КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 25-77-10065
НазваниеМноголетняя изменчивость потока коротковолновой солнечной радиации, поглощенной водами Баренцева и Карского морей
Руководитель Глуховец Дмитрий Ильич, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук , г Москва
Конкурс №111 - Конкурс 2025 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, приоритетного направления деятельности Российского научного фонда «Поддержка молодых ученых»
Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-507 - Оптика океана
Ключевые слова Коротковолновая солнечная радиация, биооптические характеристики, теплосодержание океана, Баренцево море, Карское море, спутниковые и натурные исследования, палубный спектрорадиометр, региональные алгоритмы, климатические изменения, тренды.
Код ГРНТИ37.25.25
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект посвящен получению количественной оценки изменения баланса коротковолновой солнечной радиации, поглощенной в поверхностном слое арктических морей в зависимости от различных факторов: биооптических характеристик морской воды, состояния облачного и ледового покровов. Происходящие в настоящее время климатические изменения, наиболее ярко проявляющиеся в арктическом регионе, в частности, в Баренцевом и Карском морях, оказывают существенное влияние как на растительный и животный мир, так и непосредственно на человечество. Одним из наиболее важных факторов, влияющих на изменение климата и определяющих теплосодержание верхнего слоя океана, является радиационный баланс, который определяется помимо регулярных астрономических факторов изменчивостью биооптических параметров морской воды, состояния облачного покрова, а также состояния ледового покрова. Важно отметить также, что планируемое исследование относится к регионам, в которых отсутствуют дрейфующие буи, играющие важную роль при расчетах теплосодержания в других акваториях Мирового океана. На ближайшие годы запланировано активное освоение Арктической зоны Российской Федерации. Это непосредственно указано в Стратегии научно-технологического развития РФ, где в пункте Н6 указана непосредственно Арктика. Рассматриваемая в заявляемом проекте проблема четко соответствует вышеуказанному Направлению.
Для решения поставленной научной проблемы планируется на основе данных прямых синхронных измерений параметров световых полей и биооптических характеристик морской воды разработать и настроить региональные гидрооптические модели световых полей в толще морской воды; с использованием разработанных исполнителями проекта региональных биооптических алгоритмов обработки данных спутниковых сканеров цвета применить эти модели для получения временных рядов количества поглощенной в толще морской воды солнечной радиации за период с 1998 г. по 2027 г.; оценить тренды и выявить основные региональные факторы, влияющие на многолетнюю изменчивость теплосодержания верхнего слоя Баренцева и Карского морей. Эти моря существенно различаются по океанологическим условиям, что даст возможность увидеть проявление основных факторов более наглядно. В распоряжении участников проекта имеется большой массив данных судовых гидрооптических и биооптических измерений, который регулярно пополняется в экспедициях Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, и набор региональных биооптических алгоритмов, многократно валидированных по данным судовых измерений.
Научная новизна решаемой в проекте задачи заключается, прежде всего, в ее постановке – с такой широтой и так комплексно и детально задача о роли изменений поглощенной в поверхностном слое солнечной радиации в глобальном потеплении вод арктических морей до сих пор не ставилась. Кроме того, при проведении натурных измерений планируется использование модернизированного в ходе проекта палубного спектрорадиометра. Этот прибор обеспечивает проведение измерений коэффициента яркости моря на ходу судна, что существенно увеличивает объем получаемых данных подспутниковых измерений. Особое внимание будет уделено региональным особенностям биооптических характеристик вод исследуемых регионов.
Ожидаемые результаты соответствуют мировому уровню исследований, а по целому ряду направлений – превышают его. Полученные в ходе выполнения проекта результаты могут быть использованы для модификации биогеохимических блоков современных циркуляционных моделей океана. Выполнение проекта будет содействовать развитию научной квалификации входящих в его состав молодых исполнителей.
Ожидаемые результаты
1. Массив параметров, определяющих распространение солнечного излучения в системе «атмосфера - облачный слой - ледовый покров - подповерхностный слой».
2. Усовершенствованный макет палубного спектрорадиометра для проведения измерений коэффициента яркости моря в морских экспедициях.
3. Новые результаты экспедиционных исследований пространственно-временной изменчивости значений гидрооптических характеристик Баренцева и Карского морей.
4. Модернизированный метод оценки проникновения солнечного излучения видимого диапазона в толщу вод арктических морей с учетом состояния облачного покрова по данным современных спутниковых сканеров цвета. Сравнение с данными судовых измерений.
5. Настроенные с учетом региональных особенностей исследуемых регионов (на основе данных натурных измерений биооптических характеристик морской воды) гидрооптические модели (DISORT или Hydrolight). Выполненная валидация расчетов по данным натурных измерений.
6. Временные ряды количества поглощенной в толще морской воды солнечной энергии (в системе «атмосфера - облачный слой - ледовый покров - поверхностный слой») за период 1998-2027 гг. Временные ряды теплосодержания, полученные и визуализированные по данным модели NEMO.
7. Тренды количества поглощенной в толще морской воды солнечной радиации и биооптических характеристик поверхностного слоя морской воды (концентрации хлорофилла, взвешенного вещества, кокколитофорид и значений показателя поглощения окрашенного растворенного органического вещества), а также тренды теплосодержания, полученные по данным модели NEMO, для выбранных временных интервалов.
8. Результаты анализа полученных временных рядов с целью выявления роли различных факторов в изменении температуры в рассматриваемых морях. Сформулированные требования к модификации биооптического блока NEMO.
9. Публикации по результатам исследований (не менее 12 статей, из них - не менее 10 в изданиях, индексируемых в базах данных WoS и Scopus).
Ожидаемые результаты соответствуют мировому уровню исследований, а по целому ряду направлений – превышают его. Полученные в ходе выполнения проекта результаты могут быть использованы для модификации биогеохимических блоков современных циркуляционных моделей океана.
Значимость ожидаемых результатов определятся значимостью научной проблемы, на решение которой они направлены: выявление главных причин происходящих в Арктике климатических изменений путем уточнения количественной оценки изменения баланса солнечной радиации, поступающей в поверхностный слой арктических морей в зависимости от различных факторов.