SATELLITE HYDROGRAPHIC MONITORING OF THE NOVAYA ZEMLYA ISLANDS
Authors:
1.
Arkticheskiy i antarkticheskiy nauchno-issledovatel'skiy institut (g. Sankt-Peterburg)
Russian Federation
Russian Federation
2.
Arkticheskiy i antarkticheskiy nauchno-issledovatel'skiy institut (g. Sankt-Peterburg)
Russian Federation
Russian Federation
Type:
Сonference article
Published:
06.01.2019
Subject area:
UDK 551.324.63
BBK 26.221
BISAC NAT010000 Ecology
BISAC NAT045050 Ecosystems & Habitats / Coastal Regions & Shorelines
BISAC NAT025000 Ecosystems & Habitats / Oceans & Seas
BISAC NAT045030 Ecosystems & Habitats / Polar Regions
BISAC SCI081000 Earth Sciences / Hydrology
BISAC SCI092000 Global Warming & Climate Change
BISAC SCI020000 Life Sciences / Ecology
BISAC SCI039000 Life Sciences / Marine Biology
BISAC SOC053000 Regional Studies
BISAC TEC060000 Marine & Naval
BBK 26.221
BISAC NAT010000 Ecology
BISAC NAT045050 Ecosystems & Habitats / Coastal Regions & Shorelines
BISAC NAT025000 Ecosystems & Habitats / Oceans & Seas
BISAC NAT045030 Ecosystems & Habitats / Polar Regions
BISAC SCI081000 Earth Sciences / Hydrology
BISAC SCI092000 Global Warming & Climate Change
BISAC SCI020000 Life Sciences / Ecology
BISAC SCI039000 Life Sciences / Marine Biology
BISAC SOC053000 Regional Studies
BISAC TEC060000 Marine & Naval
Language:
Russian
Keywords:
satellite, radar, remote sensing, dynamics of glaciers, icebergs, Novaya Zemlya
Abstract (English):
Na osnove izmeritel'nogo deshifrirovaniya i analiza opticheskoy i radiolokacionnoy sputnikovoy informacii byla ocenena mnogoletnyaya dinamika frontov vyvodnyh lednikov vostochnogo i zapadnogo poberezhiy Novoy Zemli, vydeleny periody kolebaniy i rasschitany statisticheskie harakteristiki. V hode issledovaniy bylo obnaruzheno neskol'ko ostrovov, sformirovavshihsya v processe otstupaniya vyvodnyh lednikov, a takzhe otmechen novyy, ne oboznachennyy ranee vyvodnoy lednik.
Na osnove izmeritel'nogo deshifrirovaniya i analiza opticheskoy i radiolokacionnoy sputnikovoy informacii byla ocenena mnogoletnyaya dinamika frontov vyvodnyh lednikov vostochnogo i zapadnogo poberezhiy Novoy Zemli, vydeleny periody kolebaniy i rasschitany statisticheskie harakteristiki. V hode issledovaniy bylo obnaruzheno neskol'ko ostrovov, sformirovavshihsya v processe otstupaniya vyvodnyh lednikov, a takzhe otmechen novyy, ne oboznachennyy ranee vyvodnoy lednik.
Keywords:
satellite, radar, remote sensing, dynamics of glaciers, icebergs, Novaya Zemlya
satellite, radar, remote sensing, dynamics of glaciers, icebergs, Novaya Zemlya
Введение. В последние годы наблюдается рост хозяйственной активности в Арктическом регионе, в частности, вблизи шельфа, вызванный интенсификацией работ по освоению месторождений углеводородного и минерального сырья [2]. Для обеспечения безопасности работ в арктических морях необходимо иметь представление об основных источниках айсбергов в заданных районах, их мощности и многолетней изменчивости. Климатические изменения последних лет способствовали активной деградации ледников, в результате чего сформировался новый рельеф островов, изменилась батиметрия акваторий, что требует внесения данной информации в навигационные морские карты. Район исследования и методы проведения работ. Для исследования гидрографической обстановки в районе архипелага Новая Земля были привлечены радиолокационные данные ИСЗ Sentinel 1 (разрешение 40 м) и данные видимого диапазона ИСЗ Landsat 5,7,8 (разрешение 15, 30 м) за 1985-2018 гг. Снимки выбирались за июльавгуст в зависимости от наличия данных. В этот период акватории Баренцева и Карского морей практически полностью свободны ото льда, что позволяет лучше дешифрировать фронты ледников. Для более точного анализа измерений использовались интерферометрические спутниковые снимки выполненные на основе квазисинхронных радарных изображений ИСЗ Sentinel 1 На основе анализа спутниковой информации оценивалась многолетняя динамика фронтов 38 выводных ледников восточного и западного побережий Новой Земли, выделены периоды колебаний, рассчитаны статистические характеристики (длина, изменение площади отступания и скорость отступания/нарастания). Средняя скорость отступания ледников за 33 года (V) определялась как V=S/(l•33),где S - площадь отступившей части ледника, м²; l - длина фронта ледника и составила 38,5 м/год для восточного побережья и 69 м/год для западного. Полученные результаты. В период с 1980-х гг. и по настоящее время продолжается деградация выводных ледников Новой Земли. Участниками гляциологической экспедиции на Новую Землю, обнаружено, что ледниковый покров обладает большими скоростями движения: в 10 км от фронтальной части он движется в среднем со скоростью 120-150 м/год. В центральных частях покрова на высотах 700 м скорость движения составляет 5-10 м/год [1]. Наблюдается общая тенденция сокращения массы ледников. Во время таяния ледники деформировались и в некоторых случаях либо частично вышли на сушу, либо выдвинулись в сторону моря, что привело к изменениям процесса айсбергообразования. Максимальная средняя скорость отступания на восточном побережье архипелага отмечена у ледника Мощный (60 м/год). За исследуемый период площадь отступания данного ледника составила 25 км². Этот же ледник является и самым продуктивным ледником по количеству генерируемых айсбергов восточного побережья на 2017 г. Также наблюдались «стабильные» ледники (кромки ледников на различные даты съемки совпадают). Данная ситуация характерна для ледников Голубой, Серп и молот, расположенных в узких фьордах. Процесс «нарастания» (линия фронта ледника на более поздних снимках выдвинута в море по сравнению с более ранними) с начала 2000-х гг наблюдался лишь у 31% ледников и носил хаотичный характер. К примеру, за 2007-2015 гг. фронт ледника Анучина продвинулся на 700 м к морю, а уже в 2016 г. снова начал отступать. На западном побережье архипелага наибольшая площадь отступания была зафиксирована у ледника Вера (18,2 км²). Меньше всего изменилось положение кромки у ледников Анучина (1,2 км²) и Броунова (0,3 км²). За исследуемый период ледники западного побережья продвинулись вглубь архипелага в среднем на 2,2 км. Так за счет отступания фронта ледника Иностранцева вглубь архипелага образовался новый, ранее не отмеченный выводной ледник с длиной фронта 1,4 км (№ 1 на рисунке 1). Ледник Таисия сместился к югу в среднем на 2,7 км, из-за чего открылось несколько островов. Ледник в заливе Вилькицкого сместился на восток на 2,5 км, вследствие этого в открывшейся бухте образовались два острова и два мыса. Перечень островов, обнаруженных по спутниковым данным, представлен в таблице 1. На восточном побережье в результате абляции ледника Средний сформировался новый участок берега, свободный ото льда. Линия фронта сократилась на 4/5, из-за чего процесс айсбергообразования практически прекратился. Ледник отошел на северо-запад на 2,3 км, образовав три острова. Все образовавшиеся острова являются стационарными и имеют достаточную высоту, чтобы не исчезать под водой во время приливов В процессе исследования было выделено три характерных периода с различной скоростью отступания ледников. В предшествующий период 80-х гг. таяние ледников не было интенсивным. До начала 90-х гг. скорость отступания была минимальной; с начала 2000-х она стала увеличиваться. С 2015 г. произошло резкое увеличение скоростей таяния. Была проведена попытка связать скорости отступания ледников с температурой воздуха. Были использованы данные метеостанций островов Визе, Попова, Ушакова. Однако значимой корреляционной зависимости не получено. Большее влияние на скорость отступания ледников оказывает длительность периода наличия/отсутствия льда на акватории морей [3]. Заключение. В ходе исследования, основанного на дистанционных данных для Новой Земли, наблюдался процесс сокращения общей массы ледников. Средняя скорость отступания фронтов для восточного берега составила 38,5 м/год, для западного - 69 м/год. В результате таяния ледника Иностранцева получил выход в залив новый ледник. Также было обнаружено несколько новых островов, сформировавшихся вблизи побережья после процесса абляции. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ грант № 18-05-60109\18 от 31.05.2018 г.
1. Saenko V.S., Kucheyko A.A. Izuchenie tayaniya lednika Vize na Novoy Zemle po dannym operativnoy kosmos'emki i issledovanie novogo ostrova [elektronnyy resurs]: Artek: profil'naya smena ROSKOSMOSA «Poehali!»: materialy nauch.-prakt. konf. //Yalta. 2016. URL: http://new.risksat.ru/docs/Artek_Ostrov (data obrascheniya: 10.08.2018)
2. Ivanchenko D. S., Kartamysheva E. S. Razvitie promyshlennosti i tehnologiy v Arktike // Molodoy uchenyy. 2016. №28. S. 333- 336.
3. Carr, J., Stokes S., Vieli A. Recent retreat of major outlet glaciers on Novaya Zemlya, Russian Arctic, influenced by fjord geometry and seaice condition//Journal of Glaciology. Vol. 60, № 219, P. 155-170
