Использование данных дрейфа льда OSI SAF для расчета преобладающей ориентации разрывов в ледяном покрове моря Лаптевых

Разрывы представляют собой протяженные нарушения сплошности льда (НСЛ), которые образуются в результате макродеформации ледяного покрова замерзающих морей. Использование попутных разрывов при движении судна повышает эффективность навигации в ледовых условиях, что обуславливает практическую значимость фактической и прогностической информации о преобладающей ориентации разрывов в арктических морях. Фактические данные о НСЛ получают преимущественно путем дешифрирования спутниковых снимков оптического диапазона. При наличии плотной облачности процесс дешифрирования становится невозможным, что приводит к частичной потере информации о разрывах. В работе показано, что при отсутствии фактических данных о НСЛ преобладающая ориентация разрывов в море Лаптевых может быть рассчитана по данным дрейфа льда OSI SAF, которые являются результатом обработки данных пассивного микроволнового излучения.
За ледовые сезоны 2016–2021 гг. были отобраны 200 снимков моря Лаптевых теплового ИК-диапазона ИСЗ SuomiNPP, на каждом из которых дешифрированы и оцифрованы разрывы. Модальная ориентация разрывов, определенная по фактическим данным со снимка, сопоставлена с расчетной преобладающей ориентацией, вычисленной по данным дрейфа льда OSI SAF (OSI-405). За расчетную преобладающую ориентацию разрывов принимается направление малой оси эллипса скорости деформации ледяного покрова, рассчитываемое по значениям скорости дрейфа льда (Аппель и Гудкович, 1992). Инерционность ледовых процессов приводит к тому, что дата снимка ИСЗ с исходными данными о разрывах в большинстве случаев не совпадает с датой поля дрейфа льда, которое вызвало формирование этих разрывов. Анализ характеристик полей атмосферного давления за соответствующие периоды показал, что выбор поля дрейфа льда для корректного расчета преобладающей ориентации разрывов в море Лаптевых зависит от интенсивности воздушных потоков, устойчивости их направления и наличия циклона над акваторией моря.
Разработан алгоритм автоматического определения даты поля дрейфа льда для расчета преобладающей ориентации разрывов в заданный день. Средняя оправдываемость рассчитанной по алгоритму преобладающей ориентации разрывов в море Лаптевых при величине допустимой ошибки 30° составила 69%. Оправдываемость расчетов превышала 70% в 46% случаев. Оправдываемость менее 60% обнаруживалась только в 16% случаев. Наибольшая оправдываемость расчетов при применении алгоритма наблюдалась для условий существенного изменения интенсивности воздушных потоков в течение суток или сохранения высокоинтенсивных воздушных потоков в течение двух и более дней.
Предлагаемые принципы выбора поля дрейфа льда для расчета преобладающей ориентации разрывов могут быть использованы для решения задач гидрометобеспечения судоходства в море Лаптевых. Представленный алгоритм включен в автоматизированный метод краткосрочного прогноза преобладающей ориентации разрывов, разрабатываемый в настоящее время в Арктическом и Антарктическом институте.