Изменчивость характеристик ледовитости вдоль трассы Северного морского пути
|
Список используемых сокращений 4
Введение 5
1. Характеристики Северного морского пути 9
1.1 Г еографическое описание исследуемого района 9
1.2 Климат Арктики 10
1.3 История освоения Арктики 12
1.4 Моря северного морского пути 15
1.4.1 Баренцево море 15
1.4.2 Карское море 20
1.4.3 Море Лаптевых 25
1.4.4 Восточно-Сибирское море 28
1.4.5 Чукотское море 31
1.5 Перспективы и сложности развитии Северного морского пути 34
1 Методы исследования и исходные данные 37
1.1 Исходные данные 37
1.2 Статистические методы исследования 38
1.2.1 Анализ временного тренда 38
1.2.2 Спектральный и гармонический анализ 40
2 Исследование временной изменчивости характеристик ледовитости вдоль
трассы Северного морского пути 42
2.1 Среднее многолетнее состояние ледовитости арктических морей и
Северного Ледовитого океана 42
2.2 Временная изменчивость концентрации льда за март и сентябрь в точках
на трассе СМП 46
2.2.1 Анализ трендов в точках на СМП 47
2.2.2 Гармонический анализ Фурье и спектральный анализ концентрации
льда в марте и сентябре в точках на СМП 52
2.2.3 Выход на безлёдный режим в выбранных точках на трассе СМП 55
Заключение 59
Приложение А - Спектры разложения Фурье за март 1982-2018 гг 63
Приложение Б - Спектры разложения Фурье за сентябрь 1982-2018 гг 65
Приложение В - Таблица характеристик гармоник в марте за период с 1982 по
2018 гг 67
Приложение Г - Таблица характеристик гармоник в сентябре за период с 1982
по 2018 гг 68
Приложение Д - Результаты гармонического анализа за март 1982-2018 гг. ... 69
Приложение Е - Результаты гармонического анализа за сентябрь 1982-2018 гг.
73
Приложение Ж - Временная изменчивость ряда концентрации льда в точках
вдоль трассы СМП в марте, за период с 1982 по 2018 гг 76
Приложение З - Временная изменчивость ряда концентрации льда в точках вдоль трассы СМП в сентябре, за период с 1982 по 2018 гг 80
Введение 5
1. Характеристики Северного морского пути 9
1.1 Г еографическое описание исследуемого района 9
1.2 Климат Арктики 10
1.3 История освоения Арктики 12
1.4 Моря северного морского пути 15
1.4.1 Баренцево море 15
1.4.2 Карское море 20
1.4.3 Море Лаптевых 25
1.4.4 Восточно-Сибирское море 28
1.4.5 Чукотское море 31
1.5 Перспективы и сложности развитии Северного морского пути 34
1 Методы исследования и исходные данные 37
1.1 Исходные данные 37
1.2 Статистические методы исследования 38
1.2.1 Анализ временного тренда 38
1.2.2 Спектральный и гармонический анализ 40
2 Исследование временной изменчивости характеристик ледовитости вдоль
трассы Северного морского пути 42
2.1 Среднее многолетнее состояние ледовитости арктических морей и
Северного Ледовитого океана 42
2.2 Временная изменчивость концентрации льда за март и сентябрь в точках
на трассе СМП 46
2.2.1 Анализ трендов в точках на СМП 47
2.2.2 Гармонический анализ Фурье и спектральный анализ концентрации
льда в марте и сентябре в точках на СМП 52
2.2.3 Выход на безлёдный режим в выбранных точках на трассе СМП 55
Заключение 59
Приложение А - Спектры разложения Фурье за март 1982-2018 гг 63
Приложение Б - Спектры разложения Фурье за сентябрь 1982-2018 гг 65
Приложение В - Таблица характеристик гармоник в марте за период с 1982 по
2018 гг 67
Приложение Г - Таблица характеристик гармоник в сентябре за период с 1982
по 2018 гг 68
Приложение Д - Результаты гармонического анализа за март 1982-2018 гг. ... 69
Приложение Е - Результаты гармонического анализа за сентябрь 1982-2018 гг.
73
Приложение Ж - Временная изменчивость ряда концентрации льда в точках
вдоль трассы СМП в марте, за период с 1982 по 2018 гг 76
Приложение З - Временная изменчивость ряда концентрации льда в точках вдоль трассы СМП в сентябре, за период с 1982 по 2018 гг 80
Актуальность работы. В настоящее время в связи с началом изучения приполярных месторождений, формирования временного судоходства, увеличения количества экспедиций и туристических рейсов в Арктику, значимость Северного морского пути (СМП) существенно увеличилась. В настоящее время принимается решение экономического развития приполярного района при условии сбережения уникальной природы Арктики. Работа идет в разных направлениях: в сфере законодательного регулирования, развития инфраструктуры СМП, совершенствования тарифного регулирования и организации плавания судов в акватории СМП.
В целом же Северный морской путь (СМП) является судоходной магистралью и проходит вдоль берегов Российской Арктики, соединяет порты Европы, и дальневосточные порты, а так же СМП связывает незамерзающий порт Мурманск с портом Провидения и Владивосток и Санкт-Петербургом. Кроме того к СМП относятся судоходные реки. К ключевым портам СМП считаются Диксон, Провидение, Тикси, Певек, Игарка, Дудинка.
Можно дать следующие характеристики экономико-географическому положению, которое соответствует Северному морскому пути:
- относительная выгодность использования по сравнению с другими магистралями для передвижения из Европу в Азии. Например, путь от Санкт- Петербурга до Владивостока с использованием Северного морского пути составляется 14 280 км, что же касается протяженности пути между этими городами с использованием Суэцкого канала, то в данном случае путь составит 23 200 км.
- использование СМП также имеет значение и в мировых масштабах. По данному пути могут проходить корабли из Европы до Японии и Китая примерно за двадцать - двадцать пять дней. При использовании маршрутов через Суэцкий канал или вокруг Африки, время маршрута составляет от 40 до 50 дней;
- Северный морской путь играет очень важную роль также в единой транспортной системе России. Морями, по которым пролегает Северный морской путь, а также реками, впадающими в данные моря, образуется единая система, благодаря которой имеет возможность соединения территории по всего стране, ведения торговли, а также обмена ресурсами между субъектами Российской Федерации;
- для полноценного функционирования Северного морского пути необходимы значительные ресурсные вложения для того, чтобы обеспечить проведение исследований, которые касаются образования и передвижения льдов, обеспечить безопасность, составить метеопрогнозы, составить и обновить маршруты движения транспорта;
- на протяжении всего Северного морского пути, а также на тех территориях, которые он связывает, на территории арктического шельфа располагаются полезные ископаемые;
- на международном уровне всё еще имеются споры, которые касаются прав на арктический шельф;
- для освоения арктических территорий, а также из-за важности транспортного коридора, необходима совместная эксплуатация Северного морского пути Россией и иностранными государствами;
- исходя из того, что Северный морской путь соединяет множество субъектов Российской Федерации, он также представляет важность в обеспечении единства Российской Федерации;
...
В целом же Северный морской путь (СМП) является судоходной магистралью и проходит вдоль берегов Российской Арктики, соединяет порты Европы, и дальневосточные порты, а так же СМП связывает незамерзающий порт Мурманск с портом Провидения и Владивосток и Санкт-Петербургом. Кроме того к СМП относятся судоходные реки. К ключевым портам СМП считаются Диксон, Провидение, Тикси, Певек, Игарка, Дудинка.
Можно дать следующие характеристики экономико-географическому положению, которое соответствует Северному морскому пути:
- относительная выгодность использования по сравнению с другими магистралями для передвижения из Европу в Азии. Например, путь от Санкт- Петербурга до Владивостока с использованием Северного морского пути составляется 14 280 км, что же касается протяженности пути между этими городами с использованием Суэцкого канала, то в данном случае путь составит 23 200 км.
- использование СМП также имеет значение и в мировых масштабах. По данному пути могут проходить корабли из Европы до Японии и Китая примерно за двадцать - двадцать пять дней. При использовании маршрутов через Суэцкий канал или вокруг Африки, время маршрута составляет от 40 до 50 дней;
- Северный морской путь играет очень важную роль также в единой транспортной системе России. Морями, по которым пролегает Северный морской путь, а также реками, впадающими в данные моря, образуется единая система, благодаря которой имеет возможность соединения территории по всего стране, ведения торговли, а также обмена ресурсами между субъектами Российской Федерации;
- для полноценного функционирования Северного морского пути необходимы значительные ресурсные вложения для того, чтобы обеспечить проведение исследований, которые касаются образования и передвижения льдов, обеспечить безопасность, составить метеопрогнозы, составить и обновить маршруты движения транспорта;
- на протяжении всего Северного морского пути, а также на тех территориях, которые он связывает, на территории арктического шельфа располагаются полезные ископаемые;
- на международном уровне всё еще имеются споры, которые касаются прав на арктический шельф;
- для освоения арктических территорий, а также из-за важности транспортного коридора, необходима совместная эксплуатация Северного морского пути Россией и иностранными государствами;
- исходя из того, что Северный морской путь соединяет множество субъектов Российской Федерации, он также представляет важность в обеспечении единства Российской Федерации;
...
В результате выполненных расчетов в данной работе получены следующие основные выводы.
Рассмотрены особенности межгодовой изменчивости и возможных изменений в текущем столетии максимальной (март) и минимальной (сентябрь) концентрации льда в реперных точках вдоль трассы Северного морского пути за период 1982-2018 года.
С помощью гармонического и спектрального анализов выявлено, что в исследуемых рядах концентрации льда в точках на СМП присутствуют неустойчивые короткопериодные колебания разных периодов, причем они не являются одинаковыми для разных регионов. В марте в западной части отмечается наличие 9, 5, 3, 2 летних циклов, а в восточной части выделяются 9, 6, 4, 3 и 2 летние циклы. А в сентябре были выявлены 9, 6, 5, 4 и 3 летние циклы для восточной части, для западной части циклов выявлено небыло.
В марте в восточной части Арктики - это море Лаптевых, ВосточноСибирское и Чукотское моря, ледовая обстановка остаётся неизменной и акватория плотно занята льдом. А в западной части, в Карском и Баренцевом море, средняя изменчивость ледовитости достаточно высокая и концентрация льда меньше.
В сентябре, акватория Северного морского пути более открыта ото льда, причём в западной части Арктики и в Чукотском море, акватория полностью свободна ото льда. В сентябре ледовитость моря Лаптевых и в ВосточноСибирского моря меньше, чем в марте, а изменчивость выше.
При анализе трендов среднемесячных значений ледовитости для каждой точки трассы СМП за март показал, что в восточной части российской Арктики происходит увеличение ледовитости, а в западной наблюдается уменьшение, особенно в северной части Карского моря. В сентябре количество льда уменьшается на всей акватории вдоль трассы СМП.
Также в данной работе представлены оценки выхода на безлёдный режим в марте и сентябре на основе расчёта по линейному тренду за период 1982-2018 гг. В марте выход на безлёдный режим в ближайшие сто лет наблюдается только в точке Карского моря у мыса Желаний - это 2080 год, в остальных же точках СМП выхода на бездёдный режим нет. В выбранных точках за сентябрь в Баренцевом, Карском и Чукотском море бездёдный режим наблюдается уде в настоящее время. Затем, быстрее всего очищение от морского льда по линейному тренду может произойти в точке ВосточноСибирского моря в 2023 году, затем в море Лаптевых в 2027 году. Дольше всех - режим в точке у Новосибирских островов, пролив Санникова в 2054 году.
Таким образом, можно предположить, что в сентябре практически на всех выбранных точках вдоль трассы СМП, ледовая обстановка наиболее благоприятная для судоходства и будет улучшаться практически на всём пути следования по Северному морскому пути при сохранении настоящей тенденции, то есть возможно увеличение сезона навигации. Но при этом остаются зоны с очень сплочённым льдом, что является проблемой для прохождения судов данным транспортным коридором. Следовательно, ледокольное обеспечение сохранится для судоходства по Северному морскому пути и для работ, которые проводятся на шельфе.
Рассмотрены особенности межгодовой изменчивости и возможных изменений в текущем столетии максимальной (март) и минимальной (сентябрь) концентрации льда в реперных точках вдоль трассы Северного морского пути за период 1982-2018 года.
С помощью гармонического и спектрального анализов выявлено, что в исследуемых рядах концентрации льда в точках на СМП присутствуют неустойчивые короткопериодные колебания разных периодов, причем они не являются одинаковыми для разных регионов. В марте в западной части отмечается наличие 9, 5, 3, 2 летних циклов, а в восточной части выделяются 9, 6, 4, 3 и 2 летние циклы. А в сентябре были выявлены 9, 6, 5, 4 и 3 летние циклы для восточной части, для западной части циклов выявлено небыло.
В марте в восточной части Арктики - это море Лаптевых, ВосточноСибирское и Чукотское моря, ледовая обстановка остаётся неизменной и акватория плотно занята льдом. А в западной части, в Карском и Баренцевом море, средняя изменчивость ледовитости достаточно высокая и концентрация льда меньше.
В сентябре, акватория Северного морского пути более открыта ото льда, причём в западной части Арктики и в Чукотском море, акватория полностью свободна ото льда. В сентябре ледовитость моря Лаптевых и в ВосточноСибирского моря меньше, чем в марте, а изменчивость выше.
При анализе трендов среднемесячных значений ледовитости для каждой точки трассы СМП за март показал, что в восточной части российской Арктики происходит увеличение ледовитости, а в западной наблюдается уменьшение, особенно в северной части Карского моря. В сентябре количество льда уменьшается на всей акватории вдоль трассы СМП.
Также в данной работе представлены оценки выхода на безлёдный режим в марте и сентябре на основе расчёта по линейному тренду за период 1982-2018 гг. В марте выход на безлёдный режим в ближайшие сто лет наблюдается только в точке Карского моря у мыса Желаний - это 2080 год, в остальных же точках СМП выхода на бездёдный режим нет. В выбранных точках за сентябрь в Баренцевом, Карском и Чукотском море бездёдный режим наблюдается уде в настоящее время. Затем, быстрее всего очищение от морского льда по линейному тренду может произойти в точке ВосточноСибирского моря в 2023 году, затем в море Лаптевых в 2027 году. Дольше всех - режим в точке у Новосибирских островов, пролив Санникова в 2054 году.
Таким образом, можно предположить, что в сентябре практически на всех выбранных точках вдоль трассы СМП, ледовая обстановка наиболее благоприятная для судоходства и будет улучшаться практически на всём пути следования по Северному морскому пути при сохранении настоящей тенденции, то есть возможно увеличение сезона навигации. Но при этом остаются зоны с очень сплочённым льдом, что является проблемой для прохождения судов данным транспортным коридором. Следовательно, ледокольное обеспечение сохранится для судоходства по Северному морскому пути и для работ, которые проводятся на шельфе.
Подобные работы
- ИЗМЕНЧИВОСТЬ КЛИМАТА ВДОЛЬ ТРАССЫ СЕВЕРНОГО МОРСКОГО ПУТИ
Бакалаврская работа, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4550 р. Год сдачи: 2022 - Ледовые условия на Северном морском пути
Бакалаврская работа, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4600 р. Год сдачи: 2016 - Влияние изменчивости полей дрейфа ледяного покрова на формирование ледовых условий в Северном Ледовитом океане
Магистерская диссертация, география. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2020 - Влияние изменчивости полей дрейфа ледяного покрова на формирование ледовых условий в Северном Ледовитом океане
Магистерская диссертация, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4980 р. Год сдачи: 2020 - Закономерности распределения айсбергов в Баренцевом море на основе данных спутникового радиолокационного зондирования
Бакалаврская работа, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4680 р. Год сдачи: 2023