Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Будущая конференция
Архив конференций
2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003
Личный кабинет
Зарегистрироваться на сайте Войти на сайт Забыли пароль?
Электронный сборник статей
«Информационные технологии в дистанционном зондировании Земли - RORSE 2018»
Журнал
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Дополнительная информация
Контакты Полезная информация
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:

Пятнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"

XV.ПД.198

Изменение ледовых условий в Арктике согласно спутниковым наблюдениям

Шалина Е.В. (1), Бобылев Л.П. (1)
(1) Научный фонд «Центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена», Санкт-Петербург, Россия
В докладе представлен обзор данных, полученных на основе спутниковых наблюдений, описывающих трансформацию ледовых условий Арктики. Описаны изменения площади и толщины льда, сокращение площади многолетних льдов и замена их однолетними, изменение длительности периода таяния в Арктике за период спутниковых наблюдений.
Полноценный мониторинг обширных и удалённых районов Арктики может быть осуществлён только на основе спутниковых наблюдений. Пассивные спутниковые измерения микроволнового диапазона, доступные с конца октября 1978 года, показывают, что ледяной покров Арктики сокращается в среднем на 4,5% за десятилетие. Сокращение площади ледяного покрова, наблюдаемого в конце сезона таяния, проходит намного интенсивнее, чем общее уменьшение площади арктических льдов, и составляет для сентября 11,3% за десятилетие (по данным для сентября 1979-2017 г.). Спутниковые данные показывают, что в последнее десятилетие наблюдается наибольшая по отношению к средним значениям изменчивость площади льдов, что повышает неопределенность прогноза ледовитости морей Арктики. Следствием значительного сокращения протяжённости льдов, переживших летнее таяние, стало существенное уменьшение площади многолетних льдов и замена их однолетними, а также сокращение самых старых льдов среди многолетних. В настоящее время однолетние льды преобладают в ледяном покрытии Арктики на момент его максимального развития, а площадь льдов старше 5-ти лет уменьшилась с 16% в середине 80-х годов до 1,2% в 2016 году. Что касается толщины льда, спутниковые альтиметрические наблюдения, позволяющие оценивать этот параметр, появились лишь в 2003 году. И, хотя данные альтиметрических измерений со спутников не образуют однородный ряд наблюдений (т.к. менялся способ измерений и между периодами наблюдений был временной разрыв), эти данные дают незаменимую картину глобального распределения толщины льда. В докладе показано сопоставление данных спутниковых измерений толщины льда с измерениями, проводившимися с подводных лодок в предыдущие годы (начиная с середины 70-х годов). Общий ряд данных демонстрирует значительное сокращение толщины арктических льдов.
Работа выполнена в рамках проекта «Суда и волны в полярных регионах», являющегося частью Федеральной Целевой Программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы», Соглашение № 14.618.21.0005 от 18 ноября 2015 г. Уникальный идентификатор проекта: RFMEFI61815X0005.

Ключевые слова: ледяное покрытие Арктики, спутниковые наблюдения, пассивное микроволновое зондирование, площадь ледяного покрова, толщина льда, возраст льда, таяние и замерзание в Арктике, потепление климата
Литература:
  1. Шалина Е.В. Сокращение ледяного покрова Арктики по данным спутникового пассивного микроволнового зондирования. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 1. С. 328-336.
  2. Шалина, Е.В. Изменение ледовитости северных морей России и повышение доступности Северного морского пути по данным спутникового мониторинга // Исследование Земли из космоса. 2015. №4. С. 67-78.
  3. Alexeev, V. A., V. A., Ivanov, V. V., Kwok, R., Smedsrud, L. H. North Atlantic warming and declining volume of arctic sea ice // The Cryosphere Discuss. 2013. Vol.7, P.245-265, doi:10.5194/tcd-7-245-2013.
  4. Bekryaev, R. V., Polyakov, I. V., Alexeev, V. A. Role of Polar Amplification in Long-Term Surface Air Temperature Variations and Modern Arctic Warming // J. Clim. 2010. Vol.23, PP. 3888–3906.
  5. Breivik, L.-A., S. Eastwood, Upgrade of the OSI SAF sea ice edge and sea ice type products - Introduction of ASCAT. Tech. Rep., Norwegian Meteorological Institute. 2009. OSI-402-c & OSI-403-c. 2017. 43 p.
  6. Breivik, L.-A., S. Eastwood. Global Sea Ice Edge and Type Product User's Manual
  7. Cavalieri, D. J., C. L. Parkinson. Arctic sea ice variability and trends, 1979–2010 // Cryosphere. 2012. Vol.6, P. 881–889, doi:10.5194/tc-6-881-2012.
  8. Comiso, J., C. L. Parkinson, R. Gersten, L. Stock, Accelerated decline in the Arctic sea ice cover // Geophys.Res. Lett. 2008. 35, L01703, doi:10.1029/2007GL031972.
  9. Fowler, C., Emery W., Maslanik J. A. Satellite derived arctic sea ice evolution Oct. 1978 to March 2003. // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. Lett. 2004. 1(2), P.71–74.
  10. Hao, G., J. Su, A study of multiyear ice concentration retrieval algorithms using AMSR-E data // Acta Oceanol. Sin. 2015. Vol. 34 (9), P. 102–109, doi:10.1007/s13131-015-0656-1.
  11. Johannessen O.M., Shalina E.V., Miles M.W. Satellite evidence for an Arctic sea ice cover in transformation // Science. 1999. Vol. 286. P. 1936–1938.
  12. Johannessen, O.M., Kuzmina, S., Bobylev, L., Miles M. Surface air temperature variability and trends in the Arctic: new amplification assessment and regionalization // Tellus A. 2016. Vol.68. P. 28234, http://dx.doi.org/10.3402/tellusa.v68.28234
  13. Kwok R. G. F., Cunningham, M. Wensnahan, I. Rigor, H. J. Zwally, D. Yi. Thinning and volume loss of the Arctic Ocean sea ice cover: 2003–2008. // J. Geophys. Res. 2009. Vol.114, C07005, doi:10.1029/2009JC005312.
  14. Kwok R., Cunningham G.F. Variability of Arctic sea ice thickness and volume from CryoSat-2. // Phil. Trans. R. Soc. 2015. A373: 20140157. http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2014.0157
  15. Kwok R., Cunningham G.F., Wensnahan M., Rigor I., Zwally H.J., Yi D. Thinning and volume loss of the ArcticOcean sea ice cover: 2003–2008 // J. Geophys. Res. 2009. Vol. 114. № C07005.doi: 10.1029/2009JC005312.
  16. Kwok, R., G. Spreen, S. Pang. Arctic sea ice circulation and drift speed: Decadal trends and ocean currents // J.Geophys. Res. Oceans. 2013. Vol. 118, P. 2408–2425. doi:10.1002/jgrc.20191.
  17. Laxon S. W., K. A. Giles, A. L. Ridout, D. J. Wingham, R. Willatt, R. Cullen, R. Kwok, A. Schweiger, J. Zhang, C. Haas, S. Hendricks, R. Krishfield, N. Kurtz, S. Farrell, M. Davidson. CryoSat-2 estimates of Arctic sea ice thickness and volume // Geophys Res Lett. 2013. Vol. 40, P. 732–737, doi:10.1002/grl.50193.
  18. Lee, S.-M., B.-J. Sohn, S.-J. Kim. Differentiating between first-year and multiyear sea ice in the Arctic using microwave-retrieved ice emissivities // J. Geophys. Res. Atmos. 2017. Vol. 122, P. 5097-5112, doi:10.1002/2016JD026275.
  19. Lindell, D.B., Long, D.G. Multiyear Arctic sea ice classification using OSCAT and QuikSCAT // IEEE Trans.Geosci. Remote Sens. 2016. Vol. 54, P.167–175.
  20. Markus, T., J. C. Stroeve, J. Mille, Recent changes in Arctic sea ice melt onset, freezeup, and melt season length // J. Geophys. Res. 2009. 114, C12024, doi:10.1029/2009JC005436
  21. Maslanik, J., Stroeve J., Fowler C., Emery W. Distribution and trends in Arctic sea ice age through spring 2011 // Geophys. Res. Lett. 2011. Vol.38, L13502, doi:10.1029/2011GL047735.
  22. Meier, W. N., J. Stroeve, and F. Fetterer. Whither Arctic sea ice? A clear signal of decline regionally, seasonally and extending beyond the satellite record // Ann. Glaciol. 2007. Vol. 46, P. 428–434. doi:10.3189/172756407782871170.
  23. Nghiem, S. V., Rigor I. G., Perovich D. K., Clemente-Colon P., Weatherly J. W., Neumann G. Rapid reduction of Arctic perennial sea ice // Geophys. ResLett. 2007. Vol.34, L19504, doi:10.1029/2007GL031138.
  24. Parkinson, C. L. Spatially mapped reductions in the length of the Arctic sea ice season. // Geophys. Res. Lett. 2014. Vol.41, P. 4316–4322, doi:10.1002/2014GL060434.
  25. Parkinson, C.L., Comiso J. On the 2012 record low Arctic sea ice cover: Combined impact of preconditioning and an August storm // Geophys. Res. Lett. 2013. Vol. 40, P. 1356–1361, doi:10.1002/grl.50349.
  26. Pithan, F., Mauritsen, T., Arctic amplification dominated by temperature feedbacks in contemporary climate models // Nature Geosci. 2014. Vol.7, PP. 181–184.
  27. Polyakov, I. V., J. Walsh, R. Kwok. Recent changes of arctic multiyear sea-ice coverage and the likely causes // BAMS. 2012. doi: 10.1175/BAMS-D-11-00070.1.
  28. Serreze, M.C., Barry, R.G., Processes and impacts of Arctic amplification: A research synthesis // Global and Planetary Change. 2011. Vol. 77, P. 85-96.
  29. Serreze, MC., Stroeve J. Arctic sea ice trends, variability and implications for seasonal ice forecasting // Phil.Trans. R. Soc. A. 2015. 373. P. 20140159. http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2014.0159
  30. Shalina E.V., Johannessen O.M. Multiyear sea ice concentration mapping using passive and active microwave satellite data // IEEE Xplore, Microwave Radiometry and Remote Sensing of the Environment (MicroRad 2008). 2008. doi: 10.1109/MICRAD.2008.4579513.
  31. Stroeve, J. C., M. C. Serreze, M. M. Holland, J. E. Kay, J. Maslanik, and A. P. Barrett. The Arctic's rapidly shrinking sea ice cover: a research synthesis // Climatic Change. 2012. Vol. 110(3-4), P.1005-1027, doi:10.1007/s10584-011-0101-1.
  32. Stroeve, J. C., T. Markus, L. Boisvert, J. Miller, A. Barrett. Changes in Arctic melt season and implications for sea ice loss // Geophys. Res. Lett. 2014. Vol.41, P. 1216–1225, doi:10.1002/2013GL058951.
  33. Stroeve, J., M. Serezze, S. Drobot, S. Gearheard, M. Holland, J. Maslanik, W. Meier, T. Scambos. Arctic sea ice extent plummets in 2007 // EOS Trans. Amer. Geophys. Union. 2008. 89, P. 13–20.
  34. Svendsen E., Kloster K., Farrelly B., Johannessen O.M., Johannessen J.A., Campbell W.J., Gloersen P., Cavalieri D.J., Matzler C. Norwegian Remote Sensing Experiment: Evaluation of the Nimbus-7 SMMR for sea ice research // J.Geophys.Res. 1983. Vol. 88(C5), P. 2781-2791.
  35. Swan, A.M., Long, D.G. Multiyear arctic sea ice classification using QuikSCAT // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2012. Vol. 50, P. 3317–3326.
  36. Tilling, R. L., Ridout, A., Shepherd, A. Near-real-time Arctic sea ice thickness and volume from CryoSat-2 // The Cryosphere. 2016. Vol. 10, P.2003-2012, https://doi.org/10.5194/tc-10-2003-2016.
  37. Tilling, R. L., Ridout, A., Shepherd, A., Wingham, D. J. Increased Arctic sea ice volume after anomalously low melting in 2013 // Nat. Geosci. 2015. Vol. 8, P. 643–646. doi:10.1038/ngeo2489
  38. Tschudi, M., C. Fowler, J. Maslanik, J. S. Stewart, W. Meier. EASE-Grid Sea Ice Age, Version 3. Boulder, Colorado USA // NASA National Snow and Ice Data Center Distributed Active Archive Center. 2016. doi: http://dx.doi.org/10.5067/PFSVFZA9Y85G.
  39. Wang, L. C. Derksen, R. Brown, T. Markus. Recent changes in pan-Arctic melt onset from satellite passive microwave measurements // Geophys. Res. Lett. 2013. Vol.40, P. 522–528, doi:10.1002/grl.50098.
  40. Wang, X., Key, J., Kwok, R., Zhang, J. Comparison of Arctic Sea Ice Thickness from Satellites, Aircraft, and PIOMAS Data // Remote Sens. 2016, Vol. 8, P. 713.

Презентация доклада

Пленарные доклады

9