Российская научная арктическая экспедиция на архипелаге Шпицберген
Деятельность :: 2024
В ходе проведенных экспедиционных работ и круглогодичных наблюдений выполнялись 9 мероприятий ФГБУ «ААНИИ», вошедших в «Межведомственную программу научных исследований и наблюдений на архипелаге Шпицберген в 2024 году», несмотря на различные ограничения и сложности в организации исследований и сокращение личного состава экспедиции. Исследовательские работы проводились в целях исполнения темы 5.1.4. «Мониторинг состояния и загрязнения природной среды, включая криосферу, в Арктическом бассейне и районах научно-исследовательского стационара «Ледовая база Мыс Баранова», Гидрометеорологической обсерватории Тикси и Российского научного центра на архипелаге Шпицберген» и 3.2 «Мониторинг глобального климата и климата Российской Федерации и ее регионов, включая Арктику. Развитие и модернизация технологий мониторинга» плана НИТР научных учреждений Росгидромета на 2020-2024 гг.
Научные исследования и наблюдения, выполняемые зимовочным составом РАЭ-Ш включали круглогодичные регулярные наблюдения за содержанием аэрозолей и их физическими и химическими характеристиками в приземном воздухе, процессами обмена тепла и энергии между подстилающей поверхностью и атмосферой, мониторинг содержания газовых примесей в поселке Баренцбург станцией контроля качества атмосферного воздуха, прием, обработку и передачу в ААНИИ спутниковой гидрометеорологической информации и постоянные геофизические наблюдения. В химико-аналитической лаборатории в п. Баренцбург выполнялся химический анализ материала, собранного сезонной экспедицией, проводились методологические работы.
Исследования аэрозоля (совместно с ИОА СО РАН) показали, что в среднем замутнение атмосферы в отчетный период почти на 30% ниже среднего многолетнего уровня, средние значения массовой и счетной концентраций аэрозоля примерно в 1,5 раза ниже средних показаний предыдущего сезона. При этом наибольшие всплески массовой и счетной концентраций отмечались в 2024 г. в летний период – в июне и августе, что обусловлено влиянием дымов лесных пожаров в Евразии и Северной Америке.
Данные градиентного комплекса демонстрируют, что за период наблюдений 2019-2024 гг. летом отмечалось уменьшение турбулентного потока явного тепла (Hs) за счет тенденции к уменьшению температурного градиента летом в приземном слое атмосферы. Оценка динамики промерзания сезонно-талого слоя многолетней мерзлоты зимой 2023/2024 гг., основанная на характеристиках атмосферы, снежного покрова и грунта с помощью термодинамической модели, использующей автомодельную постановку задачи Стефана, и сравнение результатов моделирования с прямыми измерениями термометрической косой в долине Грёндален, позволили получить условия образования несливающейся мерзлоты в районе наблюдений.
Изучение гидрологического цикла рек бассейна Грёнфьорд включало мониторинг запасов снега на водосборах, наблюдение процессов таяния и стока в течение всего сезона, и было дополнено экспериментальными измерением испарения с поверхности снежного покрова и впервые – испарения с поверхности почвы. В 2024 г. влагозапас исследуемых объектов оказался ниже среднемноголетнего на 45 мм в. э., а средняя высота снежного покрова ниже на 20 см. Несмотря на это средний слой стока рек в летний период был максимален за последние пять лет, что объясняется высокими среднесуточными температурами в июле и августе, которые способствовали активному таянию ледников.
В рамках океанографических исследований впервые проведено зондирование южной части залива Аустфьорд (Земля Диксона) с припайного льда, которое показало его полное заполнение зимней охлажденной водной массой и отсутствие влияния атлантических вод в связи с наличием топографического барьера (сравнимо с заливом Диксонфьорд). В летний период впервые проведены расчеты первичной продукции в заливе Грёнфьорд, выявлены закономерности распространения фитопланктона в зависимости от прогрева воды и распространения водных масс, исследованы параметры карбонатной системы и распределение биогенных компонентов, в том числе совместно с ММБИ РАН. Термохалинное зондирование в заливе Исфьорд в 2024 г. не проводилось в весенний и летний периоды в связи с неблагоприятными погодными условиями и логистическими трудностями.
Комплексное изучение ледников включало снегомерную съемку, масс-балансовые наблюдения, изучение структуры и мощности ледников геофизическими методами, актинометрические, микроклиматические и спутниковые наблюдения с целью оценки компонентов теплового баланса и турбулентных потоков тепла. В 2024 г. была дополнительно проведена топографическая съёмка с целью определения пятилетнего понижения уровня поверхности ледников и уточнения площадей высотных зон ледников. Для уточнения оценки влияния облачности на компоненты теплового баланса и турбулентных потоков тепла впервые была использована камера для съемки неба и создан алгоритм анализа снимков. Георадарные исследования мощности и структуры ледников были продолжены на Земле Диксона (совместно с ИГ РАН).
На леднике Альдегонда впервые с помощью термобуровой установки пробурены две скважины, в которые установлены термометрическое косы на всю толщу ледника (75 и 136 м) для изучения внутреннего термического состояния ледника и тепловых потоков. Суммарная поверхностная абляция ледников Альдегонда и Западный Грёнфьорд была максимальной за весь период наблюдений с 2008 г. и 2017 г. соответственно за счет высоких среднесуточных летних температур.
Палеогеографические и геоморфологические исследования выполнялись совместно с ВНИИОкеангеология в северной части Земли Оскара II и Земли Принца Карла, отобранные материалы для дальнейших анализов доставлены в Санкт-Петербург, частично выполнен анализ образцов в химико-аналитической лаборатории в п. Баренцбург. Результаты микропалеонтологического и геохронологического анализа отобранных ранее образцов на Земли Норденшельда и юго-западной части Земли Оскара II помогли провести корреляцию литологических толщ в центральной части Земли Норденшельда и построить схему эволюции долин районов исследования.
Данные мониторинга термического состояния мерзлоты в районе Баренцбурга передавались в международные системы наблюдений CALM и GTN-P. Было продолжено изучение криогенных процессов в районе п. Баренцбург, а также инженерный мониторинг зданий в пп. Баренцбург и Пирамида. Помимо мониторинга термического состояния мерзлоты, проведен анализ температуры, полученной в наблюдательных скважинах. Среднегодовая температура грунтов варьирует от -3,5 до -2,2°С в районе Пирамиды и от -3,1 до -2,6 в районе Баренцбурга. Модельные оценки показали, что опускание кровли многолетней мерзлоты при условии сохранения текущих темпов потепления климата прогнозируется уже в ближайшие 30 лет, при этом скорость опускания кровли составит около 12,5 см/год.
Геофизические наблюдения ААНИИ позволили диагностировать параметры условий распространения радиоволн над акваторией Баренцево моря и области аврорального овала и получить новые данные об интенсивности ультрафиолетового излучения и его зависимости от частотного спектра солнечных осцилляций. Запланированные измерения вектора магнитного поля не проводились в связи с невозможностью своевременно заменить вышедшее из строя оборудования по причине действующих санкционных ограничений.
По результатам ранее проведенных на Шпицбергене исследований опубликовано восемь статей в рецензируемых журналах и две – в научно-популярных, исследования также были представлены на конференциях. В рамках научно-практической конференции POLAR-2024 при поддержке сотрудников РАЭ-Ш проведена отдельная научная секция «Шпицберген – территория возможностей для молодых ученых». Антон Терехов защитил диссертацию на соискание степени кандидата географических наук по теме «Изменчивость баланса массы ледников района Баренцбурга (архипелаг Шпицберген) в начале 21-го века».
Международное сотрудничество с европейскими партнерами приостановлено по инициативе иностранных партнеров, представительство ААНИИ в заседаниях Шпицбергенского научного форума также приостановлено. Сотрудничество продолжалось на уровне индивидуальных контактов между учеными, в том числе с целью анализа ранее полученных данных. Официальная делегация представителей Арктической и антарктической администрации Китая (САА) и Института полярных исследований Китая (PRIC) посетила научно-исследовательскую станцию ААНИИ в п. Баренцбург с целью осмотра научной инфраструктуры и ознакомления с текущими научными проектами для поиска перспективных направлений научного сотрудничества.
В течение всего года сотрудниками ЗС и сезонной экспедиции РАЭ-Ш велась просветительская деятельность в п. Баренцбург, проводились научно-популярные лекции. Сотрудники РАЭ-Ш участвовали в рецензировании путеводителя по Шпицбергену издательства PressPass, инициированным Комитетом по туризму Мурманской области.
Зимовочный состав РАЭ-Ш в течение года обеспечивал поддержание инфраструктуры, техническое обслуживание и ремонт техники и научного оборудования, оказывал информационную и логистическую поддержку организациям-партнерам РНЦШ.
Новости
ФГБУ «ААНИИ» 2017 г. - 2026 г.