Изменение продолжительности безлёдного периода на побережье Чукотки и Аляски в конце XX - начале XXI вв. по данным спутниковых измерений

Продолжительность безлёдного периода на берегах Арктических морей является ключевым фактором для хозяйственных и природных объектов. Динамика арктических берегов определяется временем экспозиции берега волнам. В условиях климатических изменений продолжительность безлёдного периода, а значит и механического воздействия волн на берег, растёт от года к году. В силу разреженности сети ледовых наблюдений, количественное описание этих изменений до последнего времени было затруднено. Современные продукты спутниковых измерений концентрации морского льда позволяют оценить ледовые условия в неохваченных наблюдениями районах. В этой работе по архивам данных концентрации морского льда NSIDC (США) и OSI SAF (Дания), а также на основе реанализов CFSR и MERRA2 (США), ERA5 (Великобритания) и JRA55 (Япония) была исследована межгодовая изменчивость продолжительности безлёдного периода на четырёх участках побережья Чукотского и Берингова морей. Ежегодные полевые работы (с 2016 года) ведутся вблизи посёлка Лорино на берегу Чукотского полуострова, где расположена площадка CALM (Circumpolar Active Layer Monitoring) мониторинга деятельного слоя, а также ведутся наблюдения за динамикой берегов. Данные об отступании берега доступны также для районов Кивалина и Шишмарёв на Аляске. Расчёты проведены так же для района станции Уэлен, где ведутся метеорологические наблюдения.
Даты начала и окончания (и продолжительность) безлёдного периода определялись оригинальным методом, описанным в (Shabanov, Shabanova, 2019). Метод основан на анализе внутригодовой динамики концентрации морского льда в ближайшем к району исследования узле сетки (очищению акватории предшествует резкое падение значений, замерзанию – резкий рост). Метод разработан специально для прибрежных районов, поскольку отсечение ледового периода от безлёдного по 15-процентному порогу (как это делается в литературе для исследований площади ледяного покрова) не всегда корректно работает в прибрежной зоне, где сигнал часто зашумлён со стороны суши и значения концентрации льда местами не опускаются ниже 20-30% в течение года. Данные о концентрации морского льда имеют разрешение от 10 до 30 км для разных источников и 1 день по времени. Исследован период с 1979 по 2018 год.
Эта работа является продолжением ряда исследований, проделанных для Карского и Баренцева морей (Shabanova, 2018) и применяет предложенные ранее методы для нового региона.
Показано, что на побережье Чукотки и Аляски продолжительность безлёдного периода линейно возросла на 42-57 дней с 1979 года, что составляет 26-30% от среднемноголетней продолжительности и 200-230% от среднеквадратического отклонения выборки. Увеличение продолжительности происходит в как за счёт более позднего замерзания акватории осенью (на 23-30 дней позже), так и за счёт более раннего очищения весной (на 17-29 дней).
Работа выполнена в рамках проекта РФФИ №18-35-00192 “Трансформация геокриологических условий побережья Восточной Чукотки на фоне климатических изменений”.