ОКЕАНОЛОГИЯ, 2004, том 44, № 6, с. 940-942
=ИНФОРМАЦИЯ =
УДК 551.465
ДРЕЙФУЮЩАЯ СТАНЦИЯ "СЕВЕРНЫЙ ПОЛЮС-32"
© 2004 г. И. Е. Фролов1, В. Т. Соколов1, И. А. Мельников2, В. П. Шевченко2
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт Росгидромета, Санкт-Петербург
2Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва Поступила в редакцию 25.04.2004 г.
С апреля 2003 г. по март 2004 г. в центральной части Северного Ледовитого океана (СЛО) проходил дрейф научно-исследовательской станции "Северный Полюс-32" (СП-32), основной целью которой было комплексное изучение природной среды высоких широт Арктики. Экспедиция была организована благодаря взаимодействию Государственного научного центра РФ Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) Росгидромета и Центра пропаганды, развития территорий Арктики и Антарктики "Полюс". В разработке и реализации научной программы станции приняли участие ученые ААНИИ, Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИО РАН), Главной геофизической обсерватории им. Воейкова, Санкт-Петербургского государственного университета. Организация дрейфующей станции СП-32 проходила по инициативе и под эгидой Ассоциации полярников России, возглавляемой известным полярным исследователем А.Н. Чилингаровым. Отличительной особенностью экспедиции было то, что она возобновила после 12-летнего перерыва отечественные контактные исследования на естественной наблюдательной ледовой платформе в высоких широтах Арктики.
Высадка коллектива станции СП-32 на лед началась 16 апреля 2003 г. в координатах 87°52' с.ш. и 148°03' в.д. Глубина океана в месте организации станции составляла 4120 м. За период дрейфа станция прошла 2418 км со средней скоростью 7.44 км/сут и после 11-месячного дрейфа в зоне трансарктического выноса льда работа на станции была закончена 6 марта 2004 г. в координатах 84°41' с.ш. и 3°33' з.д. (рисунок). Коллектив станции был эвакуирован двумя вертолетами Ми-8 и Ми-26 сначала в пос. Лонгиер на Шпицбергене и далее самолетом Ан-74 в Санкт-Петербург.
Научная программа работ была направлена на комплексное изучение характеристик природной среды региона в районе дрейфа СП-32. Ее компоненты были объединены в три основных блока: океанография, морской лед и атмосфера. Общая идея, связывающая все блоки программы, состояла в том, чтобы на основе полученных материалов можно было бы судить о региональных изме-
нениях среды и климата в текущий период и их влиянии на климатическую систему в целом. Ниже рассматриваются основные результаты наблюдений по каждому из трех блоков программы работ на СП-32 за период дрейфа. Дальнейшая обработка полученных материалов в период дрейфа СП-32 даст возможность оценить состояние арктической среды в контексте глобального изменения климата в СЛО.
Метеорология, актинометрия и содержание озона (отв. исполнитель - A.B. Арутюнов, ААНИИ). Исследовалась динамика метеорологических полей в приледном слое атмосферы по следующим характеристикам: атмосферное давление, температура и влажность воздуха, температура подстилающей поверхности, направление и скорость ветра, облачность, метеорологическая дальность видимости, количество осадков, высота снежного покрова по постоянным рейкам и степень покрытия снегом окружающей местности, состояние подстилающей поверхности, атмосферные явления. Метеорологические измерения и наблюдения проводили в 00, 06, 12, 18 ч МСВ. Для проведения срочных метеорологических наблюдений использовали автоматизированную метеорологическую станцию "МА-6-3, ОБНИНСК" и стандартный метеорологический приборный комплекс для измерения общего содержания озона в атмосфере в целях мониторинга состояния озонового слоя в районе дрейфа. Синоптические условия в районе дрейфа определялись высокой циклонической активностью в весенне-летний период дрейфа и на заключительной стадии работы станции, что сопровождалось высокой динамикой дрейфа, большим количеством осадков и существенными подвижками ледяных полей. В частности, установлено, что в центральном Арктическом бассейне в весенне-летний период происходило аномально высокое поступление тепла, приносимого в результате активной циклонической деятельности. Ледяной покров в летний период в результате поступающего атмосферного тепла и осадков подвергся интенсивному таянию и термическому разрушению.
Гидрофизика (отв. исполнитель - С.Б. Кузьмин, ААНИИ). В районе дрейфа выполнено 142 зондирования океана с помощью современно-
дрейфующая станция 45° 60° 75°
105° з.д.
Карта дрейфа ледовой станции "Северный полюс-32" за период с 16.04.2003 г. по 06.03.2004 г. и схема операции по эвакуации станции.
го тонкоструктурного зондирующего комплекса на глубинах от 500 до 3460 м. Проведено 59363 измерений элементов течения (скорость, направление и температура воды) с пятиминутной дискретностью, регистрировалась также изменчивость температурного состояния приповерхностного слоя вод в районе дрейфа. В работе были использованы следующие приборные комплексы: зонд-профилограф Sea-Bird 19 Plus, четыре измерителя течений "Вектор-2" с датчиками температуры и давления, координатная система GPS "GARMIN-3". Выполнено шесть ежемесячных постановок измерителей течения "Вектор-2". Предварительный анализ океанографических данных позволил выявить высокие значения температуры в ядре атлантических вод, что подтверждает факт потепления атлантического слоя в Арктическом бассейне.
Одновременно зафиксирована значительная интру-зионная активность на верхней и нижней границах атлантической водной массы. В подледном слое выявлены высокие скорости течений, обусловленные как локальной динамикой, так и приливными процессами в районах дрейфа.
Ледовые исследования (отв. исполнители -Р.Б. Гузенко и М.П. Астахов, ААНИИ). Выполнены исследования морфометрического состояния ледяных полей и их пространственной динамики. Произведено 789 измерений толщины льда методом бурения, 1888 измерений толщины снега и 267 измерений температуры льда и снега на разных глубинах с помощью термобуров. В осенний период были получены данные по динамике и механике ледяного поля, на котором располагался лагерь СП-32. Предварительный анализ материа-
ОКЕАНОЛОГИЯ том 44 < 6 2004
942
фролов и др.
лов показал высокую термическую и динамическую активность ледяного покрова в течение всего периода дрейфа. Проведен комплекс исследований механики и динамики сдвиговых разломов в ледяном покрове в целях решения фундаментальных и прикладных задач, которые включали измерения: изгибовых деформаций ледяного поля при сжатии и торошении морского льда, изгибо-гравитационных волн и добегания волн зыби в ледяном покрове (в диапазоне периодов до 25 сек), горизонтальных ускорений ледяного поля при сдвиговых процессах, интенсивности колебаний ледяного покрова в диапазоне периодов до 30 мин, а также колебаний льда, обусловленных приливами в Арктическом бассейне. Для проведения измерений параметров торошения и волновых процессов были использованы два сейсмонаклономера СН-3.
Гидробиология (отв. исполнитель - И.А. Мельников, ИО РАН). В задачу гидробиологических исследований на СП-32 входило изучение таксономической структуры планктонных сообществ, населяющих водные массы в районе дрейфа станции. Были выполнены послойные вертикальные ловы сетью Джеди (37 х 50 см, размер ячеи 150 мкм) от нижней поверхности льда до глубины 1000 м. Ловы проводили тотально без замыкания сети по горизонтам: 0-30, 0-50, 0-150, 0-300 и 0-1000 м со скоростью подъема сети 0.5 м/с. Частота ловов -1 станция в неделю. Собранные пробы фиксировали 4%-ным формалином. Всего выполнено 24 станции, начиная с августа 2003 г. по февраль 2004 г. Все сборы планктонных проб выполнил на станции В. Тышкевич (Белорусская академия наук). Предварительный анализ вертикального рас-
пределения планктона показал, что основной его доминант - копеподы - распределены в летний период в водном столбе выше пикноклина. С наступлением зимы копеподы мигрируют на глубину, где остаются в течение полярной ночи до весны. Дальнейшая обработка планктонных проб даст возможность оценить видовой состав и биомассу зоопланктона в районе дрейфа станции.
Седиментология (отв. исполнитель - В.П. Шевченко, ИО РАН). В период дрейфа СП-32 проводили сбор материалов на предмет изучения процессов современного осадконакопления в СЛО. Выполнен отбор проб свежевыпавшего снега для оценки поступления вещества из атмосферы и осадочного вещества, содержащегося во льдах (так называемого "грязного льда"), для изучения ледового переноса осадочного материала. Было отобрано 7 проб снега и 2 пробы осадочного вещества. Отбор проб выполнял В. Тышкевич (БАН). Пробы были доставлены в лабораторию ИО РАН в замороженном состоянии, где были растоплены при комнатной температуре и профильтрованы через ядерные фильтры с диаметром пор 0.45 мкм. Предварительный анализ показал, что концентрация нерастворимых частиц в снеге низкая (1-2 мг/л). В дальнейшем будет выполнена оптическая и сканирующая электронная микроскопия и нейтронно-активационный анализ нерастворимых частиц. В лабораторных условиях планируется выполнить гранулометрический, минералогический, химический анализы осадочного вещества, определить содержание природных и антропогенных радионуклидов. Эти исследования помогут установить источники осадочного вещества и пути его переноса.
ОКЕАНОЛОГИЯ том 44 < 6 2004
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.