Перечень сокращений и условных обозначений 3
Введение 4
Глава 1 Район исследования 7
1.1 Физико-географические характеристики Карского моря, особенности ледового
режима 7
1.2 Режимные особенности заприпайных полыней и влияющие на них факторы 15
1.3 Метеорологические и гидрологические характеристики, влияющие на режимные
особенности заприпайных полыней 20
1.4 Границы полыньей, характеристики слитых полыней 25
Глава 2 Методы обработки ледовых карт при помощи геоинформационный системы ArcGIS 29
2.1 Обработка данных с помощью геоинформационной системы ArcGIS 29
Глава 3. Динамика заприпайных полыньей Карского моря и влияние метеорологических характеристик за период 2000-2020 г 34
3.1 Характеристики площадей полыней 34
3.2 Повторяемость присутствия полыней 48
3.3 Изменение площади припая 54
Глава 4 Зависимость режима заприпайных полыней Карского моря от метеорологических показателей 58
4.1 Сбор метеорологических данных 58
4.2 Корреляционные связи площадей полыней с метеорологическими показателями ... 60
4.3 Множественный коэффициент корреляции между комплексом метеорологических показателей и изменчивостью площади полыней 65
Заключение 68
Список используемой литературы 69
Процессы ледообразования, а также состояния морских льдов и все связанные с этой тематикой отрасли отечественной науки всегда были очень востребованы и привлекали всеобщее внимание научного сообщества. Морской лед, как известно, является крайне динамичной и неоднородной структурой, подверженной внутри сезонной, сезонной и межгодовой изменчивости.
В виду того, что экономическая и хозяйственная деятельность в арктических и приарктических регионах России во многом определяется и регулируется воздействием различных гидрометеорологических факторов, необходимость их изучения, включая особенности ледового режима арктических морей, приобретает особую значимость. Несмотря на относительно большую изученность данной темы, остается большое количество белых пятен и вопросов, связанных с локальными процессами ледообразования и динамики морских льдов в разных частях Карского моря. Одним из таких вопросов, касающихся пространственно-временной изменчивости характеристик ледового покрова, является изучение динамики заприпайных полыней.
Заприпайные полыньи являются одной из самых динамических структур ледового ландшафта в зимний период.
Сами заприпайная полыньи представляет собой участки открытой воды или тонкого льда (до 30 см) расположенные между неподвижным льдом (припаем) и дрейфующими морскими льдами. [Карелин, Карклин, 2012]
Полыньи Карского моря оказывают ощутимое влияние на ледовую обстановку в период с ноября по июнь. Они играют важную роль в системе энергообмена между океаном и атмосферой, а также зачастую являются наиболее безопасным путем при прохождении судов во время ледовой (зимней) навигации.
Кроме того, полынья является активной зоной продуцирования (образования) начальных и молодых видов льда, что также оказывает влияние на ледовые условия в исследуемом регионе, и термохалинные особенности верхнего слоя моря [Карелин, Карклин, 2012].
Цель исследования:
Оценка режимных особенностей заприпайных полыньей Карского моря в зимний период, и влияние метеорологических факторов на их динамику.
Задачи:
1. Сформировать массив данных о размерах заприпайных полыней в зимний период путём обработки ледовых карт в формате SIGRID-3 c 2000 по 2022 гг.
2. Сформировать массивы метеорологических характеристик для акватории моря c 1998 по 2022 гг.
3. Формирование непрерывного ряда данных о площади заприпайных полыньях с 2000 по 2022 гг.
4. Установить количественные оценки причинно-следственных связей между характеристиками метеорологического и гидрологического режима моря.
5. Установить количественные оценки причинно-следственных связей между характеристиками полыней и особенностями метеорологического и гидрологического режима моря.
Актуальность работы:
1. Заприпайные полыньи — важный элемент ледового ландшафта арктических морей.
2. Полыньи являются зоной активной генерации молодых льдов в общем балансе льда арктических морей.
3. Заприпайные полыньи — энергоактивные зоны в системе океан- атмосфера-морской лед, играющие важную роль в теплообмене океана с атмосферой.
4. Полыньи являются важным элементом ледового плавания, обеспечивающим выбор наиболее оптимальных трасс в период зимней навигации.
Структура работы: Рассматриваемая выпускная квалификационная работа состоит из аннотации, введения, четырех основных глав, содержащих подглавы, заключения, списка используемой литературы, включающего в себя 53 источника, дополнительных материалов в виде 23 рисунка, 5 таблиц и приложения.
По итогу проведенной работы, связанной с оценкой режимных особенностей заприпайных полыньей в зимний период можно сделать вывод о том, что заприпайные полыньи, являются крайне изменчивой структурой в ледовом ландшафте, которая способна изменяться за короткий промежуток времени под влиянием различных метеорологических характеристик. В условиях постоянно изменяющихся климатических условий также произошло изменение показателей не только полыней и припая, но и всего ледового баланса.
За весь исследуемы период можно наблюдать тенденцию к увеличению общей площади полыньей, а также учащение их возникновения относительно прошлых лет. Прослеживается тенденция к уменьшению толщин неподвижного материкового льда, о чем свидетельствует уменьшение площади припая в юго-западной и северо-восточной акваториях Карского моря. Увеличение границ стационарных полыньей, высокий процент слияния полыньей, и уменьшение площади припая, могут говорить о серьезных изменениях зимних ледовых условий в Российской Арктике.
Беря во внимание вышеупомянутые изменения, важной частью исследования являлось определение корреляционных связей площади полыней с метеорологическими показателями. Благодаря проведенному расчету множественной корреляции была найдена средняя и высокая зависимость площади полыней с выбранными предикторами. Она составила 0,6 и 0,7 что свидетельствует о тесной зависимости.
По ходу проведения работы, а также обзора литературы было принято во внимание влияние теплового баланса и дрейфа льда которые при дальнейшем исследовании могут дополнить регрессионную модель и привести к высоким показателями корреляционной связи.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
