Изучение изменчивости ледовых условий Берингова моря

Для эффективного развития акватории Берингова моря необходимо получение оценок режимных характеристик ледовых условий их пространственно-временной изменчивости и построение моделей эволюции ледяного покрова. Исследование фактографического материала и выявление основных свойств функционирования системы является одним из предварительных этапов построения математической модели явления. Это возможно только при условии полноты информационного архива характеристик ледового режима Берингова моря в цифровом виде.
Основой используемого фактографического материала послужили: ежедекадные карты ледовых авиаразведок над Беринговым морем с 1963 по 1996 гг. и ежедекадные спутниковые снимки ледяного покрова моря, получаемые с ИСЗ серий «NOАA», «Метеор», «Космос» с 1996 г. по настоящее время.
Для численного представления полей ледовых характеристик акватория моря разбивалась на ряд сравнительно однородных районов. Использовались осредненные в рамках этих районов значения ледовых элементов, отнесенных к центрам соответствующих районов. Степень детализации сведений о ледовых условиях в данном случае напрямую зависит от размеров элементарных ячеек сетки, которой покрывается акватория моря для снятия значений ледовых характеристик. В прибрежных зонах, наиболее интересных с точки зрения их хозяйственного освоения, площади районов для снятия ледовых характеристик обычно уменьшались. В каждом выделенном районе фиксировались значения общей сплоченности ледяного покрова, его преобладающей толщины льда (возраста) и преобладающего размера льдин (формы), температуры воздуха на 2-х метровом горизонте надледного слоя и скоростей ветра на 10-ти метровом слое воздуха.
В рамках крупномасштабной модели эволюции морского ледяного покрова Четырбоцкого А.Н. рассмотрена изменчивость ледяного покрова Берингова моря. На основании программной реализации этой модели исследован полный цикл эволюции площадей и объемов льдов припая и льдов открытого моря, который позволил выявить повторяющиеся ситуации и установить закономерности в последовательности смены одних процессов другими. Весь период полного цикла эволюции покрова разделяется на отдельные промежутки. На каждом из них доминирует категория льда только одной из градаций толщин. Согласно модели выявлено отсутствие симметрии в распределениях отдельных толщин в процессах формирования покрова и его разрушения. В период начальной стадии годового цикла эволюции ледяного покрова при понижении температуры следует быстрый рост площадей тонкого льда, которые доминируют над остальными. На этом временном отрезке в соответствии с последовательным термическим ростом площадей льдин, механизмом появления льдин и торошением льда начинают появляться образования морского льда последующих градаций толщин. На стадии таяния ледяного покрова площади льда высоких градаций толщин переходят в площади их первых градаций, которые затем замещаются площадями открытой воды (выбывают из системы). Поскольку площадь тонкого льда первой выбывает из системы, то ее значения на протяжении почти всей этой стадии существенно меньше площадей остальных градаций толщин. Таяние также сопровождается разломом льда припая и выносом его фрагментов в открытое море. Продолжительность периода формирования ледяного покрова выше продолжительности его разрушения. Характер распределения ледовитостей и объемов льдов открытого моря подобен характеру распределений ледовитостей и объемов льдов припая. Значимые отличия между ними отмечаются только для определенного периода таяния льда весной, когда при распаде припая его обломки выносятся в открытое море и последовательно переходят в категории льда открытого моря. В этот период ледовитости и объемы различных градаций толщин льдов открытого моря растут, а ледовитости и объемы припая соответствующим образом падают.