Изучение структуры пропарин во льду методом микроволновой радиометрии

Многие водоемы подвержены донному газоотделению, которое возникает по разным причинам, и в том числе, связанному с разложением органического вещества. В зимний период времени выходу газа в атмосферу со дна препятствует ледяной покров. В результате чего газ захватывается в лед или накапливается на границе воды и ледяного покрова. Вследствие возникновения турбулентности на границе двух сред могут возникать специфические локальные структуры [1]. В частности, в ледяном покрове образуются структуры в виде областей с тонким льдом или его отсутствием размерами от 1 до 100 м, называемые пропаринами. В отличие от полыньи они образуются после установления ледяного покрова. Причины их образования практически не изучены, однако известно, что они связаны с выделеением газов или течениями в водоемах [2]. Авторами было выполнено исследование пропарины, которая была обнаружена на эвтрофированном пресном оз. Шакшинское, расположенное в Забайкальском крае, в весений перид в начале процесса таяния льда. Пропарина представляла из себя промоину размерами 2×3 м2 с крутыми стенками соединенную протяженным каналом, по которому наблюдалось движение газовых пузырей. Для установления особенностей данного образования, нами были выполнены радиометрические измерения теплового излучения ледяного покрова на длине волны 7 см с разрешением не хуже 30 см. Данный способ позволил оценить относительную толщину ледяного покрова в области пропарины. Было определено, что понижение значения радиояркостной температуры, где проходил канал, составляло 15 К. При этом непосредственное измерение толщины показало, что минимальная толщина льда в данном месте составляла 20 см при его среднем значении по акватории водоема 93 см. Кроме того, были выполнены измерения термодинамической температуры воды, определен газовый состав выходящих в пропарину пузырей. Он оказался близок к составу атмосферного воздуха. Выявлена особенность ледяного покрова, окружающего пропарину в радиусе 400 метров. Она заключалась в том, что лед был деформирован в виде купола, с центром в районе пропарины. В него накапливался газ. Данная особенность, по-видимому, привела к неустойчивости структуры и возникновению локального турбулентного движения с таянием льда.
Литература.
1. Zilitinkevich S.S. Why turbulence dominates the atmosphere and hydrosphere? Proceeding of International Conference “Arctic, Subarctic: mosaic, contrast, variability of the Cryosphere” / V.P. Melnikov and D.S. Drozdov (ed.). – Tyumen: Epoha publishing house, 2015. – P. 138-141.
2. Бордонский Г.С., Крылов С.Д., Гурулев А.А., Орлов А.О. Особенности структуры пропарины в ледяном покрове, образованной выходами газа // География и природные ресурсы (в печати).