостью

генерации в глубоководную часть моря Лапте

до 170 м. От ледника № 40 айсберги откалыва

вых в течение одного сезона и лишь самые круп

ются также в Спартаковское озеро.

ные айсберги садятся на грунт у кромки ледни

Всего за 2014-2019 гг. в пролив Красной

ков и задерживаются здесь на один сезон.

Армии ледниками было сброшено в виде айсбер

В Карском море наибольшее число айсбергов

гов, их кусков и обломков 22,8 км²ледниковой

образует ледник Вавилова. Наличие густой сети

поверхности (29,2% всей площади, «потерянной»

трещин на языке выводного ледника и выход на

ледниками Северной Земли), во фьорд Матусеви

 23 

Ледники и ледниковые покровы

ча - 22,3 км² (28,5%), в море Лаптевых - 17,4 км²

возрастает число наблюдаемых айсбергов, что по

(22,3%), в Карское море - 11,3 км² (14,5%), в про

вышает риск безопасного плавания в этих аквато

лив Шокальского - 4,29 км² (5,5%).

риях, через которые проходят маршруты Север

ного морского пути. Для минимизации рисков,

связанных с возможным столкновением с айс

Выводы

бергами как опасными ледяными образованиями

необходима организация постоянного спутнико

Использование регулярных спутниковых дан

вого мониторинга региона Северной Земли.

ных видимого диапазона позволило оценить еже

годный суммарный айсберговый сток с выводных

Благодарности. Исследование выполнено за счёт

ледников Северной Земли в период 2014-2019 гг.

гранта Российского научного фонда (проект

Расчётная величина среднегодового айсбергового

№ 17-77-30019) в Российском государственном

стока составила 1,52-1,9 км³. Уточнить эти оцен

гидрометеорологическом университете (методи

ки можно при проведении инструментальных

ка обнаружения айсбергов) и при финансовой

измерений осадки айсбергов у Северной Земли.

поддержке РФФИ (грант № 18-05-60109, иссле

Наибольший вклад в айсберговый сток ледни

дование айсбергообразующих ледников).

ков Северной Земли вносят шельфовый ледник

фьорда Матусевича, ледники № 8 и № 16 лед

Acknowledgements. The work under this project is

никового купола Академии наук и ледник Ва

supported by the Russian Science Foundation through

вилова. Айсберговый сток выводных ледников

the Project № 17-77-30019 in Russian State Hydro

Северной Земли, оценённый по спутниковым

meteorological University (iceberg detection tech

данным последних лет, имеет устойчивую тен

nique) and Russian Foundation for Basic Research

денцию к росту. В прибрежной зоне архипелага

(grant № 18-05-60109, study of outlet glaciers).

Литература

References

1. Alekseev G.V. Development and amplification of global

1. Алексеев. Г.В. Проявление и усиление глобального

warming in the Arctic. Fundamentalnaya i prikladnaya

потепления в Арктике // Фундаментальная и при

klimatjlogiya. Fundamental and applied climatology.

кладная климатология. 2015. № 1. С. 6-21.

2015, 1: 6-21. [In Russian].

2. Aschwanden A., Fahnestock M.A., Truffer M., Brinker-

2. AschwandenA., FahnestockM.A., TrufferM., Brinker-

hoff D.J., Hock R., Khroulev C., Mottram R., Khan S.A.

Contribution of the Greenland Ice Sheet to sea level

over the next millennium // Science Advances 19 Jun

over the next millennium. Science Advances 19 Jun

2019. V. 5. № 6. eaav9396. doi: 0.1126/sciadv.aav9396.

2019, 5 (6): eaav9396. doi: 10.1126/sciadv.aav9396.

3. Katalog lednikov USSR. USSR Glacier Inventory. V. 16.

3. Каталог ледников СССР. Т. 16. Вып. 1. Ч. 1. Север

ная Земля. Л.: Гидрометеоиздат, 1980.

Is. 1. Pt. 1. Severnaya Zemlya. Leningrad: Hydrome

teoizdat, 1980. [In Russian].

4. Говоруха Л.С. Бюджет внешнего массообмена оле

4. Govorukha L.S. Budget for external mass transfer of the

денения Северной Земли в 1974-1976 гг. // Тр.

Severnaya Zemlya glaciation in 1974-1976. Trudy AANII.

ААНИИ. 1981. Т. 367. С. 31-37.

Proc. of the AARI. 1981, 367: 31-37. [In Russian].

5. Говоруха Л.С. Современное оледенение Советской

5. Govorukha L.S. Sovremennoe oledenenie Sovetskoi Ark-

Арктики. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 256 с.

tiki. Modern glaciation of the Soviet Arctic. Leningrad:

6. Глазовский А.Ф., Мачерет Ю.Я. Евразийская Ар

Hydrometeoizdat, 1989: 256 p. [In Russian].

ктика // Оледенение Северной и Центральной Ев

6. Glazovsky A.F., Macheret Y.Y. The Eurasian Arctic.

разии в современную эпоху / Отв. ред. В.М. Кот

Oledenenie Severnoj i Central'noj Evrazii v sovremen-

ляков. М.: Наука, 2006. С. 97-114.

nuyu epokhu. Glaciation of Northern and Central Eur

asia in the modern era / Ed. V.M. Kotlyakov. Moscow:

7. Электронный ресурс: https://bigenc.ru/3250942.pdf.

Nauka, 2006: 97-114. [In Russian].

8. Давыдов Л.К., Дмитриева А.А., Конкина Н.Г. Общая

7. https://bigenc.ru/3250942.pdf [In Russian].

гидрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 463 с.

8. Davydov L.K., Dmitrieva A.A., Konkina N.G. Obshchaya

9. Бузин И.В., Глазовский А.Ф., Гудошников Ю.П., Дани-

gydrologiya. General hydrology. Leningrad: Hydrome

лов А.И., Дмитриев Н.Е., Зубакин Г.К., Кубышкин Н.В.,

teoizdat, 1973: 463 p. [In Russian].

Наумов А.К., Нестеров А.В., Скутин А.А., Скути-

9. Buzin I.V., Glazovsky A.F., Glazovsky A.F., Gudoshnikov

на Е.А., Шибакин С.И. Айсберги и ледники Баренцева

Yu.P., Danilov A.I., Dmitriev N.E., Zubakin G.K., Kubysh-

 24 

И.А. Бычкова, В.Г. Смирнов

моря: Исследования последних лет. Ч. 1. Основные

kin N.V., Naumov A.K., Nesterov A.V., Skutin A.A., Sku-

продуцирующие ледники, распространение и мор

tina E.A., Shibakin S.I. Icebergs and glaciers of the Bar

фометрические особенности айсбергов // Проблемы

ents Sea. Results of the most recent research. Part 1. Main

Арктики и Антарктики. 2008. № 1 (78). С. 66-79.

producing glaciers, their propagation and morphometric

properties. Problemy Arktiki i Antarktiki. Arctic and Ant

10. Бычкова И.А., Смирнов В.Г. Использование спутнико

arctic Problems. 2008, 78 (1): 66-79. [In Russian].

вой информации для обнаружения айсбергов и оцен

10. Bychkova I.A., Smirnov V.G. Use of satellite informa

ки айсберговой угрозы // Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 4.

tion for iceberg detection and iceberg threat assess

С. 537-551. doi: 10.15356/2076-6734-2018-4-537-551.

ment. Led i Sneg. Ice and Snow. 2018, 58 (4): 537-551.

11. Электронный ресурс: http://www.glims.org/maps/glims.

doi: 10.15356/2076-6734-2018-4-537-55. [In Russian].

12. Sanchez-Gamez P., Navarro F.J., Dowdeswell J.A., De An-

11. http://www.glims.org/maps/glims.

dres E. Surface velocities and calving flux of the Academy of

12. Sánchez-Gámez P., Navarro F.J., Dowdeswell J.A., De

Sciences Ice Cap, Severnaya Zemlya // Лёд и Снег. 2020.

Andre's E. Surface velocities and calving flux of the

Т. 60. № 1. С. 19-28. doi: 10.31857/S2076673420010020.

Academy of Sciences Ice Cap, Severnaya Zemlya.

13. Dowdeswell J., Bassford R., Gorman M., Williams M.,

Led i Sneg. Ice and Snow. 2020, 60 (1): 19-28. doi:

Glazovsky A., Macheret Y., Shepherd A., Vasilenko Y.,

10.31857/S2076673420010020.

Savatyuguin L., Hubberten H., Miller H. Form and flow

13. Dowdeswell J., Bassford R., Gorman M., Williams M.,

of the Academy of Sciences Ice Cap, Severnaya Zemlya,

Glazovsky A., Macheret Y., Shepherd A., Vasilenko Y.,

Russian High Arctic // Journ. of Geophys. Research.

Savatyuguin L., Hubberten H., Miller H. Form and flow

of the Academy of Sciences Ice Cap, Severnaya Zem

2002. № 107. С. 1-16. doi: 10.1029/2000jb000129.

lya, Russian High Arctic. Journ. of Geophys. Research.

14. Glazovsky A., Lavrentiev I., Vasilenko E., Elagina N. RES

2002, 107: 1-16. doi: 10.1029/2000jb000129.

ice thickness and frontal ablation of outlet glaciers in Rus

14. Glazovsky A., Lavrentiev I., Vasilenko E., Elagina N.

sian Arctic // IASC Workshop on the dynamics and mass

RES ice thickness and frontal ablation of outlet glaciers

budget of Arctic glaciers & proglacial marine ecosystems.

in Russian Arctic. IASC Workshop on the dynamics and

IASC Workshop, 22-24 January 2018. University Center

mass budget of Arctic glaciers & proglacial marine eco

Obergurgl, Obergurgl, Austria. 2018. P. 19-21.

systems. IASC Workshop, 22-24 January 2018. Univer

15. Sharov A., Nikolskiy D., Troshko K., Zaprudnova Z. In

sity Center Obergurgl, Obergurgl, Austria. 2018: 19-21.

terferometric control for mapping and quantifying the

15. Sharov A., Nikolskiy D., Troshko K., Zaprudnova Z. In

2012 breakup of Matusevich Ice Shelf, Severnaya Zem

terferometric control for mapping and quantifying the

lya // Proc. of the Intern. Workshop «FRINGE 2015».

2012 breakup of Matusevich Ice Shelf, Severnaya Zem

ESA-ESPRIN, 23-27 Mars 2015. Frascati, Italy. ESA

lya. Proc. of the Intern. Workshop «FRINGE 2015».

SP731. 9 p. doi: 13140/RG.2.1.2444.9121.

ESA-ESPRIN, 23-27 Mars 2015. Frascati, Italy. ESA

SP731: 9 p. doi: 13140/RG.2.1.2444.9121.

16. Willis M., Melkonian A.K., Pritchard M.E. Outlet gla

cier response to the 2012 collapse of the Matusevich

Ice Shelf, Severnaya Zemlya, Russian Arctic // Journ.

Ice Shelf, Severnaya Zemlya, Russian Arctic. Journ. of

of Geophys. Research. Earth Surface. 2015. 120 (10):

Geophysical Research. Earth Surface. 2015, 120 (10):

2040-2055. doi: 10.1002/2015JF003544.

17. Glazovsky A., Bushueva I., Nosenko G. Slow surge of the

Vavilov ice cap, Severnaya Zemlya. Proc. of the IASC Work

shop on the dynamics and mass budget of Arctic glaciers.

IASC Obergurgl, Austria. 23-25 Mars 2015. 2015. P. 17-18.

IASC Obergurgl, Austria, 23-25 Mars 2015. 2015: 17-18.

18. Willis M.J., Zheng W., Durkin W.J., Pritchard M.E.,

Ramage J.M., Dowdeswell J.A., Benham T.J.,

Bassford R.P., Stearns L.A., Glazovsky A.F., Macher-

et Y.Y., Porter C.C. Massive destabilization of an Arctic

ice cap. Earth and Planetary Sciences Letters. 2018,

ice cap // Earth and Planetary Sciences Letters. 2018.

502: 146-155. doi: 10.1016/j.epsl.2018.08.049.

V. 502. P. 146-155. doi: 10.1016/j.epsl.2018.08.049.

19. Bushueva I.S, Glazovsky A.F, Nosenko G.A. Exten

19. Бушуева И.С., Глазовский А.Ф., Носенко Г.А. Разви

sion of surge in the western part of the Vavilov ice

тие подвижки в западной части ледникового купо

cap, Severnaya Zemlya, in 1963-2017. Led i Sneg. Ice

ла Вавилова на Северной Земле в 1963-2017 гг. //

and Snow. 2018, 58 (3): 293-306. [In Russian]. doi.

Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 3. С. 293-306. https://

org/10.15356/2076-6734-2018-3-293-306.

doi.org/10.15356/2076-6734-2018-3-293-306.

20. Smirnov V.G., Bychkova I.A. Satellite monitoring of

20. Смирнов В.Г., Бычкова И.А. Спутниковый монито

ice features to ensure safety of offshore operations

ринг ледяных образований при обеспечении без-

in the Arctic seas. Izvestiya. Atmospheric and Oce

опасности работ на шельфе арктических морей //

anic Physics. 2015, 51 (9): 935-942. doi: 10.1134/

Исследование Земли из космоса. 2015. № 4. С. 79-87.

S0001433815090182.

 25 