Диссертация

Устойчивый ледяной покров, характеризующийся высокой сезонной и межгодовой изменчивостью, ежегодно формируется на поверхности арктических морей вследствие суровых климатических условий, типичных для полярных регионов. Информация о ледовых условиях играет значительную роль для решения ряда практических и научных задач: обеспечения судоходства, добычи полезных ископаемых на шельфе, оценки теплообмена между океаном и атмосферой и др. Учитывая ограниченное покрытие полярных регионов натурными наблюдениями с борта судов и на полярных станциях, в настоящее время основное внимание уделяется дистанционным методам зондирования морского льда. Каждый вид информации имеет свои преимущества и недостатки, поэтому для максимально точного и полного анализа характеристик ледяного покрова следует учитывать все имеющиеся виды данных, и использовать их в комплексе. Важную роль в изучении морского льда играют данные спутниковой микроволновой радиометрии благодаря тому, что они ежедневно покрывают всю акваторию Северного Ледовитого океана с 1978 г., на них не влияет облачность и темное время суток. Главное достоинство спутниковой микроволновой радиометрии - это возможность, используя разные частоты и поляризации, принимать собственное излучение исследуемых объектов с разных глубин и получать более полную информацию о состоянии природной среды и процессах, протекающих в ней. Для оценки общей сплоченности морского льда по данным спутникового пассивного микроволнового зондирования разработано множество алгоритмов, результаты расчетов по которым существенно различаются. Наиболее сильно эти различия наблюдаются в районе кромки льда. Разница в площади ледяного покрова Северного Ледовитого океана, определяемой с помощью различных алгоритмов, может достигать 1,3 млн. км2. В этой связи разработка метода восстановления сплоченности морского льда по данным спутниковой микроволновой радиометрии, оценка эффективности метода на основе сравнительного анализа с данными визуальных наблюдений и спутниковыми снимками в видимом диапазоне и исследование временных изменений площади морского льда в Северном Ледовитом океане с помощью разработанного метода представляет собой актуальную научную задачу. В диссертации впервые определено влияние стадии разрушенности льда, наличия начальных льдов и ниласа, размеров ледяных полей и загрязненности морского льда на точность восстановления сплоченности морского льда в Северном Ледовитом океане с помощью трех алгоритмов NASA Team, ASI и VASIA2 по данным спутниковой микроволновой радиометрии отдельно для летнего и зимнего периодов для различных градаций сплоченности. Выявлен комплекс причин, приводящих к невозможности определения методами спутниковой микроволновой радиометрии обширных областей дрейфующего льда в летний период, оценена площадь таких областей, и их изменчивость с начала таяния ледяного покрова до начала устойчивого ледообразования. Рассчитана ледовитость Северного Ледовитого океана по алгоритму VASIA2. Проведенное сравнение с другими алгоритмами, с судовыми данными, спутниковыми снимками в видимом диапазоне и ледовыми картами ААНИИ позволяет рекомендовать данный алгоритм как один из наиболее надежных алгоритмов восстановления сплоченности морского льда для определения климатических изменений по данным спутниковой микроволновой радиометрии.