Российско-американская морская научная экспедиция «АВЛАП/NABOS-2013» на борту НЭС «Академик Федоров» проводилась в период с 17 августа по 22 сентября 2013 г., - сообщает пресс-центр Арктического и антарктического института (ААНИИ).
Эти исследования являются составной частью программы сотрудничества между Национальным управлением по исследованию океанов и атмосферы (NOAA), США и Росгидромета в области метеорологии, гидрологии и океанографии на 2012–2013 гг.
Основная цель экспедиции состояла в исследовании роли процессов трансформации Атлантических вод по пути их распространения в Северном Ледовитом океане (СЛО) вдоль границы материкового склона Арктического бассейна в северных частях морей Карского, Лаптевых и Восточно-Сибирского в формировании современных климатических изменений в Арктике. Основными районами исследований являлись: глубоководная часть моря Лаптевых, северная часть Карского моря и примыкающие к ним районы Арктического бассейна СЛО.
ААНИИ являлся головной организацией, осуществлявшей организацию и проведение экспедиции, которая имела международный характер. В экспедиции приняли участие представители четырех российских НИУ, семи научных учреждений США, ученые из Великобритании, Польши, Японии и Южной Кореи.
В ходе экспедиции на борту НЭС «Академик Федоров» действовала «летняя школа», в состав которой входили четыре инструктора (лектора) и 20 слушателей. Инструкторами являлись сотрудники научных организаций США, а слушатели представляли шесть стран: Россию, США, Финляндию, Норвегию, Швецию, Бельгию.
Экспедиция начала работу с выходом из Архангельска, где на борт судна было принято шесть членов экспедиции и часть научного оборудования. 19 августа судно прибыло в порт Киркенес (Норвегия). На борт был принят основной состав экспедиции и погружены все необходимые приборы, оборудование и снаряжение. Утром 21 августа судно покинуло порт Киркенес и направилось в северную часть Карского моря, где были выполнены тестовые океанографические станции. После чего судно, проводя попутные работы, осуществило переход в центральную часть моря Лаптевых.
После выполнения плановых работ на 126-м меридиане восточной долготы (29 августа) была предпринята попытка выйти в район к северу от Новосибирских островов. Однако в связи со сложными ледовыми условиями было принято решение о возвращении в северо-восточную часть моря Лаптевых и завершении работ в этом районе. 8 сентября судно покинуло северо-восточную часть моря Лаптевых и в течение 9–13 сентября выполнило три океанографических разреза на материковом склоне в северо-западной части моря Лаптевых. По завершении этих работ судно осуществило переход к северной точке разреза по 90-му меридиану восточной долготы. Работы на этом разрезе осуществлялись с 15 по 17 сентября. 18–19 сентября был выполнен разрез поперек северной части жёлоба Святой Анны, и по окончании этих работ судно взяло курс на Киркенес, куда прибыло 22 сентября и где участники экспедиции, обеспечив выгрузку иностранного научного оборудования, покинули судно.
Для реализации работ экспедиции было организовано пять отрядов: океанографический, гидрохимический, ледовых наблюдений и гидрометеорологического обеспечения, метеорологический, технический.
Всего в ходе экспедиционных работ было выполнено 116 CTD-зондирований и 49 зондирований с помощью обрывных зондов XBT/ХСТD. На акватории исследований получена уникальная информация о термохалинном состоянии водных масс от поверхности до дна, включая атлантические воды.
За время экспедиции выполнены комплексные гидрохимические наблюдения на 112 гидрологических станциях (24 стандартных горизонта отбора) девяти океанографических разрезов (всего проанализирована 2401 проба). На 132 станциях отобраны пробы воды для последующего определения содержания метана.
В ходе экспедиции были успешно установлены девять притопленных буйковых станций (ПБС), пять из которых были расположены в пределах исключительной экономической зоны РФ. На дрейфующий лед было установлено пять океанографических буёв профилографов (Ice Tethered Profiler), один ледовый массобалансовый буй (Ice Mass Balance buoy), один метеобуй с устройствами для определения газового состава атмосферного воздуха, 20 стандартных метеобуёв.
Метеорологическим отрядом выполнено 47 запусков радиозондов, реализована 29-ти суточная серия непрерывных наблюдений за газовым составом атмосферы с борта судна и 10-ти часовая серия наблюдений за метеорологическими процессами на границе раздела лед — атмосфера.
Выполнено 22 прогностических расчета дрейфа льда, положения зон сплочения и разрежения льда, содержащих 66 карт, принято, обработано и предоставлено 31 спутниковое изображение с ИСЗ MODIS, Radarsat и NOAA, принято четыре ледовые карты.
За время работы летней школы прочитано 55 лекций.
Представляются весьма интересными и значимыми результаты предварительного анализа выполненных океанографических исследований:
1) Для всех выполненных разрезов является характерным увеличение мощности слоя атлантических вод на 200-350 м по сравнению со среднемноголетними показателями. При этом температура в ядре атлантической водной массы была в среднем на один градус выше средних значений, полученных для периода с 1950 по 1993 гг.
2) В отдельных случаях верхняя граница атлантических вод располагалась на расстоянии всего лишь 50 метров от поверхности. Данный факт не имеет исторических аналогов за всю историю наблюдений в этом районе.
3) Было зафиксировано увеличение средней солености поступающих в Арктический бассейн атлантических вод и ослабление их трансформации на пути распространения от пролива Фрама до всех обследованных районов.
4) На станциях, расположенных на материковом склоне, практически во всем диапазоне глубин прослеживались отрицательные значения температуры воды, что, предположительно, может быть проявлением, так называемого каскадинга — эффекта, связанного с образованием более плотных холодных вод в придонном слое шельфовой области и их последующим опусканием вниз до уровня эквивалентной плотности.
Большую научную ценность представляют данные прямых измерений мелкомасштабных флуктуаций температуры, солености и скоростей течений, выполненные с борта судна. Их последующая обработка позволит ответить на ряд важных вопросов, касающихся интенсивности передачи тепла атлантических вод к поверхности.
Получены значения характеристик энергообмена (потоки тепла, влаги, импульса) при различных типовых условиях в прибрежных районах Арктики над различными типами льда и открытой поверхностью моря в летний и осенний периоды. Исследованы процессы энергообмена в прикромочных зонах. Установлено преобладание турбулентной составляющей в общем тепловом балансе в районах границы льда и зонах разводий. Исследована структура атмосферного пограничного слоя над различными типами подстилающей поверхности. Установлено влияние подстилающей поверхности на термическую структуру и облачные условия в атмосферном пограничном слое.
Значения общего содержания озона (ОСО) на протяжении всего маршрута экспедиции показывают, что больших изменений ОСО в это время года не происходило, за исключением некоторых районов. Всё соответствует нормам ОСО для данного времени года на обследованных широтах. Более глубокий анализ результатов измерений будет проведен в ААНИИ по окончании экспедиции с учётом других данных по всем районам Арктики. Получен непрерывный ряд наблюдений массовой концентрации сажи и счетной концентрации аэрозоля. Районы Северного Ледовитого океана и прибрежные районы на пути следования судна по уровню содержания аэрозоля могут быть отнесены к фоновым. Оценки концентрации метана и углекислого газа, полученные во время экспедиции, также были близки к фоновым значениям. Тем не менее, обнаружено несколько районов, где наблюдаются повышенные концентрации метана, а именно: в Баренцевом море и в северной части моря Лаптевых. В этих районах наблюдаются повышенные концентрации метана, что может быть связано с существованием локальных подводных источников. Ранее подобные источники были обнаружены в Восточно-Сибирском море, и можно предположить их существование и в исследуемых районах.
Получены материалы для разработки методики оценки параметров взволнованной и покрытой льдом морской поверхности по данным судовой радиолокационной станции. Проведены непрерывные наблюдения за температурой подстилающей поверхности, что позволяет усовершенствовать методики расчета турбулентных потоков над термически неоднородной подстилающей поверхностью и провести валидацию спутниковых данных.
Полученные данные вместе с информацией, накопленной в течение предыдущих рейсов в рамках программы АВЛАП/NABOS, представляют большую ценность для совершенствования и валидации совместных моделей циркуляции атмосферы, океана и морского льда, использующихся в климатических исследованиях.
Экспедиция прошла в обстановке безупречного взаимодействия всех научных отрядов и групп с экипажем судна. Международный состав исследователей немало способствовал успешному обмену опытом, как в обращении с современными техническими средствами наблюдений, так и в обработке получаемых с их помощью данных наблюдений в условиях всесторонней заинтересованности. «Летняя школа» явилась эффективной площадкой для обсуждения учёными актуальных проблем комплексного изучения СЛО, стоящих перед международным научным сообществом в условиях современных вызовов природного и социального характера. Полученные в ходе экспедиции данные наблюдений составляют богатый материал для последующего изучения, результаты которого будут использованы при подготовке научных (в том числе совместных) публикаций.
Гидрологический зондирующий комплекс
Работы по установке притопленной буйковой станции
«Киркенес 22 сентября 2013 Экспедиция завершена»
