Верификация алгоритма определения зон сжатия ледяного покрова моря по спутниковым данным на примере банки Кашеварова

Актуальной научно - практической задачей является разработка технологий расчета основных динамических параметров ледяного покрова моря – дрейфа и возможных зон сжатия\разрежения льда. Объективным, регулярным средством наблюдения за ледяным покровом моря являются данные метеорологических спутников в инфракрасном диапазоне спектра.
Акватория банки Кашеварова в Охотском море является зоной активных динамических процессов на поверхности моря в результате воздействия многих факторов- течений, ветров, приливов (Шевченко, Тамбовский, 2018). Наиболее ярко взаимодействие всех этих явлений на данной акватории проявляется в поверхностной структуре ледяного покрова, которое служит, по сути, своеобразным маркером происходящих процессов (Rogachev et al., 2001).
В основе используемого алгоритма лежит метод автоматического расчета скоростей дрейфа морского льда на основе скоростей перемещения морских маркеров. Метод дает точность около 5 см/сек (Алексанин, Алексанина, Карнацкий, 2011). На основе рассчитанных скоростей дрейфа морского льда рассчитываются характеристики сжатия\разрежения ледяного покрова моря. Локальный показатель сжатия\разрежения рассматривается как скорость изменения расстояния между отдельными элементами ледяного покрова моря. Определяющими являются два параметра — скалярная величина и направление оси сжатия\разрежения. Для каждого из этих параметров оценивается точность и статистическая значимость (Алексанин, Алексанина, Карнацкий, 2017).
На сериях спутниковых изображений в инфракрасном диапазоне спектра были проанализированы структуры поля скоростей дрейфа морского льда и рассчитываемые зоны сжатия\разрежения. Наилучшее соответствие визуальной картины и результатов автоматического расчета сжатия\разрежения льда наблюдалось при расчете "мгновенных" сжатий, когда интервал времени для расчета скоростей дрейфа составлял около 1.5 часов. Банка Кашеварова - сложный район, т.к. в одном месте разные типы приливов – от полусуточных до суточных, правильных и неправильных (Тихончук, 2006). Чтобы интерпретировать расчетные сжатия\разрежения льда на банке Кашеварова при других временных интервалах расчета скорости дрейфа необходимо предварительно определить границы акваторий с разными приливными характеристиками.
Работа подготовлена при поддержке программы президиума РАН №27 "Фундаментальные проблемы решения сложных практических задач с помощью суперкомпьютеров"

Литература
1. Алексанин А.И., Алексанина М.Г., Карнацкий А.Ю. Автоматический расчет скоростей перемещений ледовых полей // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 2. С. 9–17.
2. Алексанин А. И., Алексанина М. Г., Карнацкий А. Ю. Расчет сжатия ледяного покрова моря по спутниковым изображениям // Современные проблемы
дистанционного зондирования земли из космоса. 2017. Т.14. №7. C.210-224.
3. Тихончук Е.А. Приливной и ветровой дрейф льда и деформации ледяного покрова на северо-восточном шельфе о. Сахалин : Дис. ... канд. физ.-мат. наук : 25.00.29. - Южно-Сахалинск: РГБ, 2006.
4. Шевченко Г.В., Тамбовский В.С. Динамика дрейфа льда на северо-восточном шельфе острова Сахалин по данным измерений радиолокационными станциями / РФФИ; ИМГиГ ДВО РАН. – Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2018. – 136 с.
5. Rogachev K. A., Carmack E. C., Salomatin A. S., Alexanina M. G. Lunar fortnightly modulation of tidal mixing near Kashevarov Bank, Sea of Okhotsk, and its impacts on biota and sea ice // Progress in Oceanography. 2001. Vol. 49, No. 1-4. P. 373-390.