Тезисы конференции по созданию программы международного полярного десятилетия (стр. 1 )

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТ

ПО УЧАСТИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В ПОДГОТОВКЕ И ПРОВЕДЕНИИ МЕРОПРИЯТИЙ

В РАМКАХ МЕЖДУНАРОДНОГО ПОЛЯРНОГО ГОДА ( ГОД)

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА

ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Российской Федерации

Российский фонд фундаментальных исследований

ТЕЗИСЫ

КОНФЕРЕНЦИИ ПО СОЗДАНИЮ ПРОГРАММЫ
МЕЖДУНАРОДНОГО ПОЛЯРНОГО ДЕСЯТИЛЕТИЯ

4 – 7 октября 2010 г.

г. Сочи

Конференция проводится по результатам исследований по программам Международного полярного года, полученным в рамках: Целевой научно-технической программы Росгидромета «Научные исследования и разработки в области гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды»; подпрограмм "Изучение и исследование Антарктики" и "Создание единой системы информации об обстановке в Мировом океане" ФЦП "Мировой океан"; программы Президиума РАН № 4 «Оценка и пути снижения негативных последствий экстремальных природных явлений и катастроф, включая проблемы ускоренного развития атомной энергентики», Направление 3 «Оценка и предупреждение экстремальных природных явлений и катастроф в атмосфере и на поверхности суши»; программы Отделения наук о Земле РАН № 11 «Физические и химические процессы в атмосфере и криосфере, определяющие изменения климата и окружающей среды».

Многолетняя и сезонная изменчивость характеристик морского льда в Арктике.

ГУ «Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт»

В последнее десятилетие внимание политиков, бизнесменов, ученых и простых граждан приковано к Арктике. Это происходит не только потому, что шельф арктических морей чрезвычайно богат полезными ископаемыми и нефтегазоресурсами, но и в связи со значительным сокращением площади льдов (до 33% в сентябре 2007 г. от средней за последние 30 лет), когда в Арктическом бассейне наблюдалась максимальная с 1936 г. аномалия температуры воздуха. В широтном поясе 70-85° с. ш. аномалия в 2007 г. достигла 2,6°С.

В научных журналах появилось большое количество работ, предсказывающих полное исчезновение морских льдов в Арктике уже в ближайшее десятилетие и основанных на сценарии «разогрева» Арктики в результате глобального потепления, имеющего антропогенную природу. Имеются и более сдержанные прогнозы, которые на основе моделирования получают сезонное очищение ото льда Северного морского пути и увеличение вдвое от 3-х до 6-ти месяцев сроков безледокольного плавания.

Данные о площади морского льда в период максимального таяния и величина среднегодовых аномалий температуры в Арктике не подтверждают выводы о скором исчезновении морских льдов.

Так, после минимума 2007 года площадь льдов в сентябре ежегодно увеличивается в среднем на 0,5 млн. км2. Наблюдается также уменьшение среднегодовых аномалий температуры воздуха.

В докладе приводятся данные о многолетней и сезонной изменчивости площади морских льдов в целом по Арктике и по отдельным районам, а также данные по толщинам льда, полученные в экспедициях в последние годы с помощью разработанной в ААНИИ телеметрической судовой системы «Лед».

Сделан вывод о необходимости разработки программы мониторинга морского льда на основе интеграции данных, полученных из разных источников, и ее реализации в период Международного полярного десятилетия.

О концепции программы участия РФ в Международном полярном десятилетии

, ,

ГУ «Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт»

Двухлетние исследования МПГ 2007/08 дали своеобразный «моментальный снимок» полярных систем. В то же время, известно, что в полярных областях превалирует долгопериодная изменчивость. Требуются новые данные и знания для разработки надежных прогнозов и сценариев будущих изменений, основой получения которых должен стать долгосрочный мониторинг различных компонентов природной среды. Реализация такого подхода требует объединения усилий многих стран. Такая задача может быть выполнена в рамках Международного полярного десятилетия (МПД). Для этого потребуется обобщение уже имеющихся данных, их переосмысление в контексте глобального изменения климата, и синтез результатов наблюдений и моделирования.

Цель МПД состоит в мониторинге и изучении критических изменений в полярных областях Земли, влияющих на климатическую систему планеты, экосистемы и качество жизни населения, и выработке рекомендаций для правительственных и неправительственных организаций, осуществляющих деятельность в Арктике и в Антарктике.

Идея МПД как долгосрочного процесса исследований и наблюдений в полярных регионах в соответствии с задачами исследований изменения климата и совершенствования его прогнозирования, встречает широкую поддержку. МПД будет способствовать выполнению задач совместной Балтиморской декларации Арктического совета и Консультативного совещания к договору об Антарктике по расширению целенаправленных и скоординированных полярных исследований.

Одно из важных практических мероприятий, которое может лечь в фундамент МПД это создание Сети арктических опорных наблюдений (САОН). Цель САОН: стимулирование сотрудничества в развитии долговременных и скоординированных наблюдений в Арктике и создание систем совместного использования данных, обслуживающих потребности общества, в связи с изменениями природных и социально-экономических условий – отвечает интересам России в Арктике.

Особое внимание при подготовке программы российского участия в МПД следует уделить междисциплинарным, межведомственным проектам, которые позволят получать комплексную оценку состояния природной среды российской Арктики (гидрометеорология, климатические изменения, космо - и гелиогеофизические связи, гляциология, экология, биология, геология и др.) и социально-экономического состояния (здоровье население, состояние инфраструктуры). Важно вести социально-экономические исследования по проблемам воздействия климатических изменений и адаптации к ним.

Такие проекты должны заканчиваться конкретными предложениями по принятию управленческих решений, направленных, например, на обеспечение приспособления региональной хозяйственной деятельности к изменениям климата и обеспечение благосостояния коренных и малых народов Севера, а также на сохранение биоразнообразия в Российской Арктике. Предполагается, что структура будущей программы Российского участия в МПД будет включать 8 направлений.

О проекте содержания заключительного тома серии «Вклад России в Международный полярный год 2007/08»

,

ГУ «Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт»

I. Общая информация

В итоговый том предлагается включить сжатую информацию о научных предпосылках МПГ 2007/08, об организации работ в России, об участии в международных проектах. Описание выполненных работ будет включать экспедиционные и полевые работы в Арктике и в Антарктике, мероприятия по развитию и модернизации наблюдательных систем и основные научные результаты по направлениям научной программы. Будут оценены возможные социально-экономические последствия климатических изменений за последние 30 лет и более в полярных областях для России и очерчен круг проблем и задач на ближайшую и отдаленную перспективу, вытекающий из результатов МПГ 2007/08, изложены ключевые выводы и рекомендации.

В целом содержание тома должно дать представление о том, что сделано, как сделано, для чего сделано и что нужно делать дальше.

II. Содержание тома 7

Введение (, )

Предпосылки МПГ, включая исторические, а также цели МПГ. Организация МПГ на международном уровне.

1.  Организация участия РФ в МПГ

1.1.  Организация планирования и выполнения работ МПГ в России (, )

Краткое изложение на основе материалов, опубликованных в Новостях МПГ. Оргкомитет, МНКК, НИАЦ и др.

1.2.  Программа участия Российской Федерации в МПГ (, , )

Краткое изложение опубликованных Программ, Планов действий, их реализаций, ведомственных программ и т. п.

1.3.  Участие российских ученых в международных проектах МПГ (, , )

Краткое описание участия российских ученых в международных проектах по материалам ВМО, АС, Евразийского подофиса МПГ и другим источникам.

2.  Экспедиционные и полевые работы

2.1.  Морские экспедиции в Арктике (, )

Краткое описание морских экспедиций по материалам Экспедиционные исследования МПГ т.1, 2.

2.2.  Наземные экспедиции в Арктике ()

Краткое описание наземных экспедиций по материалам Экспедиционные исследования МПГ т.1, 2.

2.3.  Полевые экспедиции и работы в Антарктике (, )

Краткое описание работ в Антарктике (Экспедиционные исследования МПГ т.1, 2).

2.4.  Развитие и модернизация систем наблюдений в полярных областях в период МПГ (, , )

По отчетам о работах, публикациям и другим материалам.

2.5.  Информационный фонд данных в полярных областях (, , )

3.  Состояние процессов в природных системах и оценки климатических изменений в полярных областях

В сжатой форме излагаются основные научные и практические результаты по основным разделам программы работ, включая наблюденные изменения и их оценки.

3.1.  Атмосфера (, , )

3.2.  Океанография и морской лёд (, , )

3.3.  Криосфера и воды суши (, , )

3.4.  Наземные и морские экосистемы (, )

3.5.  Литосфера (, , )

3.6.  Обобщенные оценки изменения климата в Арктике и Антарктике (, , )

4.  Оценка социально-экономических последствий климатических изменений для России.

На основании исторических материалов и результатов наблюдений в период МПГ приводятся последствия изменений окружающей природной среды полярных областей, существенные для различных видов хозяйственной деятельности, экосистем и населения.

4.1.  Морской транспорт (ЦНИИМФ, )

4.2.  Освоение и изучение минеральных ресурсов в Арктике и Антарктике. (, )

4.3.  Наземная инфраструктура (, )

4.4.  Наземные экосистемы ()

4.5.  Морские экосистемы ()

4.6.  Население Арктики (, , )

5.  Развитие российских полярных исследований в годы с учетом результатов МПГ

5.1.  Государственные интересы РФ в Арктике и Антарктике (, , )

Кратко описываются меры, предпринимаемые в последние годы, по упрочению позиций РФ в Арктике и в Антарктике (Основы государственной политики в Арктике, Стратегии и т. п.). Излагаются меры, предпринимаемые Правительством РФ в последние годы.

5.2.  Стратегические задачи и планы (, , )

5.3.  Развитие систем наблюдений (, , )

5.4.  Развитие научных исследований и научной инфраструктуры (, , )

5.5.  Перспективные научные программы (МПД, САОН и другие) (, , )

6.  Ключевые выводы и важнейшие рекомендации (, , )

Ключевые научные выводы и главные рекомендации из разделов 3-4, включая предложения по развитию исследований, рекомендации федеральным и местным органам исполнительной власти, в т. ч. рекомендации по адаптации к возможным климатическим изменениям).

Приложения:

1.  Список российских проектов МПГ 2007/08 ()

2.  Перечень российских экспедиций МПГ 2007/08 ()

3.  Каталог данных российских наблюдений в МПГ 2007/08 (, ВНИИГМИ)

Каталог будет содержать перечень и краткую характеристику массивов данных по полярным областям Земли, сформированных на основе наблюдений гг. Примерный объем – 10 стр.

4.  Библиография ключевых публикаций и презентаций (, )

5.  Список важнейших конференций, на которых представлены результаты МПГ 2007/08 ()

6.  Фотографии наиболее значимых событий (Все участники)

----

Основные исходные материалы

1.  Тт. 1-6 серии «Вклад России в МПГ 2007/08)

2.  Экспедиционные исследования МПГ тт.1, 2 (2гг.)

3.  Бюллетень «Новости МПГ 2007/08» (27 выпусков)

4.  Ежегодные Доклады в Правительство РФ по МПГ 2007/08

5.  Российские программы и планы МПГ 2007/08

6.  Доклады, отчеты, публикации и т. д.

7.  Отчет Международного объединенного комитета МПГ, материалы международной конференции в Осло

Предварительный график подготовки и издания 7-го тома

	Мероприятие	Срок исполнения
1.	Разработка содержания тома	15 апреля 2010
2.	Согласование содержания тома с потенциальными авторами. Определение состава авторов	Октябрь 2010
3.	Утверждение содержания тома Оргкомитетом МПГ	Октябрь 2010
4.	Заключение договоров с авторами	Октябрь 2010
5.	Подготовка первой редакции рукописи	Октябрь 2010
6.	Рецензирование и редакторская правка	Ноябрь 2010
7.	Подготовка окончательной редакции рукописи	Ноябрь 2010
8.	Выбор издательства и заключение договора на печать	Февраль 2011
9.	Передача рукописи в издательство	Март 2011
10.	Доработка рукописи по рекомендациям издательства	Апрель 2011
11.	Печать тома	Май 2011

Изменения климата в морской Арктике в конце ХХ ­ начале ХХI вв. в контексте глобальных изменений

ГУ «Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт»

Потепление в Арктике усилилось с середины 1990-х годов и достигло максимального развития к 2007 году. В этот период произошло резкое сокращение площади, занимаемой морскими льдами в конце летнего периода. В Арктическом бассейне распространилась обширная положительная аномалия температуры в подповерхностном слое воды атлантического происхождения и изменилось распределение пресной воды в верхнем слое. Отмеченные климатические изменения не могут быть сведены лишь к проявлению глобального потепления антропогенного происхождения, поскольку они значительно превосходят изменения, воспроизводимые глобальными моделями климата. Проведенный анализ показал важную роль увеличения летнего притока тепла, связь аномалий в арктической климатической системе и в умеренных и низких широтах океана и атмосферы, изменения в структуре притоков тепла в морской Арктике. Масштаб происходящих изменений и остающаяся неопределенность в дальнейшем их развитии указывают на необходимость пристального внимания к арктической части климатической системы планеты.

Изменения климатических режимов в полярных и субполярных регионах и их взаимосвязь с глобальными изменениями:

Диагностика и моделирование

, , , В.

Институт физики атмосферы им. РАН

Анализируются климатические режимы и их изменения в полярных и субполярных регионах на основе модельных расчетов разной степени детальности в сопоставлении с данными наблюдений, реанализа и реконструкций.

В том числе проведен анализ ансамблевые расчёты изменения характеристик сезонного протаивания в XXI веке при наличии антропогенного воздействия на климат с использованием ансамбля глобальных климатических моделей. В частности, при сценарии умеренного антропогенного воздействия SRES-A1B увеличивается глубина сезонного протаивания в регионах, близких к современной границе области распространения многолетнемёрзлых пород. Для развивающихся при этом таликов получены оценки изменения глубины их кровли.

Проведены ансамблевые численные расчёты с новой версией климатической модели (КМ) ИФА РАН с пространственно-распределённой моделью углеродного цикла при различных сценариях антропогенного воздействия (SRES). Получено, что субполярные широты Евразии характеризуются одним из наиболее значимых откликов характеристик наземного углеродного цикла на антропогенные воздействия. В частности, чистая первичная продукция наземных экосистем и запас углерода в них к концу XXI века относительно конца XX века могут увеличиться в этих регионах вдвое. При этом, однако, потепление климата приводит к потерям углерода почвой в ряде субполярных регионов. Дополнительные ансамблевые численные эксперименты с КМ ИФА РАН с вариацией ряда управляющих параметров наземного углеродного цикла модели, свидетельствуют об устойчивом поглощении углекислого газа из атмосферы лишь бореальными лесами, прежде всего сибирской тайгой.

На основе предложенной простой концептуальной модели для оценки чувствительности ледового щита к глобальным температурным изменениям проведен сравнительный анализ возможных режимов ледовых щитов Антарктиды и Гренландии в зависимости от ключевых параметров модели.

Сделаны оценки сравнительной роли естественных и антропогенных факторов в арктических и глобальных температурных изменениях с использованием различных данных, проводится диагностика причинно-следственных связей. В том числе и оценивается роль вариаций солнечного излучения и вулканической активности, содержания в атмосфере парниковых газов и аэрозоля, а также эффектов цикличности климатических процессов.

Развитие методов оценки критических уровней воздействия изменения климата на природные системы суши полярного региона

, ,

Государственный гидрологический институт Росгидромета

Природные системы суши полярного региона, прежде всего растительность, многолетнемерзлые породы (далее называемые вечной мерзлотой), гидрологические объекты, находятся в динамическом равновесии с изменяющимся климатом. При общей взаимосвязанности каждая из систем по-своему реагирует на изменение климата, и часто оказывается, что одна служит «буферной зоной» для других, ослабляя воздействие климатического сигнала. Адекватные модели динамики природных систем суши полярного региона, учитывающие их взаимосвязи, в настоящее время отсутствуют. Попытки их построения в рамках глобальных физически полных гидродинамических моделей климата и динамических моделей растительности привели к крайне нереалистичным результатам из-за сложности детального описания многих специфичных для этих районов процессов энерго и массобмена. В значительной степени эти системы регулируются состоянием вечной мерзлоты, а именно ее степенью сомкнутости и температурой, а также мощностью сезонно-талого слоя (СТС).

В рамках предстоящего полярного десятилетия представляется важным создать новые методы и физически полные модели для многофакторного анализа воздействия изменений климата на природные системы суши полярной области с учетом обратных связей и взаимодействий между ними. Основное внимание целесообразно уделить изучению тех процессов и обьектов, которые имеют сопоставимые времена релаксации к внешним возмущениям. К таковым можно отнести термический режим приповерхностного слоя вечной мерзлоты, мощность СТС, растительность, реагирующую на внешние воздействия изменением биомассы/сомкнутости и видового состава биомов (эти параметры влияют на теплоизолирующую способность растительного покрова и, следовательно, на теплообмен вечной мерзлоты с атмосферой), а также влажность почвы, увеличение которой значительно улучшает теплопроводность, способствуя деградации вечной мерзлоты, а также создает предпосылки для биотических изменений и замещения низших форм мохово-лишайниковых более продуктивными транспирирующими сосудистыми растениями.

В итоге это позволит разработать адекватную модель для описания взаимосвязанной динамики этих систем при изменении климата. Расчеты по такой модели позволят оценить критические уровни изменений климата для различных природных систем суши полярного региона, а также то, насколько современные условия близки к этим уровням. Критерии, на основании которых можно определить критические уровни изменений климата, в настоящее время отсутствуют, их необходимо будет выработать в процессе исследования.

Предварительные исследования по данному направлению в части создания сопряженной динамической модели взаимодействия меняющегося климата, вечной мерзлоты и растительности, были начаты в Государственном гидрологическом институте.

Аэрозольно-оптические параметры и общее содержание озона в антарктической атмосфере в период МПГ 2007/08

, ,

ГУ «Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт»

Аэрозольные и малые газовые составляющие, к числу которых относится атмосферный озон, входят в число основных климатообразующих факторов. Аэрозоли естественного и антропогенного происхождения прямо или косвенно влияют на оптические характеристики и радиационный режим атмосферы, на поступление радиации к земной поверхности. Общее содержание озона (ОСО) регулирует поступление к поверхности Земли ультрафиолетовой радиации. Поэтому в период Международного полярного года (МПГ) в 2007–2008 гг. продолжались наблюдения спектральной аэрозольной оптической толщины атмосферы (АОТ) и ОСО на нескольких антарктических станциях.

В сообщении представлены некоторые результаты измерений спектральной аэрозольной оптической толщины и общего содержания озона в Антарктиде и Южном океане, выполненных во время МПГ, в сравнении с аналогичными результатами предшествующих и последующих лет.

В периоды между крупными вулканическими извержениями аэрозольное ослабление солнечной радиации в Антарктиде по-прежнему остается практически самым низким на Земле. По существу, оно характеризует минимальный фоновый уровень спектральной аэрозольной оптической толщины атмосферы и стабильно во времени в пределах своей естественной изменчивости. Это означает, что до настоящего времени антарктическая атмосфера не подвержена влиянию антропогенных аэрозолей.

В весенний период над Антарктикой по-прежнему происходит существенное уменьшение содержания озона. При определенной специфике развития озоновых дыр в каждом конкретном году, в целом можно говорить о некоторой стабилизации проявления весенней отрицательной аномалии ОСО в Антарктиде после 2002 г.

Разработка методов построения оптимизированных сценариев изменения климата для оценки последствий потепления в циркумполярной области.

, ,

Государственный гидрологический институт Росгидромета

Основным инструментом построения климатических сценариев в настоящее время являются гидродинамические модели общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО). В связи с этим важно понимать, насколько достоверны могут быть климатические сценарии, базирующиеся на различных моделях.

На сегодняшний день в мире создано более 20 моделей, из них только одна российская (ИВМ, Москва). Этот факт следует иметь в виду, поскольку создатели естественным образом настраивают свои модели так, чтобы они наилучшим образом отражали климат наиболее значимых для них регионов, к числу которых Россия не относится. Поэтому для всех, кто занимается климатом России, проблема выбора адекватной модели является весьма актуальной.

В свете исследований по проекту «Полярного десятилетия» для анализа происходящих и ожидаемых изменений природной среды в циркумполярной области огромное значение приобретает прогноз региональных изменений климата в этой области на фоне современного глобального потепления. При этом нужно учитывать, что у большинства МОЦАО возникают серьезные проблемы при описании современного климата полярных регионов. И в этой связи очень важно разработать критерии выбора наиболее адекватных моделей и построения оптимизированных сценариев предстоящих климатических изменений.

На протяжении последнего десятилетия предпринимались значительные усилия для оценки качества МОЦАО. Существуют разные подходы к этому вопросу. Как правило, принято использовать не какую-либо одну модель, а ансамбль многих или нескольких моделей, поскольку этот прием снижает роль случайного шума в получаемых оценках.

Более обоснованный выбор климатического сценария (или нескольких сценариев) по той или иной модели или ансамблю моделей можно сделать на основе сравнения модельных расчетов для современных условий на территории рассматриваемого региона с данными наблюдений по набору параметров, выбранных для конкретной задачи. В частности, в докладе представлены оценки достоверности воспроизведения моделями некоторых характеристик климата полярных и субполярных регионов России.

Анализ косвенной палеоклиматической информации из полярных широт северного и южного полушарий с позиций современной физической климатологии

,1, 1, 2, 3

1Государственный гидрологический институт Росгидромета

2Санкт-Петербургский гидрометеорологический университет

3Институт озероведения РАН

В настоящее время существует большое количество длинных временных рядов об изменении температуры воздуха в полярных регионах обоих полушарий в виде кислородно-изотопных и дендрологических данных с временным шагом первые десятки лет или первые годы, по крайней мере, за последние 10-12 тысяч лет. Эти данные нуждаются в анализе с позиций современной физической климатологии с использованием статистических методов применительно как к отдельным временным рядам, так и для их пространственного осреднения.

Попытки такого обобщения были уже начаты авторами в рамках выполнения проектов РФФИ (проекты , , ). Одной из задач исследования является выделения быстрых изменений климата, происходящих во временном масштабе первых десятков лет, и анализ возможных причин таких изменений в свете изучения современных изменений климата.

Особое внимание предполагается уделить изучению причин изменения климата за последние лет, когда на фоне тренда глобального похолодания последних лет, наиболее значительные изменения температуры были отмечены в высоких широтах. Для подобного анализа предполагается привлечь дополнительную независимую информацию в виде данных о вулканизме взрывного типа, полученную по анализу ледяных кернов, озерных и морских отложений и других источников. Кроме того, предполагается использовать для анализа длинные ряды по содержанию изотопа бериллия (10) и углерода (14), полученные по ледяным кернам, и характеризующие состояние активности Солнца.

Изменение снежного покрова Северной Евразии: тенденции и взаимодействие с климатической системой

, ,

Институт географии РАН

Проведено статистическое исследование связи количества снега в крупных речных бассейнах России с годовым стоком и построены карты тесноты связи. Наиболее тесная корреляция количества снега и годового стока наблюдается в бассейне Северной Двины, наименьшая – в бассейне Лены.

Изучена связь сроков установления снежного покрова (СП) в регионах ЕТР с механизмами крупномасштабной атмосферной циркуляции. На востоке и северо-востоке ЕТР раннее установление СП связано с положительными аномалиями индекса EA-WR в октябре. В последнее десятилетие ХХ века здесь наблюдается запаздывание сроков установления СП. На юге и юго-западе ЕТР выявлен заметный сдвиг установления СП к более ранним срокам (в районе Северного Кавказа он превышает 2 декады). Здесь колебания сроков установления СП находятся в противофазе со средним за октябрь-декабрь индексом NAO. В центе ЕТР сроки установления СП коррелируют с сентябрьским индексом SCAND.

На локальной модели тепловлагообмена проведены серии экспериментов по воспроизведению вертикальной структуры снежного покрова на тестовых полигонах. Продемонстрирована способность модели воспроизводить профиль плотности снега в различных природных условиях. Осуществлено тестирование блоков модели, описывающих взаимодействие снега с растительностью и метелевое испарение.

Проведены численные эксперименты на модели общей циркуляции атмосферы по воспроизведению вклада аномалий площади снежного покрова Северной Евразии в изменчивость полей давления и колебания климатических характеристик во внетропической зоне Северного полушария.

Динамика атмосферного пограничного слоя надо льдом с открытыми участками воды (полыньи, разводья) по данным специализированных экспериментов и моделирования.

1, 1, В2.

1Институт физики атмосферы им. РАН

2Московский физико-технический институт

Полярной зимой холодная атмосфера и относительно теплый океан разделены мощным слоем льда, что препятствует их взаимодействию. При образовании разрывов льда из-за большой разницы температуры образуются сильные уходящие потоки. Возможны два типа таких разрывов: полыньи - большие участки открытой воды размером от нескольких сотен метров до сотен километров, которые образуются зимой и, как правило, в одних и тех же местах и разводья (каналы и трещины) - линейные подвижки льда, при которых образуются разрывы шириной 1м – 1км и длиной 1 – 100 км. Разница температур океана и воздуха в этих местах достигает 20-40о С и это позволяет большому количеству скрытого и явного тепла поступать из океана в атмосферу. Тепловые потоки над полыньями на один-два порядка больше, чем над паковым льдом. Экспериментальное исследование полыней позволяет выявить особенности турбулентного обмена над ними в сравнении с открытым океаном и предложить параметризации для моделей. Важный параметр полыньи - высота h внутреннего пограничного слоя, т. е. сферы влияния теплой воды. Определяется она расстоянием x от кромки льда, с которой дует ветер.

По данным проведенных нами наблюдений в полынье на расстоянии порядка десяти метров от ее границы существуют области выхолаживания, образующие холодный скин-слой. Следует заметить, что при измерении на подветренной границе полыньи подобный эффект не обнаружен.

Чтобы исследовать влияние изменчивости температуры поверхности на температуру атмосферы нами были проведены одновременные измерения пульсаций температуры поверхности Т0 и температуры воздуха Т. Причем, все измерения пульсаций температуры воздуха над полыньею проводились на высоте 20 метров, то есть выше ВПС. Удалось обнаружить, что температурные неоднородности на поверхности передаются атмосфере и модулируют низкочастотные возмущения температуры и влажности воздуха.

Изменчивость температуры поверхности вызывает значительный отклик в атмосфере даже при сильно устойчивой стратификации. Вероятно, изменение характера атмосферной турбулентности и передача возмущений более высоким слоям и является причиной образования плюмов над полыньям.