Введение 3
1 Физико-географическое описание Карского моря и моря Лаптевых 5
1.1 Географическое положение Карского моря 5
1.2 Климат Карского моря 6
1.3 Характеристика ледяного покрова Карского моря 8
1.4 Г еографическое описание моря Лаптевых 15
1.5 Климат моря Лаптевых 16
1.6 Характеристика ледяного покрова моря Лаптевых 17
2 Методы исследования и обработки исходных данных 22
2.1 Спутниковые системы, используемые в работе 22
2.2 Описание методов обработки информации 26
3 Анализ основных судоходных путей по трассе Северного морского пути в
исследуемых морях 31
3.1 Опасные ледовые явления и ледяные образования 31
3.2 Технологии составления навигационных рекомендаций с
использованием спутниковой информации 39
4 Исследование возможных путей для судоходства в Карском море и море
Лаптевых по подготовленным картам ледовой обстановки 50
Список используемых источников 67
Актуальность для судоходства. В настоящее время, одной из интересующих зон для обеспечения судоходства является Арктический регион. В период изменения климата данный район подвергается существенному притоку тепла со стороны Атлантического океана, в период современного изменения это влияние усиливается. Полученный эффект проявляется в изменении взаимодействия океана с атмосферой, что в итоге приводит к труднопредсказуемым последствиям. В весенне-летний период, который исследуется в работе, происходит освобождение ото льда морской поверхности, что сопровождается отдельными процессами в ледяных полях, которые следует тщательно отслеживать при прогнозе мореплавания. Подобные прогнозы важны не только со стороны безопасности, но и с экономической точки зрения, так как при неправильном составлении маршрута существуют препятствия, которые без ледокольной проводки невозможно преодолеть судам не ледового класса.
Уменьшение количества льда в летнюю навигацию дает большую возможность для взаимодействия морской поверхности с холодными воздушными массами, которые вызывают изменения в морском и ледовом балансе. Подобное перераспределение влияет не только на одно море, но и на соседние акватории, так как между ними существует ледообмен.
Объектом исследования являются моря Арктики - Карское море и море Лаптевых. Данные моря являются соседними, и через них проходит часть Северного морского пути, где происходит постоянное судоходство между местными портами, так и транспортный транзит через весь Арктический регион.
Предметом исследования являются изменения ледовых характеристик в летний период при таянии и освобождении открытых участков морской поверхности.
Цель работы: изучение состояния ледовых процессов в Арктическом регионе в летний навигационный период по трассе Северного морского пути с дальнейшим построением карт судоходных путей в Карском море и море Лаптевых при использовании данных дистанционного зондирования.
Задачи:
1. Произвести анализ исходных данных и спутниковых систем, которые используются для достижения цели работы.
2. Рассмотреть методы картирования и преобразования спутниковых данных.
3. Произвести анализ основных судоходных путей по трассе Северного морского пути в исследуемых морях.
4. Предоставить информацию о возможных районах прохождении судов в Карском море и море Лаптевых по подготовленным картам.
В результате выполненной работы на основании поставленных целей были сделаны следующие выводы:
Карское море имеет более мягкий климат из-за влияния Атлантического океана. Ледовые характеристики предрасполагают к практически полному очищению моря в летний период, а значит, к снижению рисков опасного прохождения судов во льдах.
Море Лаптевых можно отнести к суровому по типу климатическим характеристикам, оно имеет свои особенности в распределении льда, так как находится на континентальном шельфе, где с преобладанием мелководных районов. При грамотном изучении и прогнозе таяния припая существует возможность благоприятного судоходства в районах заприпайных полыней раньше, чем будет открыта навигация по всему морю. Также нужно отслеживать ледяные массивы на западе и востоке моря, которые существенно препятствуют прохождению судов через проливы.
При рассмотрении спутниковых систем можно выделить отдельные плюсы и минусы в каждой, где-то это низкое пространственное разрешение или недостаточность пролетов над исследуемым местом, или вовсе недоступность информации в видимом диапазоне из-за облачности. Так как спутниковые данные можно получить в разном формате, что было отмечено при рассмотрении источников, то каждое программное обеспечение можно тоже использовать для определенных задач - это построение карт, обработки изображения или составления сложных композитных образцов. В совокупности использования всех систем появляется возможность тщательного исследования района судоходства и предоставления оперативного прогноза ледовой обстановки.
При анализе были выявлены главные критерии для оценки ледовых явлений в целях составления маршрутов для судов. Так как изначально рассматривались специфичные ледовые характеристики для исследуемых морей, то следует сопоставить информацию об основных опасных гидрометеорологических явлениях, которые неблагоприятно влияют на судоходство. Состояние описывается рядом характеристик ледового покрова, которые наиболее существенно влияют на эффективность и безопасность плавания во льдах.
Для создания навигационных рекомендаций с использованием данных дистанционного зондирования действительны следующие критерии:
- общая сплоченность ледяного покрова;
- возрастной состав ледяного покрова;
- формы (горизонтальный размер) ледяного покрова;
- ориентация нарушений сплошности ледяного покрова (разрывов, разводий, каналов, трещин) в зимний период в замерзающих морях и в летний период в Арктическом бассейне.
- толщина ровного льда,
- торосистость ледяного покрова,
- сжатия льдов,
- разрушенность ледяного покрова.
Рассматривались стандартные и оптимальные маршруты по трассе Северного морского пути в целом, и по исследуемым морям отдельно.
При анализе ледовой обстановки в летний период (май-ноябрь) за временной период 2016-2019 гг., была выявлена динамика сокращения площади льда в Карском море и море Лаптевых. Ранее ото льда освобождается Карское море, где удалось выявить наиболее благоприятные районы для начала навигации между соседними портами с июня, используя участки заприпайных полыней в центральной части и южной части моря. Это можно объяснить существенным сокращением льда в Арктическом регионе за последние годы. Освобождение морей ото льда начинает происходить ранее летних месяцев и более интенсивно в отдельных районах.
...
