ИСТИНА

Снежный покров является важным элементом криосферы Земли, участвует в формировании оледенения, влияет на термический режим ледников и многолетней мерзлоты, их термическую и механическую устойчивость, во многом определяет климатический и гидротермический режим территории. Недостаточная изученность современного состояния снежного покрова и оледенения на архипелагах и материковой части Евразийской Арктики затрудняет эффективное освоение арктических территорий. Поэтому исследование пространственной и временнóй изменчивости снежного покрова при современном климате будет способствовать устойчивому освоению и развитию Арктической зоны Российской Федерации. В условиях современного климата происходит изменение пространственного распределения основных параметров снежного покрова, таких как продолжительность залегания, динамика снегонакопления и плотности снега, структурные изменения. Эти изменения влияют на ландшафты, растительность, животный мир и условия жизни, хозяйственной деятельности человека, деградацию многолетней мерзлоты. Понимание происходящих процессов необходимо для адаптации к последствиям климатических изменений, для планирования при освоении новых районов, коррекции сложившихся методов хозяйствования. Важнейший элемент природы арктических территорий представляют ледники, состояние которых на материковой части Арктической зоны остается мало изученным. Между тем ледники в современном климате резко изменяются, и изучение их состояния крайне важно для понимания будущего арктических территорий и возможностей их освоения. Проект направлен на решение фундаментальной проблемы гляциологии – оценку пространственно-временнóй изменчивости характеристик снежного покрова и наземного оледенения, определение внутригодовой и межгодовой изменчивости теплофизических характеристик снежного покрова, оценку влияния параметров снежного покрова на его теплозащитную способность, температурный режим и устойчивость многолетней мерзлоты, на разработку методов дистанционного определения параметров снежного покрова и современного оледенения на основе дешифрирования спутниковых снимков, методов радиолокации и математического моделирования

The snow cover is an important element of the Earth's cryosphere, participates in the formation of glaciation, the effect on the thermal regime of glaciers and permafrost, their thermal and mechanical stability, largely determines the climatic and hydrothermal regime of the territory. Insufficient knowledge of the current state of the snow cover and glaciation on the archipelagos and the continental part of the Eurasian Arctic makes it difficult to effectively develop the Arctic territories. Therefore, the study of spatial and temporal variability of the snow cover under the current climate will contribute to the sustainable development of the Arctic zone of the Russian Federation. In the modern climate, the spatial distribution of the main parameters of the snow cover changes, such as the duration of the occurrence, the dynamics of snow accumulation and density of snow, structural changes. These changes affect landscapes, vegetation, fauna and living conditions, human economic activities, degradation of permafrost. Understanding of ongoing processes is necessary to adapt to the consequences of climate change, to plan for the development of new areas, to correct the existing methods of management. The most important element of the nature of the Arctic territories is represented by glaciers, whose state on the continental part of the Arctic zone remains poorly understood. Meanwhile, the glaciers in the modern climate change dramatically, and the study of their condition is extremely important for understanding the future of the Arctic territories and the possibilities for their development. The project is aimed at solving the fundamental problem of glaciology - estimating the spatio-temporal variability of snow cover and surface glaciation characteristics, determining the intra annual and interannual variability of the thermal characteristics of the snow cover, assessing the influence of snow cover parameters on its heat insulation capability, temperature regime and the stability of permafrost, development methods for remote sensing determination of snow cover and modern glaciation parameters based on interpretation satellite imagery, radar methods and mathematical modeling.

Оценка современного состояния и динамики снежного покрова и оледенения в Арктическом регионе на основе анализа архивных материалов, данных метеостанций, реанализа и обработки спутниковых снимков. Сравнительный анализ особенностей пространственно-временнóй изменчивости параметров снежного покрова и наземного оледенения в Евразийской Арктике. Оценка влияния климатических изменений на пространственно-временнýю изменчивость характеристик снежного покрова, определяющих его теплопередающую способность и температурный режим подстилающих пород, таких как продолжительность залегания снежного покрова, динамика снегонакопления и плотности снега. Это позволит более достоверно оценивать эволюцию снежного покрова и его влияние на гидротермический режим многолетней мерзлоты и ледников, а также влияние внутригодовой и межгодовой изменчивости параметров снежного покрова на термический режим подстилающих пород в ключевых районах. Модельная оценка влияния стратиграфии снежного покрова и его термического сопротивления на теплофизическое состояние приповерхностных слоев многолетней мерзлоты. Оценка влияния климатических изменений и параметров снежного покрова на устойчивость многолетней мерзлоты в Евразийской Арктике. Методика дистанционных радиолокационных измерений толщины и текстуры снежного покрова на суше и интерпретации получаемых данных, обеспечивающую более высокую точность, детальность и достоверность определения этих параметров по сравнению с данными стандартных измерений у реек на метеостанциях, маршрутных снегомерных измерений и измерений в шурфах. Применение радиолокационных методов позволит уменьшить трудозатраты на проведение стандартных измерений толщины и строения снежного покрова и повысит их информативность для более качественного описания снежной толщи и повышения эффективности измерений.

В течение нескольких лет авторский коллектив проводит экспериментальные и теоретические исследования пространственно-временных характеристик снежного покрова в центральной части Европейской территории России, в Хибинах, на архипелаге Шпицберген. Численными экспериментами на модели показано влияние динамики снегонакопления на промерзание грунта, которое может превысить 50% расчетной толщины промерзшего слоя. На примере анализа данных метеостанции Баренцбург на архипелаге Западный Шпицберген показано влияние климатических изменений на теплофизические характеристики снежного покрова. Наши лабораторные и полевые исследования показали влияние стратиграфии снежного покрова на коэффициент теплопроводности снега (Осокин и др., 2017; Чернов, 2013; 2016). Разработан и защищен патентом способ определения коэффициента теплопроводности снега в условиях естественного залегания снежного покрова, который позволяет быстро определять теплозащитную способность снежного покрова по экспресс измерениям в шурфах (патент № 2627971). На основе имеющихся данных теоретических и экспериментальных исследований оценена скорость распространения радиоволн в сухом и влажном снежном покрове в зависимости от его плотности, влажности и структуры (Котляков и др., 2017). Выполнены исследования по оценке пространственной структуры параметров снежного покрова во второй половине ХХ в. на разных масштабных уровнях, которые представлены в Атласе снежно-ледовых ресурсов мира. Построены карты современного состояния высоты снежного покрова, максимальной плотности снега и их изменчивости. В 2015 г. создан электронный Атлас «Снег и лед на Земле», где аккумулированы геоинформационные модели характеристик снежного покрова и региональных ледниковых систем по состоянию на 80-е годы ХХ века. Для реализации проекта у коллектива имеется соответствующее оборудование, имеются базы гидрометеорологических данных, снегомерных съёмок, лабораторных исследований, необходимое техническое оборудование, радиолокатор.

Оценка современного состояния и динамики снежного покрова и оледенения в Арктическом регионе на основе анализа архивных материалов, данных метеостанций, реанализа и обработки спутниковых снимков. Сравнительный анализ особенностей пространственно-временнóй изменчивости параметров снежного покрова и наземного оледенения в Евразийской Арктике. Оценка влияния климатических изменений на пространственно-временнýю изменчивость характеристик снежного покрова, определяющих его теплопередающую способность и температурный режим подстилающих пород, таких как продолжительность залегания снежного покрова, динамика снегонакопления и плотности снега. Это позволит более достоверно оценивать эволюцию снежного покрова и его влияние на гидротермический режим многолетней мерзлоты и ледников, а также влияние внутригодовой и межгодовой изменчивости параметров снежного покрова на термический режим подстилающих пород в ключевых районах. Модельная оценка влияния стратиграфии снежного покрова и его термического сопротивления на теплофизическое состояние приповерхностных слоев многолетней мерзлоты. Оценка влияния климатических изменений и параметров снежного покрова на устойчивость многолетней мерзлоты в Евразийской Арктике. Методика дистанционных радиолокационных измерений толщины и текстуры снежного покрова на суше и интерпретации получаемых данных, обеспечивающую более высокую точность, детальность и достоверность определения этих параметров по сравнению с данными стандартных измерений у реек на метеостанциях, маршрутных снегомерных измерений и измерений в шурфах. Применение радиолокационных методов позволит уменьшить трудозатраты на проведение стандартных измерений толщины и строения снежного покрова и повысит их информативность для более качественного описания снежной толщи и повышения эффективности измерений.