Анализ гидрологического режима Обской губы в период ледостава по данным спутниковой микроволновой радиометрии

В последние годы в Арктике зарегистрированы серьезные изменения в состоянии и динамике различных гидрологических процессов. Сюда входит: сокращение сезона снежного покрова; более поздний ледостав и более раннее вскрытие речного, озерного и морского льда; увеличение стока пресной воды; таяние ледников; деградация вечной мерзлоты и увеличение толщины активного слоя почвы; уменьшение площади морского льда и т.п. (Романов и др., 2018, 2019). Эти изменения коснулись и многочисленных рек впадающих в Северный Ледовитый океан, среди которых четыре из двенадцати самых протяженных на Земле - Енисей (5870 км), Обь (5400 км), Лена (4400 км) и Маккензи (4180 км). На долю этих рек приходится почти 60% пресной воды, которая стекает с континентов в Северный Ледовитый океан. Из-за своей уникальной связи между сушей и морем, Северный Ледовитый океан подвергается большему воздействию пресной воды, стекающей в него, чем любой другой океан (Coastal, 2020).
Обская губа представляет собой уникальную экосистему, находящуюся в условиях сложного взаимодействия речных и морских факторов. Она подвержена очень сильным сезонным воздействиям с существенными колебаниями температуры, солнечной освещённости, ледяного покрова, биогенной нагрузки и множеством других факторов, включая антропогенные и техногенные воздействия (Войнов и др., 2017).
В докладе представлены результаты теоретического анализа сезонных и межгодовых зависимостей яркостной температуры различных областей Обской губы в период ледостава по данным радиометра MIRAS (спутник SMOS). Анализ выполнен для всей акватории Обской губы (13 областей), а также для одной области Карского моря, расположенной далеко от эстуария. Показано, что если в устье Оби и в первой трети Обской губы наблюдается схожая с пресноводными озерами динамика яркостной температуры (Тихонов и др., 2017; Tikhonov et al., 2018), то далее, при приближении к акватории Карского моря эта динамика нарушается (Тихонов и др., 2020) и в конечном итоге становится схожей с динамикой яркостной температуры в центральной области Карского моря. Такое изменение объясняется авторами увеличением солености воды и, соответственно, возрастанием поглощения излучения в нижнем слое льда, контактирующим с водной поверхностью. Выявленные закономерности сезонных вариаций яркостной температуры различных областей Обской губы и связанные с ними фазы ледяного покрова могут быть использованы для оценки солености и зоны смешения вод эстуария в зимнее время по данным спутниковой микроволновой радиометрии. Полученные результаты открывают возможность создания методики определения фронтальной зоны крупных эстуариев Арктики в период ледостава. Поскольку такие характеристики воды эстуария как пространственное распределение взвешенных твёрдых частиц, мутность, температура и солёность коррелируют между собой (Baban, 1993; Ray et al., 2013), то можно говорить и об оценке других гидрологических характеристик воды под ледяным покровом по данным спутниковой микроволновой радиометрии.
Работа выполнена при поддержке РФФИ 20-05-00198-а «Спутниковая микроволновая радиометрия эстуариев российской Арктики - анализ гидрологического режима в период ледостава» (Тихонов В.В., Романов А.Н., Хвостов И.В., Синицкий А.И.) и темы «Мониторинг» гос. регистрация № 01.20.0.2.00164 (Боярский Д.А., Шарков Е.А., Комарова Н.Ю.).