«Это первая инвентаризация вихревых процессов в прикромочной зоне в данных районах. Этим районом Арктики занимались многие ученые, но мы впервые взяли большой архив спутниковых данных и просчитали характеристики огромного количества вихрей (около 5 тысяч). Мы описали все зафиксированные вихри, определили их размеры, выяснили, что в данных районах доминируют субмезомасштабные вихри – из-за небольших размеров их очень сложно воспроизвести с помощью современных компьютерных моделей. Даже самая совершенная на сегодняшний день модель не способна этого сделать, а они там доминируют», — комментирует автор статьи кандидат физико-математических наук Игорь Козлов.
Ученые определили, что при существенно отличных фоновых ледовых условиях в зимние периоды 2007 и 2018 гг. относительное количество вихрей, зарегистрированных на единицу площади прикромочной ледовой зоны, было равным в оба года. Результаты анализа показали явное доминирование малых мезомасштабных и субмезомасштабных вихрей в общей выборке. Диаметры вихрей в шельфовых районах варьировались в диапазоне от 1 до 68 км со средним значением около 6 км, в глубоководных районах – около 12 км.
.jpg)
Источник: пресс-служба МГИ
Также авторам статьи удалось определить, что большинство вихрей образуется на кромке льда и на участках с концентрацией льда менее 20%. С увеличением фоновой концентрации льда наблюдается увеличение размеров вихрей. Циклонические вихри, в среднем, аккумулируют несколько большее количество льда (53%), чем антициклонические (48%).
.jpg)
Источник: пресс-служба МГИ
Впервые была рассчитана площадь дрейфующего льда, вовлеченного в «средний» вихрь. Она составила около 40 км2.
«Мы смогли определить сколько льда вовлекается в вихри. Из научной литературы известно, что прикромочные вихри затягивают в себя лед, и он там эффективно тает. Мы с помощью спутниковых данных определили, сколько льда попадает внутрь вихря, и оказалось, что для циклонов и антициклонов его количество отличается не так сильно, как предполагали теоретические работы на основе моделирования и экспедиционных данных прошлых лет. Мы получили свой, отличный от прежних данных результат – и он такой первый», – рассказывает далее о полученных результатах Игорь Козлов.
На основе полученной спутниковой информации и исторических экспедиционных данных ученым удалось сделать пространственную оценку горизонтального сокращения площади ледяного покрова в прикромочной ледовой зоне. В среднем, площадь таяния составила 0.2-0.5 ± 0.02 км/день.
«Сначала мы описали сами вихри – где, сколько, каких размеров вихри формируются, а потом сделали следующий шаг – определили, как эти вихри могут влиять на морской лед. Мы впервые попробовали оценить, сколько льда тает за счет вихревой динамики. Ранее это делалось на уровне одного-двух вихрей, мы же это сделали для нескольких тысяч вихрей, которые нам удалось зарегистрировать. В нашей статье приводятся пространственные карты, где мы показываем параметры, которые называются абляцией льда или таянием льда за счет вихрей. Мы приводим формулу для расчета параметров абляции льда и указываем, какие параметры используем. Часть параметров берем из нашего спутникового анализа, что-то – из научной литературы. Процесс таяния льда очень сложный. На него влияет огромный набор факторов. И морские вихри здесь – не главный механизм, но в данном районе он может быть достаточно важным. Мы попытались это учесть и оценить. Наши результаты теперь доступны для научной общественности, надеемся, они будут востребованы как экспедиционными исследователями, так и учеными, которые занимаются моделированием процессов. Это очень важно для совершенствования численных прогнозов состояния гидрологического и ледового режимов в Северном Ледовитом океане, для прогнозов динамики океана и динамики льда», – пояснил Игорь Козлов.
