Ученые МГУ исследуют экстремальные природные явления в Арктике
28 ноября 2023 г.
Глобальные климатические изменения начала 21-го века меняют физико-географическую карту мира. Для России сокращение морских льдов в Северном Ледовитом океане открывает широкие перспективы в освоении арктических морей и прилегающей суши. Но только ли положительный эффект несет с собой потепление климата в Арктике, где рост приземной температуры воздуха более, чем вдвое опережает аналогичный рост в более низких широтах, благодаря так называемому эффекту «арктического усиления»?
Одновременно с климатическими сдвигами в Арктике меняется режим экстремальных природных явлений. Возникают новые риски, связанные с неопределенностью реакции арктической климатической системы на резкие несбалансированные воздействия.
Наблюдения показывают, что возрастает частота экстремальных природных явлений, таких как обледенение судов, гололед, связанные с ветром или непериодическими колебаниями уровня штормовые нагоны, таяние вечной мерзлоты, эрозия берегов и др. Кроме того, возникают новые, опасные для социальной и экономической деятельности природные явления, которые не были характерны для сравнительно устойчивых климатических условий 20-го века.
В 2023 году ученые Московского университета начали работы по проекту «Экстремальные природные явления в Арктике в условиях современного климата». Междисциплинарное исследование объединило коллективы кафедр океанологии, метеорологии и климатологии географического факультета, а также кафедры физики моря и вод суши физического факультета МГУ.
Научный проект направлен на изучение взаимосвязанных природных процессов на акватории окраинных арктических морей и прилегающей суше. «Основной акцент будет сделан на получение комплексной оценки влияния современных климатических изменений на частоту и характеристики экстремальных природных явлений в Арктике, произошедших в первые две декады 21-го века и прогнозируемых в дальнейшем», − сообщил руководитель проекта, главный научный сотрудник географического факультета Владимир Иванов.
Хотя работы начались совсем недавно − летом 2023-го года, уже получены первые результаты.
Для моделирования состояния океана группой математиков, физиков и океанологов разработана и протестирована программная технология оценки повторяемости случаев штормового волнения и штормовых нагонов. Новая технология позволит создавать возможные сценарии развития этих явлений и изучать их генезис. Ученые уже смогли оценить повторяемость случаев штормового волнения для акваторий Карского и Баренцева морей.
Активно исследуются гололедно-изморозевые отложения. «Наши данные свидетельствуют о том, что за последние десятилетия увеличилось число дней с гололедом в Северо-западном федеральном округе, особенно в его центральной части. Это увеличивает нагрузку на различные сферы хозяйства, энергетики и экономики, повышает травмоопасность населения, создает дополнительные проблемы, связанные с движением автотранспорта, с работой жилищно-коммунальных служб и с навигацией, в том числе в связи с развитием Северного морского пути. Мы продолжим исследование многолетних изменений условий обледенения судов в Арктических морях по данным наблюдений и моделирования, планируем построить прогнозы изменения условий формирования гололеда на основе современных моделей земной системы», − рассказала участник проекта, профессор географического факультета Галина Суркова.
Ученые исследуют генезис, повторяемость и скорость ветра в мезомасштабных полярных циклонах, размеры которых гораздо меньше обычных циклонов умеренных и полярных широт, но за короткое время их жизни (1−2 дня) в них развиваются экстремальные ветры, способствующие усилению волнения и брызговому обледенению морских судов. Сформирован календарь таких случаев, который позволит оценить современные изменения и характеристики этого явления.
Для расчетов активно привлекается суперкомпьютер МГУ Ломоносов-2. Для работы на суперкомпьютере с использованием модели морской циркуляции подготовлена база данных по температуре, солености, скоростям течений, морскому льду и уровню моря за 1991− 2021 годы. На данном этапе расчетная область охватывает Баренцево, Печорское, Белое и Карское моря. Это позволит воспроизвести трехмерную структуру морских течений, температурного режима и солености вод, характеристики морского волнения.
В планируемых задачах на 2024 год – дальнейший анализ и моделирование экстремальных природных явлений в Арктике с использованием последних современных данных и компьютерных технологий.