Динамика ледовой прикромочной зоны Карского моря в августе 2021 г. по данным БПЛА, спутниковых и контактных измерений

Изучение мелкомасштабных динамических процессов в прикромочной зоне Арктики важно для понимания взаимодействия океан – лед – атмосфера. Кроме того, с наблюдающимся уменьшением площади многолетних льдов становится актуальным изучение таких быстро меняющихся процессов. В связи с трудностью получения натурных измерений в полярных регионах в настоящее время показано малое количество схожих публикаций.
В ходе 58-го рейса НИС «Академик Иоффе» выполнен ряд гидрологических измерений в прикромочной зоне Карского моря. Параллельно с ними производилась запись с БПЛА. Также использовались спутниковые измерения радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА) Sentinel-1A/B.
Анализ данных с БПЛА показал интенсивную перестройку ледового поля даже на непродолжительных станциях. На станции 3969 дрейф льда имеет выраженную антициклоническую структуру, которая хорошо просматривается даже на относительно малых масштабах сцены протяженностью около 500 м. Полученные скорости дрейфа льда находятся в диапазоне 0,1-0,3 м/с. Средняя скорость ветра за период сьемки по данным судовой метеостанции составила около 7 м/с. Определив ветровую компоненту скорости дрейфа льдин в качестве 3% от скорости ветра, получим, что она должна достигать порядка 0,2 м/с. Это значение совпадает с рассчитанными по данным БПЛА-съемки скоростями дрейфа отдельных льдин, однако значительная часть скоростей превосходит это значение и может быть связано с агеострофической компонентой скорости поверхностных течений, обусловленной собственной динамикой поверхностного слоя моря. Наблюдаемая изменчивость направлений дрейфа льда на таких малых пространственных масштабах при относительно стабильном направлении ветра также говорит в пользу предположения о выраженной агеострофической составляющей в поле поверхностных течений. На РСА снимках за 17-21 августа четко прослеживается эволюция вихревых структур в прикромочной зоне в районе 79°-79°48’c.ш. 78.30-81 ° з.д. Одна из таких структур также была идентифицирована по данным БПЛА.
Таким образом, совместный анализ спутниковых РСА-изображений и данных с БПЛА позволил оценить, как крупномасштабную динамику льда, так и мелкомасштабные процессы в северных районах Карского моря.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 21-17-00278, в также в рамках государственного задания №075-00429-21-03 и №0555-2021-0006.
Натурные измерения были получены в рамках программы Плавучие университеты при поддержке Министерства науки и высшего образования.