Итоги МПГ 2007/08 и перспективы российских полярных исследований

Предисловие

   Книга «Итоги МПГ 2007/08 и перспективы российских полярных исследований» – последний том научной серии «Вклад России в Международный полярный год 2007/08», в состав которой вошли следующие издания: «Метеорологические и геофизические исследования», «Океанография и морской лед», «Полярная криосфера и воды суши», «Строение и история развития литосферы», «Наземные и морские экосистемы», «Проблемы здравоохранения и социального развития Арктической зоны России», в которых отражены основные результаты российских полярных исследований, выполненных в период Международного полярного года 2007/08.
   В соответствии с Заявлением Объединенного комитета по Международному полярному году (МПГ) 2007/08 «Современное состояние полярных исследований», опубликованным в 2009 г., МПГ 2007/08 – это официально одобренная программа Международного совета по науке и Всемирной метеорологической организации, направленная на привлечение научного и общественного внимания к полярным регионам, к изменениям окружающей среды, происходящим в полярных регионах, и к влиянию этих изменений на нашу планету.
   МПГ 2007/08 продолжил эстафету Первого и Второго МПГ (1892/93 и 1932/33 гг.) и Международного геофизического года 1957–1958 гг., объединив усилия десятков тысяч полярных ученых и исследователей из 63 стран, и, безусловно, может быть отнесен к разряду исторических событий в области полярных исследований.
   Уже на раннем этапе формирования концепции российского участия в МПГ 2007/08 при обсуждении вопроса о том, каким образом следует завершить крупное научное мероприятие, автором этих строк было предложено издать фундаментальный научный труд «Гидрометеорологические и гелиогеофизические условия полярных областей Земли. Итоги Международного полярного года 2007/08». Это предложение было включено в План действий по участию Российской Федерации в подготовке и проведении МПГ 2007/08.
   Практические действия по изданию этого труда были начаты на X заседании национального Организационного комитета по участию Российской Федерации в подготовке и проведении мероприятий в рамках МПГ 2007/08 (14 апреля 2009 г.).
   На последующих заседаниях Оргкомитет определил состав комплексного труда, в который вошло шесть книг по основным направлениям научных исследований, сформировал Редакционный совет, сформулировал наименование научной серии и назначил ответственного секретаря Редсовета. После активного обсуждения «фундаментальность» труда была отвергнута, поскольку в предполагаемое издание было решено включить новейшие результаты только что законченных исследований.
   На совещании Оргкомитета 26 февраля 2010 г. было высказано предложение добавить к планируемым шести томам седьмую книгу, содержащую обобщенное изложение полученных результатов.
   В результате серия «Вклад России в Международный полярный год 2007/08» приобрела логическое завершение и стала поистине энциклопедическим по широте тематического охвата изданием научных трудов в области исследований полярных областей Земли.
   Заключительная книга состоит из восьми разделов.
   В первом разделе дается краткая историческая справка об организации участия России в МПГ 2007/08. Второй раздел посвящен описанию экспедиционных и полевых работ в период МПГ. Третий раздел дает представление о развитии и модернизации систем наблюдений в полярных областях. В четвертом разделе приведено описание работ по созданию информационного фонда данных о полярных областях, накопленных в период МПГ. Пятый, самый крупный раздел содержит обобщенные результаты научных исследований, опубликованных в первых шести томах серии. В шестой раздел включены оценки социально-экономических последствий климатических изменений для морского транспорта и освоения морских месторождений Арктики, а также для полярной медицины. В седьмом разделе анализируются пути развития российских полярных исследований с учетом результатов МПГ. И, наконец, восьмой раздел посвящен краткому описанию стратегических задач и основных направлений российских полярных исследований.
   В приложении приводятся списки российских и международных (с российским участием) проектов МПГ 2007/08 (приложения 1 и 2), перечень российских экспедиций (приложение 3), а также перечислены важнейшие мероприятия, посвященные участию Российской Федерации в МПГ 2007/08 (приложение 4).
   Опубликованная серия составляет неотъемлемую часть наследия МПГ 2007/08. Беспрецедентный объем накопленных новых комплексных знаний об изменениях природных условий полярных регионов позволил сделать предварительное, но исключительно важное заключение о возможности прогнозирования процессов, определяющих изменения окружающей среды полярных областей на временном масштабе десятилетий. Все это заставляет серьезно задуматься о необходимости продолжения долговременных крупномасштабных международных исследований в полярных областях Земли.
   В написании настоящей работы приняли участие Г. В. Алексеев (п. 5.1), Е. Н. Андреева (п. 5.6), Ашик И. М. (п. 5.2), Т. К. Власова (п. 5.6), Д. Ю. Большиянов (п. 5.3), В. М. Грузинов (Введение, п. 5.2), А. И. Данилов (пп. 2.1, 6.1, 6.2, Приложение 3), Г. Н. Дегтева (пп. 5.6, 6.3), В. Г. Дмитриев (Введение, разделы 1–8, Заключение, Приложения 1,4), А. В. Клепиков (пп. 1.3, 2.2, 3.3, Приложение 2), В. М. Котляков (п. 5.3), А. А. Кузнецов (п. 4), Г. Л. Лейченков (п. 5.5), Ю. Г. Леонов (п. 5.5), В. В. Лукин (пп. 3.3, 8.7), А. П. Макштас (п. 3.2), Г. Г. Матишов (п. 5.4), Меркулов А. А. (иллюстрации, Приложение 3), И. И. Мохов (п. 5.1), В. А. Оношко (п. 5.6), Н. И. Осокин (п. 5.3.1), В. И. Пересыпкин (п. 6.1), С. М. Прямиков (п. 1.3), В. Ф. Радионов (п. 5.1), В. А. Романцов (п. 3.1), Э. И. Саруханян (Введение, пп. 1.1, 1.3), Л. М. Саватюгин (п. 8.6), А. А. Тишков (п. 5.4), И. Е. Фролов (п. 5.2), Т. Е. Хромова (п. 4), В. Н. Шеповальников (п. 5.6).
   От имени Редакционного совета выражаю глубокую признательность всем авторам серии «Вклад России в Международный полярный год 2007/08».
   Хочу особо поблагодарить литературного редактора О. В. Лапину и А. А. Меркулова, оказавших неоценимую помощь в подготовке рукописи и подборе иллюстраций для заключительного тома серии.
   Отдельные слова благодарности адресую издательству ООО «Паулсен» и его директору Эммануэлю Дюрану за прекрасно изданные книги серии «Вклад России в Международный полярный год 2007/08».
   Иллюстративный материал приведен на цветных вклейках. Фотографии и схемы, если это не оговорено особо, заимствованы из бюллетеня «Новости МПГ 2007/08».

В. Дмитриев

Введение

   Интенсивное изучение полярных районов Земли, проводимое российскими исследователями с конца XIX века, особенно активное в советское время, существенно замедлилось в девяностых годах двадцатого столетия, что неизбежно привело к общему сокращению научных программ, осуществлявшихся в Арктике и Антарктике. Этому же способствовал и ряд субъективных факторов. В результате после 1991 г. активность полярных исследований, особенно в Арктике, существенно снизилась.
   К 2001 г., когда Россия выступила с предложением о проведении Международного полярного года, в нашей стране отсутствовала единая система государственного управления изучением и освоением Арктики. Был ликвидирован Госкомсевер, упразднена Комиссия по проблемам Арктики при Правительстве РФ. Вместе с тем глобальные климатические изменения, антропогенное воздействие на окружающую среду полярных районов, освоение новых месторождений минеральных ресурсов в Арктике – все это требовало интенсивного и крупномасштабного изучения полярных регионов Земли, осуществление которого возможно только объединенными усилиями ученых многих стран, и в первую очередь стран Арктического региона.
   Необходимо было возродить интерес к полярным проблемам, и первым шагом в этом направлении стала инициатива о проведении нового Международного полярного года, с которой 25 октября 2001 г. на крупной международной конференции в Брюсселе выступил заместитель Председателя Государственной Думы РФ А. Н. Чилингаров.
   Проведение Международного полярного года было необходимо в связи с настоятельной потребностью всесторонней оценки протекающих в современный период в полярных областях природных и техногенных процессов и их влияния на климатическую систему Земли, что возможно только при кооперации заинтересованных государств, с использованием современных наблюдательных технологий и с привлечением ведущих научных коллективов. Российские интересы в проведении МПГ определялись необходимостью экономического развития Арктического региона, освоения новых запасов ресурсного потенциала, рационального природопользования и решения проблем коренных народов Крайнего Севера, а в Антарктике – необходимостью усиления позиций России в антарктических исследованиях и соответственно повышения роли Российской Федерации в Договоре об Антарктике.
   Участие Российской Федерации в МПГ определялось основными положениями «Основ государственной политики Российской Федерации в Арктике», Морской доктриной РФ, Постановлениями Правительства РФ о национальной деятельности в Антарктике. Природоохранные мероприятия МПГ планировались с учетом действующей системы законодательных и нормативно-правовых актов Российской Федерации в области охраны окружающей среды, а также обязательств Российской Федерации по защите окружающей среды в Арктике, принятых приарктическими государствами, и национальных приоритетов экологической политики в Арктике.
   Основной целью проведения МПГ 2007/08, главными спонсорами которого стали Всемирная метеорологическая организация (ВМО) и Международный совет по науке (МСНС), было определение современного состояния и возможностей прогнозирования будущих изменений климата и окружающей среды полярных районов и их влияния на социально-экономическое развитие. Необходимо было получить новые данные о характере процессов на суше, в океане и атмосфере в полярных областях Земли. Для этого были организованы синхронные наблюдения на обширных пространствах океана, прилегающей суши и в атмосфере высоких широт.
   Впервые в программу МПГ были включены исследования и работы социальной направленности по обследованию окружающей среды, оказывающей влияние на качество жизни населения Арктического региона.
   Научная программа участия Российской Федерации в проведении МПГ включала семь основных направлений:
   – гидрометеорологические и гелиогеофизические условия полярных областей;
   – строение и история геологического развития литосферы полярных районов;
   – наземные и морские экосистемы Арктики и Антарктики;
   – развитие наблюдательной сети;
   – информационные системы, управление данными;
   – качество жизни населения и социально-экономическое развитие полярных регионов;
   – наращивание образовательного и научного потенциала в области полярных исследований, распространение знаний среди широкой общественности.
   Научные задачи МПГ решались на основе национальных и международных исследований в Арктике и Антарктике, включавших постоянные наблюдения на станциях и базах, экспедиции на морских судах, мониторинг природных явлений с применением средств космического зондирования. В период 2007–2008 гг. были выполнены комплексные исследования состояния природной среды, охватывающие изучение климата и палеоклимата полярных областей, атмосферных и океанических процессов в Арктике и Антарктике, криосферы, литосферы, околоземного космического пространства, а также экосистем полярных областей и социально-экономического развития коренного и пришлого населения Арктики.
   В течение двух лет российскими исследователями было выполнено 159 экспедиций в Арктике и Антарктике.
   Важную роль в изучении процессов в океане и атмосфере в Арктике сыграли комплексные экспедиции, проведенные в Северном Ледовитом океане. Здесь работали дрейфующие станции «Северный полюс-35» и «Северный полюс-36», российские исследовательские суда «Академик Федоров», «Михаил Сомов», «Иван Петров», «Академик Мстислав Келдыш» и др. В исследованиях также принимали участие немецкий ледокол «Поларштерн», шведский ледокол «Оден», американский ледокол «Хили», канадский ледокол «Амундсен» и другие суда.
   Большой объем работ был выполнен на антарктических станциях и в Южном океане, включая циркумполярные океанографические съемки судами более десяти стран, в том числе России, на согласованных разрезах для получения квазисиноптической картины распределения физических, химических и биологических характеристик Южного океана и оценки его влияния на изменение климата.
   Полученные во время МПГ предварительные результаты показывают, что наметившаяся перестройка процессов в атмосфере и Северном Ледовитом океане пока не позволяет ответить на главный вопрос: являются ли современные изменения состояния атмосферы и океана в Северной полярной области свойством арктической климатической системы и за ними последует возврат в одно из наблюдавшихся ранее состояний или же произойдет необратимая перестройка самой структуры полярной климатической системы, которая вызовет ранее не наблюдавшееся ее состояние.
   В то же время одним из важнейших достижений МПГ является то, что беспрецедентный объем накопленных новых комплексных знаний об изменениях природных условий полярных регионов позволил сделать предварительное, но исключительно важное заключение о возможности прогнозирования процессов, определяющих изменения окружающей среды полярных областей на временном масштабе десятилетий. Все это заставляет серьезно задуматься о необходимости продолжения долговременных крупномасштабных международных исследований в полярных областях Земли.

1. Организация участия России в МПГ

1.1. Организация планирования и выполнения работ МПГ в России

   Первый и второй МПГ, проведенные в 1882/83 и 1932/33 гг., а также Международный геофизический год (1957–1958 гг.) внесли фундаментальный вклад в развитие знаний о природных процессах в полярных областях, способствовали развитию системы мониторинга состояния природной среды, повышению качества обеспечения хозяйственной и научной деятельности в высокоширотных областях планеты.
   Так, например, в период Второго МПГ была расширена гидрометеорологическая сеть в полярных районах. В период Второго МПГ в СССР наблюдения выполнялись на 115 опорных станциях, из которых 50 были открыты вновь. Полученные результаты позволили расширить представления о полярной атмосфере и арктических морях.
   Активное изучение Арктики, начатое в период проведения Второго МПГ, было продолжено на первой дрейфующей станции «Северный полюс», приступившей к работе в мае 1937 г.
   Идея организации в 2007/08 г. очередного Международного полярного года (который получил название МПГ 2007/08) широко обсуждалась в научных кругах разных стран.
   25 октября 2001 г. в Брюсселе на совместном семинаре ученых России, Европейского союза, США и Канады «Общий подход к совместным прикладным исследованиям для освоения Арктики» заместитель Председателя Государственной Думы Российской Федерации А. Н. Чилингаров выступил с инициативой проведения МПГ 2007/08.
   Осознание мировой научной общественностью важности развития исследований процессов, определяющих изменения окружающей среды полярных областей, а также разработка систем мониторинга и прогнозирования с учетом повышенной чувствительности высокоширотных зон нашей планеты к глобальным, естественным и антропогенным воздействиям сыграли решающую роль в принятии решения о необходимости и целесообразности проведения в 2007/08 г. очередного МПГ, приуроченного к двум юбилеям – 125-й годовщине Первого МПГ (1882/83 г.) и 50-й годовщине Международного геофизического года (МГГ) (1957–1958 гг.).
   На 14-м Всемирном метеорологическом конгрессе ВМО была поддержана инициатива России (от имени руководителя Росгидромета, президента ВМО А. И. Бедрицкого) о проведении МПГ 2007/08.
   56-я сессия Исполнительного совета ВМО (Женева, 2004 г.) рекомендовала странам – членам ВМО, межправительственным и неправительственным организациям внести максимально возможный вклад в реализацию МПГ посредством предоставления необходимых технических средств и логистической поддержки на национальном и международном уровнях и предложила МСНС продолжить совместную с ВМО подготовку и реализацию МПГ.
   Генеральный секретарь ВМО учредил международный руководящий комитет по МПГ, целевая группа которого разработала краткий план программной деятельности, которая должна осуществляться как вклад программ ВМО в МПГ.
   В период 2002–2004 гг. в инициативном порядке планирование МПГ 2007/08 взял на себя МСНС как организация, проводившая Международный геофизический год 1957–1958 гг., ставший по локализации и задачам исследований также «полярным». Была создана международная группа по планированию МПГ, в которую от России вошел академик РАН В. М. Котляков, был проведен ряд предварительных встреч для обсуждения вопросов участия в МПГ, задач этого мероприятия и т. п.
   Исполнительный совет МСНС в феврале 2004 г. принял решение об учреждении МПГ 2007/08, в последующем утвержденное 28-й сессией Генеральной ассамблеи МСНС, и предложил ВМО совместно с МСНС стать спонсорами МПГ и учредить совместный комитет по планированию и координации МПГ. Признавая, что концепция МСНС в отношении МПГ охватывает широкий круг научных дисциплин и что она уделяет должное внимание вопросам изучения климата и мониторингу окружающей среды, Совет согласился с тем, что ВМО и МСНС должны действовать совместно как организации-лидеры по подготовке и осуществлению МПГ. Было принято решение об учреждении Объединенного комитета для планирования и координации МПГ 2007/08. Совет также решил предложить другим соответствующим организациями, таким как МОК, ЮНЕП, АС, АТСМ, МНКА, СКАР, ФАРО, КОМНАП, вносить вклады через свои страны-члены в интенсификацию научных исследований и развитие материально-технической инфраструктуры для операций и исследований в полярных регионах в ходе поэтапной подготовки и осуществления МПГ. Представителем ВМО в Объединенном комитете был назначен специальный советник Генерального секретаря ВМО по МПГ Э. И. Саруханян, от России в состав комитета вошел академик РАН В. М. Котляков.
   МСНС в порядке инициативы развил активную деятельность по координации планирования Международного полярного года с рядом международных организаций, комитетов, программ и т. п., заинтересованных в исследованиях полярных областей. Первое совещание группы планирования МПГ, созданной МСНС, состоялось 31 июля – 2 августа 2003 г. в Париже, а второе – 15–18 декабря 2003 г. также в Париже.
   В марте 2003 г. в г. Кируне (Швеция) в рамках проведения Недели арктической науки (Arctic Science Summit Week, ASSW) состоялись совещания организаций AOSB, FARO, Исполкома IASC и EPB, на которых была отмечена необходимость в самое ближайшее время определиться со своим участием в МПГ. В период проведения следующей Недели арктической науки в апреле 2004 г. в Рейкявике обсуждения были продолжены.
   В России активная подготовка к проведению МПГ 2007/08 началась в 2002 г.
   На заседании Совета по проблемам Крайнего Севера и Арктики при Правительстве Российской Федерации 26 ноября 2002 г. было принято решение, согласно которому МИД России совместно с Росгидрометом было поручено рассмотреть организационные вопросы, связанные с участием Российской Федерации в подготовке и проведении Международного полярного года 2007/08 г.
   В первой половине 2003 г. межведомственной группой под руководством А. Н. Чилингарова совместными усилиями Росгидромета (центрального аппарата и ААНИИ) и РАН была разработана Концепция проведения Международного полярного года, получившая высокую оценку ВМО.
   В Концепции была дана краткая историческая справка о проведении Первого и Второго полярного года, изложены научные и практические предпосылки проведения очередного МПГ, представлены государственные интересы России, сформулированы цели и задачи Полярного года, а также уделено внимание практической реализации, ресурсному обеспечению, ожидаемой эффективности и социально-экономической значимости предстоящих мероприятий.
   Делегация России (с участием представителей Росгидромета и РАН) приняла участие в проводимом директоратом Европейской комиссии по исследованиям Рабочем совещании по обсуждению вопросов возможного сотрудничества в области полярных исследований, состоявшемся 26–28 июня 2003 г. в Брюсселе (Бельгия), которое одобрило российскую концепцию проведения в 2007/08 г. очередного Международного полярного года.
   На основании решения Рабочего совещания в Брюсселе в январе 2004 г. Росгидрометом и РАН было проведено Международное совещание по сотрудничеству в подготовке Международного полярного года 2007/08. Главная цель Совещания состояла в определении потенциальных стран – участников МПГ 2007/08 и заинтересованных международных организаций, а также областей общих интересов и возможностей для будущего сотрудничества в проведении МПГ.
   В Совещании участвовало около 40 экспертов, включая представителей ведущих в области мониторинга и исследований природной среды полярных районов международных организаций и программ. От России в Совещании приняли участие представители Госдумы, Росгидромета, Российской академии наук, Министерства промышленности, науки и технологий Российской Федерации, а также ведущие ученые и специалисты в области полярных исследований.
   В итоговом документе Совещания отмечалось, что только совместные усилия ВМО, МСНС, МОК и АС могут способствовать активному вовлечению их стран-членов в проведение МПГ 2007/08 и содержалось обращение к международным организациям и программам, а также к странам, проводящим полярные исследования, и негосударственным организациям и фондам с предложением оказать всемерную поддержку инициативе о проведении МПГ 2007/08. Кроме того, было рекомендовано обращение к Генеральной Ассамблее ООН с предложением одобрить резолюцию ООН по проведению МПГ 2007/08.
   Распоряжением Правительства Российской Федерации № ГК-П9-894 от 2 февраля 2004 г. Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды было поручено подготовить и внести в установленном порядке проект постановления Правительства Российской Федерации по вопросу образования национального комитета по участию Российской Федерации в подготовке и проведении в 2007/08 г. Международного полярного года.
   Основные цели и задачи образования национального комитета как межведомственного органа состояли в следующем: скоординировать деятельность органов исполнительной власти, Российской академии наук и заинтересованных организаций по вопросам планирования и исполнения исследований полярных областей в рамках мероприятий Международного полярного года с определением национальных потребностей и приоритетных направлений исследований; решать научные и организационные вопросы с различными международными организациями и национальными комитетами других стран, принимающих участие в подготовке и проведении МПГ 2007/08; усилить многодисциплинарность и междисциплинарность исследований; скоординировать проведение наблюдений в Арктике и Антарктике с использованием существующих систем мониторинга путем проведения специальных экспериментов на морских судах, станциях и базах с применением автономных средств наблюдений и средств космического зондирования; осуществлять контроль выполнения обязательств Российской Федерации, принятых в рамках подготовки и проведения МПГ 2007/08.
   В целом государственные интересы России в проведении МПГ 2007/08 определялись стратегическими направлениями устойчивого развития районов Крайнего Севера, проблемами экологии и рационального природопользования, социальными проблемами коренных народов Крайнего Севера и научными целями проведения российских исследований в Арктике и Антарктике.
   Согласно распоряжению Правительства РФ № 1499-р от 19 ноября 2004 года по предложению Росгидромета был образован организационный комитет по участию Российской Федерации в подготовке и проведении мероприятий в рамках МПГ 2007/08 (далее Оргкомитет МПГ). Сопредседателями Оргкомитета были утверждены руководитель Росгидромета А. И. Бедрицкий и заместитель Председателя Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации А. Н. Чилингаров.
   В соответствии с поручением Правительства Российской Федерации № АЖ-П12-6824 от 23 декабря 2004 г. 30 марта 2005 г. руководителем Росгидромета А. И. Бедрицким было утверждено положение об Оргкомитете МПГ, а в апреле 2005 г. был утвержден состав Оргкомитета и образован секретариат Оргкомитета, в который вошли представители Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации, Росгидромета, Минфина России, Минэкономразвития России, МИД России, Минобороны России, Минтранса России, Минсельхоза России, Минприроды России, Минобрнауки России, Минюста России, Минрегиона России, ФСТЭК России, Ямало-Ненецкого автономного округа, Российской академии наук, а также полномочные представители Президента РФ в Сибирском и Дальневосточном федеральных округах, Ассоциации коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации. Ответственным секретарем Оргкомитета МПГ был назначен В. А. Мартыщенко (Росгидромет). Первое заседание Оргкомитет МПГ провел 7 апреля 2005 г.
   Всего за период МПГ 2007/08 Оргкомитет провел 15 заседаний, на которых был рассмотрен широкий круг вопросов по подготовке и проведению крупнейшего в истории полярных исследований международного мероприятия.
   Согласно принятым решениям, в 2005 г. в Арктическом и антарктическом научно-исследовательском институте (ААНИИ, Санкт-Петербург) Росгидромета был сформирован Центр по научному и информационно-аналитическому обеспечению участия Российской Федерации в МПГ 2007/08 (НИАЦ). В основной состав НИАЦ вошли А. И. Данилов, В. Г. Дмитриев, А. В. Клепиков, С. М. Прямиков.
   Учитывая особую важность Арктического региона для Российской Федерации, комплексный, многодисциплинарный характер планируемых работ в рамках этого проекта в Арктике, требующих четкой согласованной и скоординированной деятельности на международном уровне, Росгидромет совместно с Российской академией наук обратился к ВМО и МСНС с предложением рассмотреть вопрос о создании Евразийского отделения Международного офиса МПГ 2007/08 на базе ААНИИ Росгидромета в Санкт-Петербурге с возложением на него работы по координации исследований стран евразийского сектора Арктики по международным проектам МПГ 2007/08.
   10–13 ноября 2005 г. в период 2-й международной конференции по планированию арктических исследований (Копенгаген, Дания) были проведены консультации по данному вопросу со странами Арктического региона и получена поддержка со стороны Норвегии, Германии, Швеции и США. На своем ноябрьском совещании Объединенный комитет поддержал российское предложение о создании Евразийского подофиса МПГ на базе ААНИИ Росгидромета.
   Одним из важнейших организационных мероприятий стало создание Межведомственного научно-координационного комитета (МНКК) по участию Российской Федерации в подготовке и проведении мероприятий в рамках Международного полярного года (2007/08 г.), который был организован в соответствии с решением Оргкомитета МПГ (протокол № 3 от 20 апреля 2006 г.). Положение о МНКК и его состав были утверждены сопредседателями Оргкомитета в августе 2006 г. Председателем МНКК был назначен И. Е. Фролов (заместители А. И. Данилов, Ю. С. Цатуров), ответственным секретарем – В. Г. Дмитриев.
   МНКК включал Совет МНКК и десять рабочих групп по направлениям Научной программы участия России в проведении МПГ:
   – гидрометеорологические и геофизические условия полярных областей;
   – почвы, криосфера суши полярных областей, оледенение и вечная мерзлота;
   – геологическая история и литосфера полярных районов;
   – наземные и морские экосистемы Арктики и Антарктики;
   – народы и социально-экономическое развитие полярных регионов;
   – развитие наблюдательной сети;
   – управление данными;
   – геодезические и картографические работы;
   – наращивание образовательного и научного потенциала в области полярных исследований;
   – популяризация и распространение знаний среди широкой общественности о проводимых и планируемых полярных исследованиях и международному сотрудничеству России в Арктике и Антарктике.
   За период своей деятельности МНКК в 2006–2009 гг. провел девять заседаний, включая заседания по переписке. На заседаниях Комитета рассматривались вопросы консультационной, научной и экспертной поддержки деятельности Оргкомитета МПГ, разработки Научной программы участия Российской Федерации в проведении МПГ 2007/08 и планов ее реализации, координации мероприятий (научных проектов, экспедиционных исследований и работ) по направлениям и в целом по всей Научной программе, мониторинга выполнения мероприятий Научной программы и полученных результатов, другие вопросы в рамках компетенции МНКК.
   Особое внимание МНКК уделял подготовке предложений по приоритетам научных проектов, экспедиционных и исследовательских работ для первоочередной государственной поддержки и организации управления данными.

1.2. План действий и Программа участия Российской Федерации в МПГ

   Совместно с учреждениями и научными организациями Российской академии наук, Минобороны России, Минприроды России, Минтранса России, Минсельхоза России Росгидрометом в марте 2005 г. был разработан проект Плана действий по участию Российской Федерации в подготовке проведении МПГ 2007/08 (далее План действий) (План действий…, 2005). Проект Плана действий был рассмотрен на заседании Оргкомитета (7 апреля 2005 г.) и заседании Научного совета Российской академии наук по изучению Арктики и Антарктики (20 мая 2005 г.), одобрен Морской коллегией при Правительстве Российской Федерации (протокол № 2(9) от 8 июня 2005 г.).
   Главной целью Плана действий стала организация участия Российской Федерации в мероприятиях Международного полярного года 2007/08 в интересах устойчивого развития Арктического региона Российской Федерации, эффективного использования природно-ресурсного потенциала и укрепления геополитического присутствия России в Антарктике.
   Согласно Плану действий, были предложены три стадии подготовки и реализации мероприятий МПГ 2007/08:
   – подготовительная стадия (2005–2006 гг.),
   – стадия активных экспедиционных работ (2007–2008 гг.),
   – стадия завершения и подведения итогов (2009–2010 гг.).
   Система мероприятий Плана действий включала пять основных разделов:
   1. Проведение организационных мероприятий.
   2. Разработка методических основ и ресурсной базы мероприятий МПГ 2007/08.
   3. Подготовка и проведение научно-исследовательских экспедиционных и других научно-технических работ в период МПГ 2007/08.
   4. Подготовка и проведение научно-исследовательских работ на основе результатов натурных экспериментов периода МПГ 2007/08.
   5. Подготовка и проведение системы итоговых мероприятий.
   Научные направления Плана действий включали комплексные исследования состояния природной среды, в том числе исследования климата и палеоклимата полярных областей, атмосферы, морской среды, криосферы, литосферы, околоземного космического пространства, а также экосистем полярных областей.
   Согласно Плану действий, Росгидрометом при участии специалистов РАН, Минэкономразвития России, Минприроды России, Минобрнауки России, Минобороны России, Минтранса России, Минсельхоза России, Минрегиона России и ряда других ведомств, негосударственных организаций (в первую очередь, Полярного фонда и Ассоциации коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации) была разработана Научная программа участия Российской Федерации в проведении МПГ 2007/08 (Научная программа…, 2006).
   Исходным материалом для Программы послужили пакет предложений Российской Федерации по совместным научным проектам в Объединенный комитет, включавший 51 проект и более 160 проектных предложений, которые в 2006 г. представили в Оргкомитет по МПГ 2007/08 более 40 организаций Росгидромета, РАН, других министерств и ведомств, некоммерческие и коммерческие организации.
   В Программу вошли следующие основные направления научных исследований полярных районов в период МПГ.
   Направление 1. Гидрометеорологические и гелиогеофизические условия полярных областей.
   1.1. Климат и палеоклимат.
   1.2. Верхняя атмосфера и околоземное космическое пространство.
   1.3. Свободная и приземная атмосфера.
   1.4. Морская среда полярных океанов и морей, морские льды.
   1.5. Поверхностные воды суши и устья рек полярных областей: ледовые условия и наводнения.
   1.6. Почвы, криосфера суши полярных областей, оледенение и вечная мерзлота.
   Направление 2. Строение и история геологического развития литосферы полярных районов.
   2.1. Гео– и литодинамика полярных регионов в фанерозое.
   2.2. Палеогегография, геоэкология, изменение природной среды в плейстоцене-голоцене.
   Направление 3. Наземные и морские экосистемы Арктики и Антарктики.
   3.1. Оценка и прогноз загрязнения окружающей природной среды полярных регионов и его влияния на экосистемы полярных районов.
   3.2. Состояние популяций и их реакция на климатические и антропогенные изменения в экосистемах полярных районов.
   Направление 4. Развитие наблюдательной сети.
   4.1. Модернизация и развитие системы освещения ледовой, гидрометеорологической и геофизической обстановки с использованием космических, специализированных автоматизированных технических средств и существующей системы наземных наблюдений в Арктике и Антарктике.
   4.2. Интегрированные системы наблюдений.
   Направление 5. Информационные системы. Управление данными.
   5.1. Создание полного и высококачественного полидисциплинарного информационного фонда по полярным областям Земли.
   5.2. Развитие системы картографо-геодезического и навигационного обеспечения территории Арктической зоны, транспортных систем, включая Северный морской путь.
   Направление 6. Качество жизни населения и социально-экономическое развитие полярных регионов.
   6.1. Проблемы населения полярных районов.
   6.2. Оценка социально-экономических последствий изменений состояния окружающей природной среды полярных регионов, прежде всего влияющих на жизнедеятельность коренных народов Арктики, для обеспечения рационального природопользования и других видов деятельности.
   6.3. Выработка рекомендаций по учету условий меняющегося климата и состояния окружающей природной среды в интересах устойчивого социально-экономического развития в Арктике и обеспечения присутствия России в Антарктике.
   Направление 7. Наращивание образовательного и научного потенциала в области полярных исследований, распространение знаний среди широкой общественности.
   7.1. Создание методического обеспечения и реализация образовательных программ с целью подготовки магистров, кандидатов и докторов наук по проблемам полярных областей.
   7.2. Создание методического обеспечения и реализация образовательных программ с целью повышения квалификации специалистов по различным проблемам полярных стран.
   Для выполнения научных исследований и работ НИАЦ совместно с учреждениями и научными организациями Росгидромета, РАН, Минобороны России, Минприроды России, Минтранса России, Минсельхоза России был разработан План реализации Научной программы участия России в МПГ 2007/08 (далее План реализации), рассмотренный и утвержденный на заседании Оргкомитета 5 марта 2007 г.
   В рамках подготовки Научной программы на авторитетных международных форумах с участием представителей Росгидромета (XXIII Консультативное совещание по Договору об Антарктике, 23-я сессия Ассамблеи Международной океанографической комиссии ЮНЕСКО, 57-я сессия Исполнительного совета ВМО и др.) были проведены консультации и сделаны сообщения о планируемых российских научных исследованиях в целях информирования международной научной общественности и продвижения российских проектов в рамках МПГ 2007/08.
   В целом в период 2007–2008 гг. было организовано и проведено 159 морских и сухопутных экспедиций и выполнено более 200 научно-исследовательских работ. Часть проводившихся экспедиций и научных работ имела национальный характер, многие мероприятия являлись международными. Число организаций – участниц МПГ в России составило более 80.
   Работы в период МПГ проводились в рамках подпрограмм «Изучение и исследование Антарктики», «Создание единой системы информации об обстановке в Мировом океане», «Исследование природы Мирового океана» ФЦП «Мировой океан», ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники», ВЦП Росгидромета «Совершенствование системы обеспечения предупреждениями об опасных природных явлениях, о фактических и прогнозируемых резких изменениях погоды, которые могут угрожать жизни и здоровью населения и наносить ущерб отраслям экономики», программ Президиума РАН, программ Отделения наук о Земле РАН, грантов РФФИ, других ведомственных программ.

1.3 Участие российских ученых в международных проектах МПГ

   30 сентября 2005 г. на заседании Оргкомитета по участию Российской Федерации в подготовке и проведении мероприятий в рамках Международного полярного года 2007/08 было принято решение рекомендовать заинтересованным министерствам и ведомствам, РАН и общественным организациям завершить оформление и подачу новых заявок в Международный программный офис в г. Кембридже на участие российских ученых в международных проектах. К апрелю 2006 г. было подано 62 такие заявки.
   По мере формирования структуры кластерных международных проектов число заявок на участие российских ученых возросло, и в результате Россия приняла участие в 101 кластерном проекте (включая международный кластер с российским лидерством – антарктический проект «Сбор данных метеорологических измерений в активную фазу МПГ для научных и прикладных исследований»). Всего Россия участвовала в 12 проектах, выполненных в Антарктике и Южном океане, а также в 62 арктических и 27 биполярных проектах.
   197 российских организаций участвовали в международных кластерных проектах, в том числе 24 института – в проектах, выполненных в Антарктике и Южном океане, 127 организаций – в проектах, выполненных в Северной полярной области, и 71 институт – в проектах, выполнявшихся в обоих полярных районах.
   В кластерных проектах, одобренных Международным программным офисом МПГ, фигурируют фамилии 347 российских специалистов. 37 ученых участвовало в проектах, выполненных в Антарктике и Южном океане, 213 человек – в проектах, выполненных в Арктике, и 116 человек – в биполярных проектах.
   Партнерами России по совместным исследованиям в период МПГ 2007/08 были Австралия, Великобритания, Германия, Дания, Исландия, Италия, Канада, Нидерланды, Норвегия, США, Финляндия, Франция, Швеция, Япония и др. Тематика проектов полностью соответствовала Научной программе участия Российской Федерации в проведении МПГ 2007/08. Результаты участия России в международных проектах МПГ подробно изложены в итоговом отчете Объединенного комитета (Krupnik, I., et al., 2011).
   Список кластеров с российским участием приводится в приложении.

2. Экспедиционные и полевые работы

2.1. Экспедиционные и полевые работы в Арктике

Экспедиционные работы российских организаций в Арктике и Антарктике отличались большим географическим охватом и носили в основном комплексный характер. В них принимали участие ведущие научные организации России и зарубежных стран. Ниже приводится максимально краткое описание работ в период МПГ 2007/08 с указанием, как правило, организаций – организаторов работ. Перечень экспедиций и организаций-участников приводится в приложении. Подробное описание экспедиций можно найти в двухтомном издании «Экспедиционные исследования в период Международного полярного года 2007/08», опубликованном в 2008 г. (Экспедиционные исследования…, 2008; 2009).

2.1.1. Морские экспедиции в Арктике

   Активная экспедиционная деятельность в морской Арктике стала отличительной чертой российских работ в рамках МПГ 2007/08. Ни одна другая страна не выполнила в этот период такой объем полевых работ. Беспрецедентными были исследования в высокоширотной Арктике и в арктических морях, которые охватили практически весь сектор Северного Ледовитого океана (СЛО), примыкающий к арктическому побережью России.
   Большинство экспедиций носили комплексный характер, в них участвовали представители различных организаций и ведомств.
   Важные данные для подготовки материалов по обоснованию внешней границы континентального шельфа России в Арктическом бассейне были получены экспедицией на борту а/л «Россия» в мае – июне 2007 г. (ВНИИ Океангеология, Федеральное агентство по недропользованию). Комплекс геолого-геофизических работ на хребте Ломоносова включал наледное глубинное сейсмическое зондирование (ГСЗ) и наблюдения методом отраженных волн (МОВ), гравиметрические и маятниковые наблюдения, геологические исследования, акустические наблюдения и телефотопрофилирование. Использовались вертолеты Ми-8 МТВ и Ка-8 МТВ, с помощью которых был выполнен комплекс океанографических наблюдений. 7 июня 2007 г. в точке 80°57′ с.ш., 168° в.д. на лед была высажена группа специалистов ААНИИ из девяти человек, которые организовали дрейфующий лагерь («Ледовая база») с целью использовать его для развертывания дрейфующей станции «Северный полюс-35». Однако активные процессы таяния арктических льдов летом 2007 г. привели к разрушению льдины, и ледовая база была снята НЭС «Академик Федоров» 23 августа 2007 г.
   В 25-м рейсе НИС «Академик Страхов» (Геологический институт РАН) проводились комплексная эхолотная и геофизическая съемка дна Баренцева моря между архипелагами Земля Франца-Иосифа (ЗФИ) и Шпицберген, в желобе между арх. Шпицберген и о-вом Белый, а также батиметрическая и геофизическая съемка в зоне сочленения хребтов Мона и Книпович. На островах Гукера, Скотт-Келти и Мертвого тюленя (ЗФИ) в течение восьми дней работала геологическая группа.
   Самой масштабной морской экспедицией 2007 г. стала экспедиция ААНИИ «Арктика-2007» на борту НЭС «Академик Федоров» в сопровождении атомного ледокола «Россия». На ее первом этапе решались задачи Высокоширотной арктической глубоководной экспедиции (начальник А. Н. Чилингаров). 2 августа 2007 г. глубоководные аппараты «Мир-1» и «Мир-2» впервые в истории полярных исследований совершили погружение с борта НЭС «Академик Федоров» в точке географического Северного полюса и установили на дне Государственный Флаг России. Это выдающееся достижение было отмечено высокими правительственными наградами. Трое участников экспедиции – А. Н. Чилингаров, А. М. Сагалевич, Е. С. Черняев – стали Героями России.
   На следующем этапе в августе 2007 г. были выполнены комплексные исследования в районе материкового склона морей Карского и Лаптевых, желобов Святой Анны и Воронина, в проливе Шокальского. Одновременно проводились геологические и орнитологические наблюдения на архипелагах ЗФИ и Северная Земля, на о-ве Ушакова, а также была осуществлена эвакуация станции «Ледовая база». На заключительном этапе (29 августа – 25 сентября) был осуществлен поиск ледяного поля для дрейфующей станции СП-35 и ее организация. Были обследованы восточная часть моря Лаптевых, северные части Восточно-Сибирского и Чукотского морей, ледяной массив Канадского сектора Арктики. 21 сентября в точке 81°20′ с.ш., 103°02′ в.д. была организована дрейфующая станция СП-35. За период рейса судно прошло 14 447 миль, в том числе 4925 миль в тяжелых льдах.
   Центральное место в высокоширотных исследованиях ААНИИ занимали работы дрейфующих станций СП-35 и СП-36. СП-35 была развернута 21 сентября 2007 г. в точке с координатами 81°33′ с.ш., 103°51′ с НЭС «Академик Федоров». За 297 суток работы станция прошла 2504 км, при этом размер льдины сократился с 3,5 × 3,0 км до 0,3 × 0,6 км. В июле 2008 г. станция вышла в шельфовый район арх. Шпицберген. В эвакуации участвовали НЭС «Михаил Сомов» в сопровождении а/л «Арктика». Была обеспечена полная экологическая безопасность окружающей среды, на льдине остались только следы от строений и передвижения транспорта.
   Коллектив станции под руководством А. А. Висневского выполнил комплекс наблюдений, который включал стандартные метеорологические наблюдения, двухразовое аэрологическое зондирование, океанографические и гидрохимические наблюдения, гидрографический промер, наблюдения за загрязнением океана, льда, снега, воздуха, за газовым составом атмосферы, за морским льдом, а также гидробиологические, геохимические, криологические исследования. В работах принимали участие специалист из Норвежского полярного института С. Герланд и представитель института им. А. Вегенера (Германия) Е. Грассер.
   Наблюдения были продолжены на дрейфующей станции СП-36, открытой 7 сентября 2008 г. в точке с координатами 82°31′ с.ш., 175°05′ в.д. на ледяном поле диаметром около 6 км и преобладающей толщиной 2,3–2,8 м. Коллектив станции возглавил Ю. И. Катраев.
   В районе Северного полюса в апреле 2007 г. в течение двух недель проводилась экспедиция ПАЛЭКС-2007 (ИО РАН, ААНИИ, Полярный фонд), включавшая метеорологические, гидрофизические, гидрохимические, ледовые, биологические и криологические наблюдения в четырех дрейфующих лагерях, которые получили имена выдающихся полярных исследователей: И. Д. Папанина («Иван»), П. П. Ширшова («Петр»), Э. Т. Кренкеля («Эрнест») и Ф. Нансена («Фритьоф»). В апреле 2008 г. эти работы были проведены снова. Наблюдения позволили получить уникальную информацию для оценки состояния морских полярных экосистем в условиях меняющегося климата.
   Исследования айсбергов и айсбергопродуцирующих ледников проводились ААНИИ с борта НЭС «Михаил Сомов» в Баренцевом и Карском морях в 2007 г. (март – май, август – сентябрь) и в 2008 г. (август – сентябрь). Изучались айсбергопродуцирующие ледники архипелагов ЗФИ, Новая Земля и Северная Земля. С использованием вертолета Ми-8 была осуществлена аэрофотосъемка северной оконечности арх. Новая Земля. Было выполнено радиолокационное зондирование ледников для определения их толщины и внутреннего строения. Были зафиксированы скопления крупных столообразных айсбергов массой более 1 млн т в ряде районов их образования, которые при определенных синоптических ситуациях могут войти в Баренцево море. Получены количественные оценки связей между характеристиками айсбергов морей Западной Арктики и состоянием айсбергопродуцирующих ледников. Результаты имеют большое значение для создания систем управления ледовой обстановкой, обеспечивающих безопасную эксплуатацию сооружений на морских месторождениях Баренцева и Карского морей, где угроза айсбергов велика.
   Масштабные исследования проведены в российских арктических морях.
   В Баренцевом море экспедиция ПИНРО на НИС «Фритьоф Нансен» в сентябре 2007 г. исследовала процессы водообмена в проливе между архипелагами Новая Земля и ЗФИ. Выполнена океанографическая съемка, получены годовые серии данных наблюдений за течениями на пяти автономных буйковых станциях. Всего было установлено 13 измерителей, фиксирующих скорость течений, температуру и соленость воды.
   Экспедиция ММБИ на НИС «Дальние Зеленцы» в августе – сентябре 2007 г. проводила комплексные экосистемные исследования на разрезах от Кольского п-ова до архипелагов Шпицберген, ЗФИ, Новая Земля. Выполнялись наблюдения за фито– и зоопланктоном, макрозообентосом, птицами, морскими млекопитающими, загрязнением, взвешенными веществами, а также океанографические, гидрохимические и микропалеонтологические наблюдения. Не менее масштабный комплекс наблюдений был выполнен в августе – сентябре 2008 г. с борта того же судна на этих же разрезах, что позволило оценить межгодовые изменения в экосистеме Баренцева моря.
   Кроме того, НИС «Дальние Зеленцы» выполнило несколько экспедиций в прибрежных районах Баренцева моря в марте, апреле – мае, июне 2007 г. и в июле 2008 г. для мониторинга морских экосистем в заливах и губах Кольского п-ова. Изучалось состояние прибрежных экосистем Кольского п-ова в различные сезоны годового цикла, оценивалось антропогенное воздействие через стоки рек на различные виды и сообщества. Также специалисты ММБИ выполнили комплекс попутных экосистемных исследований с борта атомных ледоколов «Арктика», «50 лет Победы» в весенне-зимний период 2007 и 2008 гг. на трассах Северного морского пути по маршрутам, которые связывают порт Мурманск и Енисейский залив (через мыс Желания и пролив Карские Ворота). Выполнялись наблюдения за морскими млекопитающими, за структурой и динамикой планктонных сообществ, за загрязнением морской воды, зообентоса и донных осадков. Полученные данные очень важны для количественного описания годового цикла морских экосистем в области однолетних льдов, поскольку данных наблюдений за зимне-весенний период очень мало.
   В Карском море выполнено несколько крупных морских экспедиций в летний период 2007 и 2008 гг.
   В сентябре – октябре 2007 г. с борта НИС «Мстислав Келдыш» (ИО РАН) проводились исследования в западной части Карского моря и Обской губе. Были получены оценки современного состояния ключевых компонентов экосистемы Карского моря, особенностей циркуляции, геохимических и гидрохимических процессов в водной толще и на дне, происходящих при трансформации речного стока, механизмов формирования структуры пелагических и донных экосистем. Исследованы механизмы переноса вещества в системе эстуарий – шельф – континентальный склон – глубокий океан, а также обследованы потенциально опасные объекты, представляющие угрозу радиоактивного загрязнения (залива Благополучия и Течений у северо-восточного побережья арх. Новая Земля). Удалось реконструировать пути распространения и особенности трансформации аномально распресненной изолированной области поверхностных вод, связанной с весенним паводком рек Оби и Енисея.
   Работы экспедиции ААНИИ «Баркалав-2007», проводившейся в августе – сентябре 2007 г. на борту НИС «Иван Перов», охватили моря Баренцево, Карское, Лаптевых и Восточно-Сибирское. Исследовалось взаимодействие вод шельфа и глубокого океана в северо-восточной части Баренцева моря и западной части Карского моря, в районе желобов Святой Анны, Воронина, Новоземельский; механизмы формирования океанических структур различного масштаба в условиях пресноводного стока рек, мелководного шельфа и меняющегося ледяного покрова; формирование реликтовой подводной криолитозоны в южной части моря Лаптевых; развитие природной среды Баренцевоморского региона и лаптевоморского природного комплекса за последние 10–100 тыс. лет. Выполнены океанографические, гидрохимические, геохимические наблюдения, собраны пробы фито– и зоопланктона, донных биоценозов, ихтиофауны способом донного траления, отобраны донные осадки для изучения газовых компонентов. Также выполнены два геологических полигона, установлены две буйковые станции в море Лаптевых.
   В августе – сентябре 2008 г. была проведена еще одна подобная экспедиция «Баркалав-2008», охватывающая акваторию указанных морей. Работы в большой степени были сконцентрированы на исследовании процессов, происходящих в области заприпайных полыней моря Лаптевых, в которых в холодный период года происходит активный теплообмен и формирование значительного количества молодых льдов. Были проведены наблюдения в районе, который соответствует зимнему стационированию заприпайной Ленской полыньи. Измерялись океанографические параметры, отобраны пробы донной фауны, которая является одним из индикаторов интенсивности вертикального обмена. Были установлены особенности биоценозов области Ленской полыньи, отличия от других областей моря Лаптевых.
   Этим работам предшествовали наблюдения, выполненные в апреле – мае 2008 г. экспедицией «Полынья-2008», организатором которой был ААНИИ. Исследования выполнялись с припайного льда с использованием вертолета и лодки «Зодиак». Проведены комплекс океанографических, ледовых, метеорологических, гидробиологических наблюдений, наблюдения за метаном. Были установлены пять притопленных буйковых и четыре автоматических метеорологических станции. С борта вертолета измерялась толщина льда, а с помощью дрейфующего свободно опускающегося зонда проводились наблюдения в полынье.
   Уникальные зимние наблюдения зафиксировали отепляющее воздействие атлантических вод, проникающих из северных районов моря Лаптевых. К сожалению, неблагоприятные погодные условия не позволили реализовать программу в полном объеме. Указанные выше три экспедиции внесли весомый вклад в российско-германский проект «Система моря Лаптевых», который реализуется со второй половины 1990-х годов.
   Две экспедиции ААНИИ в области материкового склона моря Лаптевых и Восточно-Сибирского моря выполнены в рамках российско-американского проекта АВЛАП/NABOS (АВЛАП – атлантические воды в море Лаптевых, NABOS – Nansen and Amundsen Basins Observational System), который осуществляется с 2002 г. и направлен на изучение трансформации атлантических вод на материковом склоне моря Лаптевых. Первая экспедиция на борту НИС «Виктор Буйницкий» проведена в сентябре 2007 г. Выполнено более 100 океанографических станций, установлено пять притопленных буйковых станций (ПБС), которые продолжили многолетний мониторинг динамики и структуры вод континентального склона СЛО.
   Вторая экспедиция ААНИИ состоялась в октябре 2008 г. на борту ледокола «Капитан Драницын». Было выполнено пять разрезов поперек континентального склона СЛО к северо-востоку от арх. Шпицберген, к северу от ЗФИ, в северных частях морей Лаптевых и Восточно-Сибирского. Было поднято пять ПБС и поставлены две новые.
   Долговременные наблюдения в рамках проекта АВЛАП/NABOS позволили проследить распространение промежуточных атлантических вод в СЛО в течение нескольких лет. В это время происходило повышение их температуры, что является дополнительным фактором ускорения таяния арктических льдов.
   Исследования зоны взаимодействия Северного Ледовитого и Тихого океанов проводились в Чукотском и Беринговом морях в рамках российско-американского проекта Русалка (RUSALKA – Joint Russian-American Long-term Census of the Arctic). Работы были начаты в 2004 г. В августе – сентябре 2007 г. экспедиция, организованная ГНИНГИ, проводилась на борту гидрографического судна «Север». Были подняты три установленные ранее ПБС и поставлены три новые. Выполнена океанографическая съемка, включающая широкий комплекс наблюдений, в том числе и гидрографические. Поднято и установлено вновь пять ПБС в территориальных водах США.
   В октябре 2008 г. работы в этом районе выполнялись с борта НИС «Академик Лаврентьев». В ходе экспедиции поднято и установлено восемь ПБС, что позволило продолжить долговременный мониторинг динамики и термохалинной структуры вод в этом районе. Приоритетной и перспективной задачей проекта является определение связей между состоянием экосистем Чукотского и Берингова морей и климатическими изменениями, а также влияния тихоокеанских вод на состояние СЛО.

2.1.2. Наземные экспедиции в Арктике

//-- Работы на архипелаге Шпицберген --//
   В начале 2000-х годов Российская Федерация усилила свое научное присутствие на архипелаге Шпицберген. Работы по программе МПГ 2007/08 стали одним из важных этапов по расширению исследований природной среды архипелага и прилегающих акваторий.
   Силами специалистов ПГИ и ААНИИ выполнялись исследования геофизических процессов в области дневного полярного каспа (на границе между полярной шапкой и авроральной зоной), регистрация стимулированного излучения при нелинейном воздействии на высокоширотную ионосферу мощным КВ-излучением установки SPEAR, установленной в поселке Лонгйир, КВ-интерферометром ПГИ в поселке Баренцбург. Также исследовались пульсации магнитного поля, проводилась телевизионная регистрация полярных сияний. Ученые ААНИИ выполнили серию уникальных экспериментов по изучению неоднородностей в полярной ионосфере. В этих экспериментах использовались данные зондирования с НИС «Горьковская», расположенной вблизи Санкт-Петербурга.
   Проводились метеорологические наблюдения, в которых особое внимание было уделено сравнению данных наблюдений с помощью различных приборов, которые используются на разных научных станциях, компактно расположенных в поселке Ню-Олесунн.
   В заливе Гренфьорд (о-в Западный Шпицберген) в летний период специалисты ААНИИ выполнили океанографические исследования, включающие съемки с борта судна и установку двух буйковых станций. Определялись гидрохимические и гидробиологические параметры. Наблюдения зафиксировали отчетливое влияние на воды залива Западно-Шпицбергенского течения.
   Экспедицией ММБИ в мае – октябре 2007 г. исследовался рельеф дна и донных отложений приледникового озера Ледовое, находящегося в кутовой части залива Гренфьорд, у фронта ледников Западный и Восточный Гренфьорд, а также поток осадочного вещества ледникового выноса. Одновременно исследовались бентосные организации в верхней сублиторали залива, проводились орнитологические наблюдения в окрестностях поселков Баренцбург и Пирамида.
   В июле 2008 г. группа из ММБИ проводила судовые и береговые учеты для оценки видового разнообразия, статуса пребывания и характера распространения морских, водоплавающих и околоводных птиц на акватории Гренфьорда.
   Влияние колоний морских птиц на геохимию ландшафтов о-ва Западный Шпицберген исследовали специалисты ИГ РАН летом 2007 г. Выделены уникальные орнитогенные ландшафты с повышенной биопродуктивностью и биоразнообразием, своеобразные «очаги жизни».
   В 2007–2008 гг. Северо-Западный филиал НПО «Тайфун» осуществлял локальный и фоновый экологический мониторинг загрязнения компонентов окружающей среды в районе поселка Баренцбург с прилегающей акваторией залива Гренфьорд. Наблюдения проводились в весенний и летно-осенний периоды года и включали геоэкологическое апробирование атмосферного воздуха и аэрозоля, снежного покрова, морского льда, почв, почвенных вод, наземной растительности, морских вод, взвесей и донных отложений. Установлено, что качество атмосферного воздуха полностью соответствует российским нормативам. В снежном покрове обнаружено повышенное содержание хлорорганических пестицидов, ПХБ, некоторых ПАУ и ТМ по сравнению с фоновыми районами Арктики. Предполагается, что повышенное содержание ПАУ и ПХБ, ряда ТМ обусловлено локальными и региональными источниками, а остальных веществ – глобальным переносом. В целом содержание основных групп загрязняющих веществ в компонентах природной среды в районе поселка Баренцбург характерно для областей развитой угледобывающей промышленности.
   Исследования изменений в краевых областях ряда ледников арх. Шпицберген проводили специалисты ААНИИ и ИГ РАН.
   Геологические исследования выполнены силами специалистов Института геологии РАН, которые в 2007 г. исследовали биостратиграфию волжского яруса юрской системы о-ва Западный Шпицберген (мыс Фестниген и гора Миклегард). В том же году экспедиция ПМГРЭ провела геологогеофизические работы на шести полигонах на о-ве Северо-Восточная Земля.
   В 2007–2008 гг. Институтом археологии РАН в рамках международного сотрудничества были выполнены археологические работы, которые включали сбор материалов по истории начала угледобычи и раскопки древнего поселения Кокеринсет на западном берегу залива Гренфьорд.
//-- Гидрометеорологические и климатические работы --//
   Значительное внимание в полевых исследованиях было уделено проблеме пространственного распределения и переносу газовых и аэрозольных составляющих атмосферы.
   В экспедициях ИФА РАН летом 2007 и 2008 гг. с использованием вагона-обсерватории TROICA по маршруту Москва – Владивосток – Москва собраны данные о приземном составе воздуха, в том числе о содержании озона, окислов азота, метана, оксидах углерода, диоксиде серы, летучих органических соединений и аэрозолей. Эти данные позволяют оценить фоновые условия, загрязнение в отдельных городах и регионах, а также в шлейфах крупных антропогенных источников эмиссий. Результаты этих наблюдений были дополнены данными фоновой станции мониторинга ИФА РАН в Средней Сибири (ст. Зотино).
   Проблеме аэрозольного загрязнения арктической атмосферы были посвящены две экспедиции ААНИИ – САЖА-2007 и САЖА-2008. Исследовался уровень загрязнения снежного покрова и льда, прежде всего, сажевым аэрозолем в период максимального снегонакопления (март – май) вблизи пунктов Нарьян-Мар, Воркута, Диксон, Хатанга, Якутск, Черский, Билибино, Певек, но на некотором удалении от них, что позволило исключить влияние местных источников. Эти наблюдения стали частью циркумполярных наблюдений, проводимых в Гренландии, Центральном Арктическом бассейне, на Аляске и в Канаде.
   Институтом географии РАН в марте – апреле 2007 г., в период максимального снегонакопления, были проведены синхронные подспутниковые измерения характеристик снежного покрова и сопутствующей гидрометеорологической информации на тестовых полигонах Полярного и Приполярного Урала (г. Воркута), на маршруте от ст. Косью до Саблинского хребта для различных ландшафтных зон. Данные были использованы для валидации данных микроволновых съемок из космоса с использованием аппаратуры SSM/I (DMSPF13) и AMSR-E («Аква»). Также специалисты ИГ РАН в сентябре 2007 г. провели работы на гляциологическом трансекте Охотское море – полюс холода Евразии.
   Одним из наиболее заметных проектов МПГ стали исследования озера Эльгыгытгын в период 2007–2009 гг. Зимой 2008/09 г. была завершена активная фаза международного научно-исследовательского проекта «Глубокое бурение озера Эльгыгытгын». В проекте принимали участие Россия, Германия, США и Австрия.
   Озеро Эльгыгытгын расположено в метеоритном кратере на Чукотке в 100 км к северу от Полярного круга. Возраст метеоритного кратера составляет 3,6 млн лет. Основными задачами проекта были: бурение всей толщи донных озерных отложений для непрерывной реконструкции климата за последние 3,5 млн лет; бурение метеоритной брекчии, подстилающей озерные осадки для исследования процессов формирования метеоритного кратера; бурение многолетнемерзлых пород в кратере озера для исследования истории формирования и развития мерзлоты.
   Буровым работам предшествовал длительный подготовительный этап, включающий несколько международных экспедиций (1998, 2000, 2003 гг.), в рамках которых проводилось комплексное исследование этого уникального природного объекта.
   Специально сконструированное, не имеющее аналогов оборудование для бурения озерных осадков было доставлено из США и впоследствии перешло в собственность Российской академии наук. В условиях полного отсутствия инфраструктуры на озеро были доставлены сотни тонн топлива и оборудования для организации работ и жизнеобеспечения. С октября 2008 г. по июнь 2009 г. на озере Эльгыгытгын функционировал научный поселок, где постоянно проживало около 40 человек, обеспеченный электричеством, транспортной техникой, всеми узлами жизнеобеспечения, спутниковой связью, доставленной из Германии мобильной лабораторией, специально оборудованными кернохранилищами с поддержанием необходимого температурного режима. По окончании работ поселок был полностью ликвидирован с проведением рекультивационных работ.
   В результате проведенных работ были получены керны из всей толщи донных озерных отложений (315 м), подстилающей метеоритной брекчии (200 м) и многолетнемерзлых отложений в кратере озера (142 м).
   Получен уникальный непрерывный ряд данных о развитии климата и природной среды Арктики за последние 3,5 млн лет, т. е. включающий весь четвертичный период и конец плиоцена.
   Значительный комплекс палеогеографических исследований выполнен ААНИИ и другими организациями на о-ве Самойловский в дельте р. Лена в 2007–2008 гг. В течение 2–5 месяцев теплого периода года, используя инфраструктуру Государственного заповедника «Усть-Ленский», до 40 исследователей из России и Германии изучали историю развития дельты р. Лена и берегов моря Лаптевых в плейстоцене – голоцене, особенности русловых и береговых процессов на современном этапе развития дельты р. Лена. Также изучались микробиологические, химические, физические, гидрологические процессы в слое сезонного оттаивания грунта для определения интенсивности эмиссии парниковых газов в атмосфере. Эти работы являлись составной частью российско-германского проекта «Система моря Лаптевых».
   Используя данные регулярных наблюдений сети гидрометеорологических станций и материалы периодических обследований ряда рек п-ова Ямал, специалисты ГГИ получили обобщения по особенностям гидрологического режима устьевой части Обской губы и рек п-ова Ямал, востребованные в работах по освоению газовых месторождений региона.
//-- Исследования криосферы --//
   Изменения криосферы являются индикатором климатических трендов и могут представлять серьезную угрозу для наземной инфраструктуры. В рамках проектов МПГ проводились исследования в прибрежных районах, на островах, во внутриконтинентальных областях России, в которых участвовали ведущие организации РАН и других ведомств.
   В прибрежной зоне моря Лаптевых Институт мерзлотоведения СО РАН в июле – сентябре 2007 г. в рамках российско-германского проекта «Система моря Лаптевых» провел исследования на о-ве Самойловский, в дельте р. Лена, в губе Буор-Хая, на о-ве Б. Ляховский (Восточно-Сибирское море), в урочище Ойягосский Яр. Основными задачами были определение изменений в темпах разрушения льдистых берегов, сбор данных для разработки модели нивального литогенеза прибрежного ледового комплекса. Отмечено ускорение отступания льдистых берегов морей Лаптевых и Восточно-Сибирского (в 1,5–2 раза), активизация склоновых процессов на прежде стабильных берегах. Эти процессы коррелируют с наблюдаемым потеплением атмосферы.
   Масштабные исследования выполнены Институтом криосферы Земли (ИКЗ) СО РАН. В 2007 г. были проведены две экспедиции в районах европейского Севера, Урала, Западной и Восточной Сибири, в Карском море и в море Лаптевых. В этих регионах в июле – октябре 2007 г. работало семь экспедиционных отрядов с участием зарубежных специалистов, выполнивших полевые работы в низовьях р. Печора, на Югорском п-ове Полярного Урала, на п-ове Ямал (месторождение Бованенково), на полярной станции Марресаля [1 - Здесь и далее названия наблюдательных подразделений Росгидромета даны по Списку организаций государственной наблюдательной сети и их наблюдательных подразделений (по состоянию на 1 ноября 2010 года). М.: 2010.], в районе городов Надым и Уренгой в Западной Сибири, на Таймыре в Восточной Сибири. Наблюдения позволили изучить: криогенные условия и геологические процессы на суше и в прибрежной части моря; строение, свойства и распространение многолетнемерзлых и посткриогенных (протаявших на месте) толщ в обнажениях и скважинах; изменения климата и палеоклимата; наземные экосистемы Арктики; строение и температурный режим отложений на побережье и дне морей Карского, Баренцева и Лаптевых. Уникальные данные позволяют получить наблюдения на двух геокриологических стационарах – Воркутинский и мыс Болванский.
   Исследования на стационаре мыс Болванский на побережье Печорской губы проводятся уже 25 лет и включают наблюдения за температурой верхних горизонтов многолетних мерзлых пород (ММП) в скважинах, глубиной протаивания и температурным режимом активного слоя, динамикой развития криогенных процессов термоабразии, сейсмогеокриологическими условиями верхних горизонтов пород в береговой зоне Печорской губы. Результаты наблюдений за 2007 г. и имеющийся 25-летний ряд данных наблюдений подтверждают слабый положительный тренд среднегодовой температуры ММП – от 0,003 до 0,023 °С/год.
   ИКЗ СО РАН проводил также работы на западе Ямала на геокриологическом полигоне в районе пос. Моррасале, на берегу Байдарацкой губы. Наблюдения выявили вековую динамику и тенденцию повышения температуры придонного слоя воды в Карском море на глубине 0–50 м. На северо-западе п-ова Ямала повышение температуры морской воды по сравнению со значениями за 1920-е годы составляет 0,2–0,3 °С. Уменьшилась толщина припайного льда, что сужает полосу примерзания припая к дну моря, ускоряя таяние ММП под дном моря. В 2007 г. оборудована наблюдательная сеть, начат мониторинг температуры мерзлых толщ в акваториях с измерениями в верхнем слое до 2,5 м.
   С борта т/х «Федор Наянов» проведены исследования берегов р. Енисей и Енисейского залива от Дудинки до Диксона по двум направлениям: геокриологические исследования естественных ландшафтов и обнажений и геоботанические исследования для оценки связей строения, свойств мерзлых пород и характеристик ландшафтов, включая растительный покров и почвы.
   Работы на стационарах и полигонах ИКЗ СО РАН были продолжены в 2008 г.
   Палеоэкологическая экспедиция «Берингия» Института физико-химического и биологического почвоведения РАН проводит системные исследования вечной мерзлоты в Арктике с 1978 г. Районы работ – тундровая и лесотундровая зоны приморских низменностей восточного сектора Арктики (побережья морей Лаптевых и Восточно-Сибирского) между дельтой р. Лена и устьем р. Колыма. Эти работы были активизированы в период МПГ 2007/08 по нескольким направлениям.
   Проводились наблюдения за термическим состоянием вечной мерзлоты в восточном секторе Арктики в рамках проектов «Термическое состояние вечной мерзлоты» (Thermal State of Permafrost, TSP), «Циркумполярный мониторинг деятельного слоя» (Circumpolar Active Layer Monitoring, CALM) и «Реакция арктических и субарктических почв на изменение условий на Земле» (RASCHER). Создана сеть наблюдений за реакцией многолетнемерзлых пород приморских низменностей восточного сектора Арктики, который включает три горизонта наблюдений (до 25 м).

   Шаг измерений составляет 0,5 м в слое 0–5 м, 1 м до глубины 15 м и ниже через 2–5 м. Результаты многолетних наблюдений свидетельствуют о минимальном отклике термического состояния почвенного покрова и верхних горизонтов криолитосферы Восточной Арктики на текущие флуктуации климата по сравнению с другими регионами. Возможно, это связано с высокой льдистостью криогеосистем.
   В 2007 и 2008 гг. получен материал о содержании метана в голоцен-плейстоценовых отложениях Омолоно-Анюйской едомы, примыкающей к горному обрамлению Колымской низменности. Результаты исследований не подтверждают распространенное мнение о том, что основным поставщиком органического вещества и метана являются позднеплейстоценовые отложения ледового комплекса. Оценки для Хромо-Индигирского междуречья показывают, что даже при освобождении всего метана с этой площади при оттаивании мерзлых толщ на глубину 30 м значимого выброса этого газа в атмосферу не произойдет. В большей степени он будет определяться новообразованным в оттаявшей толще газом.
   Летом 2007 г. Московский центр Русского географического общества и географический факультет МГУ провели экспедицию на Восточный Таймыр для изучения снежного покрова и состояния современных ледников. В последние десятилетия отмечается отступление ледниковых языков на 100–200 м; ряд ледников расчленились между собой, что в ряде случаев привело к образованию на поверхности ледников озер. Кроме того, обнаружены новые, ранее не известные ледники, и их число достаточно велико.
   Летом 2008 г. экспедиция МГУ и ИКЗ СО РАН исследовала четвертичные отложения берегов Енисейского залива, их криогенное строение, включая повторно-жильные льды.
//-- Экосистемные исследования --//
   Основная часть данных, полученных в различных экспедициях в период МПГ 2007/08, в той или иной степени освещает современное состояние арктических экосистем, в большей мере их абиотическую составляющую. Ряд экспедиций был ориентирован на исследования конкретных экосистем в локальных районах Арктики. Значительное место занимают орнитологические исследования.
   Институт географии РАН провел несколько экспедиций такой направленности.
   В мае – июне 2007 г. в Кандалакшском и Северодвинском заливах, на Соловецком архипелаге проводились исследования динамики и пространственного распределения морских птиц в Беломорском регионе. В работах участвовали Соловецкий филиал Беломорской биологической станции МГУ и Соловецкий музей-заповедник. Объектом исследований были более 20 видов морских птиц, наблюдения выполнялись с берега и с использованием морских лодок. Проведенная оценка уязвимости морских птиц к нефтяному загрязнению показала, что к наиболее уязвимым относятся гага, гага-гребенушка, чистик, гагарка.
   На побережье и в центральной части о-ва Колгуев, в прибрежных районах р. Печоры проводились наблюдения для оценки изменений состояния гусеобразных в связи с изменением климата и хозяйственной деятельностью. Обследование проводилось на пеших маршрутах и с использованием моторной лодки. Было обследовано более 100 птиц, 14 из которых было помечено для организации спутникового мониторинга за миграциями.
   В 2007 г. в Ненецком, Ямало-Ненецком, Таймырском и Чукотском АО проведены исследования реакции гусеобразных на изменение климата Арктики. Выделены виды гусей, которые подвержены воздействиям климатических изменений, таких как уровень моря, ледовые условия и т. д.
   Совместно с Институтом проблем экологии и эволюции РАН в летний период 2007 г. проведены зоогеографические и орнитологические исследования на Чукотском полуострове. Использовались вездеходы и моторная лодка. Выявлены новые особенности в современном процессе расселения птиц и в динамике их численности, причем для 23 видов куликов прослежены позитивные изменения.
   ААНИИ в составе морской экспедиции «Арктика-2007» провел орнитологические исследования на о-ве Хейса (25 июля – 7 августа 2007 г.). Главным объектом изучения стала белая чайка. Выполнены пешие маршруты с целью поиска гнездовых колоний белой чайки и проведены общие орнитологические наблюдения, отловлены птицы для кольцевания, спутникового мечения, биометрических исследований и отбора проб для оценки здоровья популяции. Обнаружен новый для ЗФИ вид – зуек-галстучник, доказано его гнездование.
   На втором этапе экспедиции, 8–28 августа 2007 г., были проведены количественный учет морских птиц и млекопитающих по ходу движения судна, аэровизуальные наблюдения с вертолета, авиадесантное орнитофаунистическое обследование высокоширотных островов (12 островов архипелагов ЗФИ и Северная Земля, о-ва Ламон (ЗФИ), островов Шмидта, Комсомолец, Октябрьской Революции).
   Большой объем попутных орнитологических исследований в 2007–2008 гг. был выполнен сотрудниками ММБИ КНЦ РАН с борта атомных ледоколов.
   Летом 2007 г. на юго-западе п-ова Ямал, в районе п. Еркуты, был проведен первый полевой сезон в рамках проекта «Хищники Арктики как индикаторы состояния тундровых экосистем» с участием Института экологии растений и животных УРО РАН, МГУ и норвежских исследовательских центров. Велись наблюдения за песцами, лисицами, ласками, горностаями, мышевидными грызунами (полевки и лемминги). Отмечен рост числа лисиц, которые вытесняют песцов. Эта тенденция связана с потеплением в Арктике. В Скандинавии она достигла угрожающего характера – там практически утрачена популяция континентального песца.
   Институт географии РАН в 2007 г. проводил полевые исследования в европейском секторе Арктики, в устье реки Печоры и в других областях. Проводился сбор данных для реконструкции развития растительности и арктического фаунистического комплекса хроносрезов позднего плейстоцена и голоцена – аналогов современной и прогнозируемой климатической обстановки. Выявлены особенности динамики растительности в оптимум голоцена – 5800–5500 лет тому назад (активное торфообразование, смена растительности от безлесных тундр к таежным комплексам (в течение 1000 лет)). Уточнены границы распространения биоты и экосистем тундр и лесотундр.
   Важным направлением стали наблюдения за загрязняющими веществами в атмосфере Арктики, в частности развитие системы циркумполярного мониторинга. В марте – апреле 2008 г. на полярной станции Валькаркай усилиями НПО «Тайфун» и Чукотского УГМС была запущена станция мониторинга стойких органических загрязнителей (СО3) в атмосферном воздухе. Проводился регулярный отбор проб воздуха для определения содержания полихлорированных бифенилов (ПХБ), некоторых хлорорганических пестицидов (ХОП) и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Кроме того, отбирались пробы почв и снега для оценки выпадений. Массовая концентрация конгенеров ПХБ на ст. Валькарай оказалась одной из самых высоких, наблюдаемых в Арктике.
   С 2007 г. усилиями НПО «Тайфун» и Северного управления Гидрометслужбы России в районе поселка Амдерма проводится мониторинг содержания элементарной ртути в атмосферном воздухе. Ртуть – один из трех наиболее опасных с экологической точки зрения ТМ. В Арктике наблюдается повышенная концентрация ртути в воздухе. Ее внутригодовая изменчивость обусловлена естественными механизмами и сопровождается выпадением на подстилающую поверхность, что приводит к повышенному содержанию ртути в рыбах и тканях животных. Наблюдения проводились с помощью автоматизированного анализатора Terkan 2537А, фиксировались ежечасные и среднесуточные значения концентрации ртути.
   Исследование речного переноса загрязняющих и других веществ, их влияния на морскую среду было одной из главных задач в экспедиции Института океанологии РАН, которая состоялась в феврале – марте 2007 г. в устьях рек Северной Двины и Пинеги. Исследовались эоловый и ледовый перенос и потоки вещества путем наблюдений в снежно-ледяном покрове и в подледной воде (растворенная и взвешенная фаза).
   Состояние экосистем береговой зоны Баренцева моря, включая сушу и прибрежные воды, исследовали специалисты ММБИ в 2007–2008 гг. (Фитобентос-2007, -2008). В 2007 г. экспедиция проводилась в три этапа (январь, июль – август, сентябрь – октябрь) в районах губ Дальнезеленецкая и Ярнышная. Проводились исследования физиологических, морфологических, популяционных и фитоценотических характеристик губ Восточного Мурмана с целью изучения их адаптивных реакций на абиотические и биотические факторы внешней среды. Схема работ 2008 г. была такой же, как и в 2007 г., только первый этап исследований был проведен в апреле.
   В августе 2008 г. в бухте Дальнезеленецкая проведена очередная экспедиция ММБИ КНЦ РАН по оценке современного состояния группировки камчатского краба и динамики ее количественных и качественных показателей. Наблюдения выполнялись с помощью водолазных разрезов на глубине от 3 до 28 м. Отмечено резкое угнетение популяции камчатского краба в 2008 г., возможными причинами которого могут быть загрязнение воды, вылов, сокращение кормовой базы.
   Одной из задач палеоэкологической экспедиции «Берингия» (Институт физико-химических и биологических проблем почв РАН) было обнаружение в мерзлых толщах, погребенных позднеплейстоценовых почвах и линзах отрицательно-температурных растворов криопэгов палеобиологических объектов (микроорганизмов, простейших мхов, семян), сохраняющих жизнеспособность на протяжении позднего кайнозоя. При оттаивании они восстанавливают свои физиологические характеристики и заново вовлекаются в круговорот, участвуя в формировании современного биоразнообразия. Показано, что вечная мерзлота является криобанком генетических ресурсов (биота и потенциально активные продукты ее жизнедеятельности: биомолекулы, ферменты и пигменты – это законсервированный в мерзлоте генофонд) и резервуаром выведенных из современного биохимического круговорота углеродсодержащих геогазов (углекислого газа и метана), присущих только криолитосфере.
//-- Геолого-геофизические работы --//
   Геолого-геофизические исследования выполнялись в рамках национальных проектов МПГ Российской Федерации. Ведущая роль в этих работах принадлежала Геологическому институту РАН. В августе 2007 г. проведена экспедиция, включавшая геологические наблюдения на Мурманском берегу Кольского п-ова и на островах в центральной части Кандалакшского залива Белого моря. Использовались малые плавсредства – надувные лодки и небольшое судно. На побережье Кольского залива изучались состав и строение проявлений внутриплитного магнетизма, распространенных вдоль баренцевоморского побережья Кольского п-ова с целью определения их структурного положения, времени внедрения и, в конечном счете, геодинамической обстановки их формирования.
   Полевые работы на островах Средние и Долгие Луды Кандалакшского залива были направлены на уточнение ареала распространения рифейских отложений в пределах залива, неоднозначно закартированных на изданных геологических картах, а также на изучение кинематики разломов главных этапов тектогенеза и характера унаследованности структур на северо-западном замыкании Кандалакшско-Онежского палеорифта.
   В августе 2007 г. ГИН РАН провел геологические исследования мезозойских (транснижний мел) отложений на островах Надежда, Баренца, Эдиса и Западный Шпицберген. Выполнены биостратиграфические, геоморфологические и неотектонические наблюдения, отобраны образцы на магнитостратиграфию. В бухте Агард отмечена новейшая тектоническая активность.
   В июне – сентябре 2007 г. состоялась экспедиция ГИН РАН на о-в Столбовой (Новосибирские о-ва). Выполнены комплексные геологические работы на южной половине острова, главная задача которых состояла в реконструкции позднеюрского-раннемелового флишевого синколлизионного бассейна, который слагает существенную часть шельфа моря Лаптевых и протягивается в юго-восточном направлении до северной Чукотки. Получены новые данные о стратиграфии, составе, возрасте, обстановке и условиях осадконакопления, а также о структурных особенностях мезозойного терригенного комплекса. На острове обнаружены выходы неизвестных ранее континентальных неогеновых отложений, фиксирующих заложение рифтогенных впадин.
   В июне – сентябре 2008 г. работы ГИН РАН были продолжены на о-ве Бельковский. Была закартирована южная часть острова, детально изучены осадочные разрезы западного берега острова и выходы магматических пород. Работы на Новосибирских островах позволили произвести реконструкцию двух глубоководных прогибов на территории восточной части моря Лаптевых.
   В июне – августе 2007 г. ГИН РАН при участии организаций России и Японии провел экспедицию в Усть-Большие горы Чукотского полуострова и на правобережье реки Анадырь. Исследовались офолиты, которые принято рассматривать как фрагменты древних океанов. Изучались структурные положения, состав и возраст офолитов, структура и тектоническая история региона. Приведено площадное опробование, собран представительный материал для изучения стратиграфии, структуры, литологии, изотопной геохронологии, петрографии, петрохимии и геохимии пород.
   Институт геологии алмазов и благородных металлов СО РАН летом 2007 г. провел полевые работы на побережье губы Буор-Хая моря Лаптевых. Выполнены сейсмические исследования плейстоценовых областей хараулахской группы катастрофических палеоземлятрясений (тренчинг, возрастные датировки). Анализ трещиноватости выполнялся на основе 26 тысяч измерений трещин западного побережья губы Буор-Хая. Были отобраны пробы для дополнительных радиоуглеродных определений абсолютного возраста по ряду опорных литолого-фациальных разрезов позднего кайнозоя прибрежно-шельфовой зоны.
   Геолого-геофизические исследования в период МПГ 2007/08 проводились также в примыкающих к арктической зоне областях. Институт геологии КарНЦ РАН выполнил геологические исследования по маршруту Петрозаводск – Кижи – Толвуя – Бесов мыс – Лодейное поле – Валаамский архипелаг – Путсаари – Сортавала. Изучались закономерности глубинного строения и особенности современной геодинамики земной коры юго-восточного склона Фенноскандинавского щита для разработки научно-методической базы для создания геолого-геофизического (или геолого-геодинамического) полигона на основе интеграции образовательных и научно-исследовательских ресурсов.
//-- Социально-экономические исследования --//
   Экспедиционные и полевые работы социально-экономической направленности имели ограниченный характер и включали медико-биологические и археологические исследования, а также мероприятия, направленные на улучшение качества окружающей среды.
   Специалисты ААНИИ в 2007/08 г. провели четыре экспедиции в Ямало-Ненецком автономном округе и четыре экспедиции в Республике Саха (Якутия). В Ямало-Ненецком автономном округе основное внимание уделялось исследованиям влияния ТМ (хрома, никеля, кадмия) на состояние здоровья населения. Главным объектом работ был поселок Харп, в который, начиная с 1999 г., стали завозить хром-никельсодержащую руду для дробления, складирования и отгрузки в железнодорожные вагоны. Произошло серьезное загрязнение территории поселка, реки Собь, лесотундры, прилегающей к трассам провозки руды. Исследовались загрязнение поселка и состояние здоровья населения.
   Были установлены заметные изменения экологического фона, большая запыленность атмосферы. За счет накапливающейся пыли содержание хрома и никеля существенно превышает предельно допустимые концентрации даже в детских и лечебных заведениях. Помимо прямых воздействий, загрязняющие вещества (ЗВ) попадают в организм человека с рыбой местного улова и с дикоросами. Заболеваемость местного населения возросла в 1,5–8 раз.
   В Республике Саха (Якутия) в 2007 г. обследовалось население в поселках Белая Гора и Кэвэргэна Абыйского улуса (осмотрены 1220 детей и 30 женщин). В 2008 г. работы были продолжены в Неррюнгринском улусе. Также выполнены работы по оценке медико-экологической ситуации в поселке Тикси и в Гидрометеорологической обсерватории Тикси.
   В октябре 2007 г. при участии специалистов ГОИН и Полярного фонда реализован демонстрационный проект по реабилитации территории ЗФИ. Для этого был выбран район на о-ве Земля Александры, где у рейдовой стоянки находятся не менее 2 млн бочек и несколько сотен цистерн ГМС, а также множество техники и бытовой мусор. Были очищены два полигона (218 бочек складировано, 31 вымыта, 11 спрессованы), рекультивирована почва, отобраны пробы грунта на определение содержания загрязняющих веществ. Несмотря на то что перечисленные работы не внесли заметного вклада в реабилитацию территории ЗФИ, был сделан вывод о том, что она возможна. Масштабная очистка требует применения более эффективных технологий.
   Изучению истории взаимодействия и взаимовлияния антропогенного фактора и окружающей среды с древности до XIX века были посвящены полевые работы с участием Ямало-Ненецкого окружного музейно-выставочного комплекса им. И. С. Шемановского. Работы проводились по трем направлениям:
   – древнее святилище Усть-Полуй как сосредоточение проявлений систем культурной и хозяйственной адаптации в эпоху раннего железного века;
   – феномен западносибирских городков Средневековья и Нового времени на примере Вайкарского городка (XIV–XVII века) и его округи;
   – становление кочевой оленеводческой культуры в тундре п-ова Ямал.
   Масштабные комплексные исследования культурного и природного наследия были проведены на архипелагах Новая Земля и Северная Земля, Соловецких островах, о-ве Вайгач, п-ове Таймыр, в городище Постозерск силами Морской арктической комплексной экспедиции (МАКЭ) РНИИ культурного и природного наследия им. Д. С. Лихачева. Обследования проводились с использованием НЭС «Михаил Сомов» и вертолета Ми-8. Экспедиция исследовала объекты на островах Хейса, Земля Александры, Греэм-Белл, Рудольфа, Джексона, Алджер (ЗФИ), Визе, Вайгач, Колгуев, Домашний и Голомянный (Северная Земля) и других, а также на мысе Желания, в заливе Натальи на Новой Земле, на островах морей Карского и Лаптевых, на побережье полуостровов Таймыр, Ямал, в Большеземельской тундре. Во всех местах высадки МАКЭ проведены комплексные исследования историко-культурной и природной среды Арктики. Собраны исторические экспонаты и материалы, включая ботанические и минералогические коллекции. Эти объекты наследия переданы в различные федеральные и региональные музеи нашей страны.

2.2. Полевые экспедиции и работы в Антарктике

   В 2007–2009 гг. в Антарктике выполнены полевые работы по всем разделам Плана экспедиционных работ МПГ. Проведены работы по следующим 24 проектам (12 кластерных антарктических проектов, антарктические разделы 11 кластерных биполярных проектов и один национальный проект МПГ):
   – «Сбор данных метеорологических измерений в активную фазу МПГ для научных и прикладных исследований»;
   – «Влияние климатически индуцированного таяния ледников на морские и сухопутные прибрежные сообщества вдоль западного Антарктического полуострова»;
   – «Антарктический морской лёд в Международный полярный год»;
   – «Трансантарктическая научная экспедиция – ледоразделы Восточной Антарктиды»;
   – «Природа подледниковых озер Антарктики – Единая международная команда по поиску и изучению»;
   – «Антарктическая поверхностная аккумуляция и сток льда»;
   – «Совместные циркумполярные исследования антарктических морских экосистем для сохранения живых ресурсов»;
   – «Совместный циркумполярный анализ климатических взаимодействий и динамики экосистем Южного океана»;
   – «Сбор сведений о морской жизни в Антарктике»;
   – «Эволюция и биоразнообразие в Антарктике: ответ живых организмов на изменения»;
   – «Антарктическая и субантарктическая вечная мерзлота, перигляциальная зона и почва»;
   – «Происхождение, эволюция и положение подледных гор Гамбурцева: изучение неизведанных антарктических территорий»;
   – «Климат Антарктики и Южного океана»;
   – «Озоновый слой и ультрафиолетовая радиация в меняющемся климате»;
   – «Аэрозольная оптическая толщина; средние значения, изменчивость и тренды климатически значимых аэрозольных параметров в полярных районах»;
   – «АЙССТАР: Межполушарная сопряженность в земно-космических явлениях и их связь солнечно-земными взаимодействиями»;
   – «ГЕОТРАССЕРЫ: международное исследование биогеохимических циклов трассеров и изотопов в Арктике и Южном океане»;
   – «Состояние и судьба криосферы»;
   – «Обсерватория вечной мерзлоты: вклад в изучение термического состояния вечной мерзлоты»;
   – «Тектоническая карта полярных регионов Земли»;
   – «Тектоника плит и полярные океанические связи в истории Земли»;
   – «Данные МПГ и информационное обслуживание для распределенного управления данными»;
   – «Сеть полярного мониторинга Земли»;
   – «Экологически чистое проникновение и комплексное исследование подледникового озера Восток».

   Отметим, что проект «Сбор данных метеорологических измерений в активную фазу МПГ для научных и прикладных исследований» был единственным антарктическим кластерным проектом, возглавляемым российским институтом. Проект «Экологически чистое проникновение и комплексное исследование подледникового озера Восток» был чисто российским проектом МПГ.
   Работы проводились в рамках Российской антарктической экспедиции (РАЭ) на пяти постоянно действующих станциях, нескольких сезонных базах, во время внутриконтинентальных санно-гусеничных походов и в Южном океане с борта судов «Академик Федоров» и «Академик Александр Карпинский».
   В спектр полевых работ входили сбор данных метеорологических измерений, исследования атмосферной циркуляции, озонового слоя и ультрафиолетовой радиации, оценки аэрозольной оптической толщины атмосферы, изменчивости и трендов климатически значимых аэрозольных параметров в полярных районах. Исследовались климатообразующие процессы в Южном океане, взаимодействие вод антарктического склона и шельфа.
   На антарктическом ледниковом щите проведены исследования поверхностной аккумуляции и стока льда. Изучено влияние солнечной активности на атмосферные процессы и космическую погоду в Антарктике. Биологические исследования включали изучение эволюции и динамики экосистем в Антарктике и Южном океане в современных климатических условиях, геологические – изучение тектоники плит, а также происхождения, эволюции и положения подледных гор Гамбурцева.
   Особое внимание было уделено задаче экологически чистого проникновения в подледниковое озеро Восток и гляцио-геофизическим исследованиям вдоль линий тока льда, проходящих через подледниковое озеро Восток. Работы проводились в условиях активного международного партнерства.
   В процессе исследования современного климата получены оценки параметров пространственно-временной изменчивости термического режима атмосферы Антарктики в приземном слое, в толще тропосферы и в нижней стратосфере за период инструментальных наблюдений 1957–2009 гг. Данные о среднегодовой температуре приземного воздуха на станциях в Антарктике показывают, что за период 1957–2008 гг. на большинстве станций тренды положительны. Из 15 станций с длинными рядами только на четырех тренд является отрицательным, причем большинство трендов не являются статистически значимыми. За последние десятилетия заметное потепление климата наблюдается в районе Антарктического полуострова как в приземном слое, так и в тропосфере. Здесь наблюдается уменьшение амплитуды годового и суточного хода температуры воздуха за счет увеличения минимальных значений.
   Феномен регионального потепления, являющегося крупнейшим в Южном полушарии, проявляется не только в повышении приземной температуры воздуха, но и в увеличении мощности и числа облачных слоев, уменьшении высоты нижней границы облачности и увеличении водности облаков, таянии ледников, деградации вечной мерзлоты и сокращении морского ледяного покрова на акватории к западу от полуострова. Процесс потепления уже оказал влияние на морские и наземные экосистемы, в которых начали появляться более теплолюбивые биологические формы.
   Важно, что в период проведения МПГ в результате установки автоматических метеостанций на законсервированных станциях Молодежная, Русская и Ленинградская восстановлена российская циркумполярная сеть метеонаблюдений.
   По данным измерений общего содержания озона (ОСО) и парниковых газов в толще атмосферы определены тенденции и механизмы изменений в Антарктике концентрации озона и малых газовых составляющих атмосферы. В течение нескольких десятилетий в антарктической стратосфере каждую зиму создаются метеорологические условия, приводящие к образованию «озоновой дыры». Необходимой предпосылкой для формирования отрицательной аномалии ОСО является преобладание процессов фотохимического разрушения озона над процессами его образования. Это возможно при наличии развитого стратосферного циркумполярного вихря. Он изолирует стратосферные слои над Антарктикой от стратосферы умеренных широт и препятствует переносу богатых озоном воздушных масс внутрь охватываемой им зоны. Сохранение ядра холода с экстремально низкой температурой в зоне действия вихря способствует образованию стратосферных полярных облаков, на поверхности которых и происходят химические реакции разрушения озона.
   Отмечена стабилизация содержания озона за последние годы. Данные измерений ОСО в период МПГ на станциях Восток, Мирный, Новолазаревская и др., а также спутниковые данные показывают, что самой большой за последние годы озоновая дыра была в 2006 г., когда ее площадь составила 29 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. Потери общей массы озона внутри границ зоны, где ОСО меньше 200 ед. Добсона, составили 40 мегатонн. Озоновые дыры в 2007 и 2008 гг. были средними по интенсивности и протяженности, однако в 2007 г. разрушение озона началось раньше, чем в предшествующие годы, а в 2008 г. «дыра» просуществовала дольше, чем когда-либо ранее.
   Исследованы интегральные и спектральные потоки радиации и характеристики прозрачности атмосферы в Антарктике. Радиационный климат Антарктиды был очень устойчив в течение более 50 лет. Интегральная прозрачность атмосферы существенно уменьшалась лишь после сильных вулканических извержений, причем длительность периодов с повышенным уровнем замутнения атмосферы составляла 1,5–2 года. В межвулканические периоды прозрачность атмосферы и аэрозольное ослабление солнечной радиации были стабильными и находились в пределах естественной изменчивости. Измеряемые в Антарктиде значения спектрального аэрозольного ослабления солнечной радиации являются одними из самых низких на Земле и, по существу, характеризуют начальный уровень естественного глобального фона аэрозольного замутнения атмосферы.
   В процессе исследований гелиогеофизических эффектов была проведена оценка влияния космических лучей (солнечного и галактического происхождения) и солнечного ветра на температурный режим и атмосферное давление в южной околополюсной области. Показано, что галактические лучи, направляемые солнечным ветром, влияют на температурный и ветровой режим в стратосфере и на озоновый слой. Разработана эмпирическая модель влияния межпланетного электрического поля на параметры атмосферы в Центральной Антарктиде, оценено влияние солнечной и магнитной активности на атмосферное электрическое поле.
   В результате океанографических исследований антарктических вод с борта НЭС «Академик Федоров» получена уникальная информация о структуре вод в области Антарктического склонового фронта, который играет важнейшую роль в климатообразующих процессах в океане, в том числе в перемешивании водных масс различного происхождения, вентиляции глубинных слоев океана и формировании антарктических донных вод в результате опускания холодных шельфовых вод по склону. Получено экспериментальное подтверждение факта формирования в море Содружества антарктической донной воды. Температура обнаруженных донных вод составляет –0,3 до –1,6 °С, соленость 34,54–34,62 ‰.
   Опускание плотных вод в глубинные слои может оказывать влияние на глобальный климат, так как переносимые при этом парниковые газы лишаются контакта с атмосферой на сотни лет. Работы в море Амундсена показали, что относительно теплая и соленая циркумполярная глубинная вода Южного океана, проникая на шельф Западной Антарктиды, способствует ускоренному таянию шельфовых ледников. Определено положение и некоторые характеристики фронтов и границ Антарктического циркумполярного течения (АЦТ) и примыкающих циркуляционных систем (субполярного круговорота Уэдделла и течения Агульяс). Получены оценки временной изменчивости положения основных фронтов и границ АЦТ, установлено, что более устойчиво положение Полярного фронта и Южного фронта АЦТ, менее устойчиво положение субтропического и субантарктического фронтов. Получены параметры изменчивости толщины припайного льда и длительности периода нарастания – стаивания припая за многолетний период в районах прибрежных российских станций.
   В процессе изучения палеоклимата и подледникового озера Восток выполнены палеоклиматические реконструкции, направленные на изучение механизмов функционирования климатической системы в масштабах времени от сотен до сотен тысяч лет и в конечном итоге на прогнозирование долговременных тенденций изменений природной среды нашей планеты. По данным радиолокационных и сейсмических исследований в районе озера Восток получены данные о рельефе коренного ложа, толщине ледяного покрова и водного слоя озера. Проведены оценки изменений температуры воздуха и мощности ледникового покрова в центральных районах Антарктиды в период времени 0,5–1 млн лет тому назад.
   Наиболее важные результаты связаны с исследованиями замерзшей воды из новых кернов льда из сверхглубокой скважины. К концу полевых работ МПГ глубина скважины достигла отметки 3666,54 м. В ходе исследований керна озерного льда получены новые данные о минеральном составе и возрасте (по уран-свинцовым датировкам циркона) осадочных пород озера, создан банк данных об изотопном, газовом и биологическом составе озерного льда, размере слагающих его кристаллов и ориентировке их главных осей. Анализ результатов проведенных исследований позволил уточнить представления о механизме образования озерного льда и получить важную информацию о газовом, изотопном и гидрологическом режимах подледникового водоема. В частности, было установлено, что в нижней части изученной толщи озерного льда наблюдается развитие поясной (горизонтальной) ориентировки главных осей кристаллов, что свидетельствует о поступлении в этот район переохлажденной талой воды из северных районов озера.
   Результаты изотопных исследований указывают на асинхронное по глубине изменение содержания кислорода -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

O -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

и дейтерия в озерном льду, что отражает неравномерность поступления в озеро гидротермальных вод со дна водоема. На основании данных исследований озерного льда сделана предварительная оценка биогеохимического потенциала озера Восток с точки зрения возможности существования в нем микробной жизни. Показано, что микроорганизмы, если они обитают в подледниковой воде, должны быть хемоавтотрофами по способу получения энергии и вещества и психрофильными, оксигенофильными и пьезофильными по физиологии.
   В результате гляциологических исследований были получены данные о скорости движения и толщине льда для основных выводных ледников Восточной Антарктиды. По результатам оценок материкового стока и аккумуляции установлено, что баланс стока материкового льда Антарктиды составлял в 1960-х годах 675,3 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год и увеличился к концу 1990-х годов до 940,3 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год, т. е. на 265,0 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год. Аккумуляция на материковой части Антарктического ледникового покрова в конце 1950-х годов составляла 793,8 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год и увеличилась к 1990-м годам до 1012,1 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год, т. е. на 218,3 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год. Установлено, что баланс массы Антарктического ледникового покрова на протяжении второй половины XX века являлся положительным: составлял в 1960-х годах 118,5 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год и уменьшился к концу 1990-х годов до 71,8 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год.
   Динамика ледяного покрова края Антарктиды отражает основные тенденции расходной части баланса массы, поскольку преобладающим здесь является твердый сток материкового льда – отколы айсбергов. Основным источником айсбергов Антарктики являются шельфовые ледники. Таяние айсбергов, отколовшихся от шельфовых ледников, не приводит к повышению уровня моря, поскольку шельфовые ледники и так находятся на плаву. Однако откол айсбергов и разрушение шельфовых ледников могут ускорить сползание в океан льда с выводных ледников, а это приведет к повышению уровня моря.
   Кругосветные плавания вокруг Антарктиды, начавшиеся в период МПГ, создали условия для проведения геодезических измерений высоты снежно-ледяного покрова в краевых частях ледяных куполов в прибрежных районах. В 53-й сезонной РАЭ (антарктическое лето 2007/08 г.) в районе станции Мирный через 44 года были повторены геодезические измерения на ледяном куполе на участке первых 100 км трассы санно-гусеничных походов Мирный – Восток. Впервые такие работы были выполнены в 9-й САЭ (1963/64 г.) совместными силами геодезистов из СССР и ГДР (Дрезденский технический университет). Работы, выполненные геодезистами Дрезденского технического университета и Петербургского ФГУП «Аэрогеодезия» в 53-й РАЭ, показали, что средняя толщина снежно-фирнового покрова на этом участке за последние 44 года увеличилась на 19 м.
   В сезоне 2008/09 г. по программе работ 54-й РАЭ аналогичные совместные исследования были выполнены на выходе ледника Хейса в районе полевой базы Молодежная. Сравнение полученных экспериментальных данных с материалами 29-й САЭ (1983/84 г.) показали, что на первых 50 км трассы толщина снежно-фирнового покрова уменьшилась на 5–7 м, а на последующих 50 км примерно на столько же увеличилась. Эти работы положили начало созданию сети мониторинга, осуществляющей подобные наблюдения в районах российских станций и сезонных баз.
   В период МПГ был начат мониторинг термического состояния вечной мерзлоты, организованный в районах российских станций по периметру Антарктиды в свободных ото льда оазисах. В ходе полевых работ пробурены скважины и отобраны мерзлые образцы для анализов, организованы площадки наблюдений за динамикой слоя сезонного оттаивания, установлены логгеры для мониторинга температурного режима мерзлых пород. Анализ данных показал, что в сухих долинах Антарктиды слой сезонного оттаивания как таковой отсутствует. За счет сублимации верхний слой толщиной 5–10 см иссушается, и породы, будучи несцементированными льдом, периодически выдуваются ветром. В результате кровля мерзлоты совпадает с дневной поверхностью.
   В Субантарктике, на островах Кинг-Джордж, Ливингстон и Десепшен, впервые установлена северная граница вечной мерзлоты Антарктиды со среднегодовой температурой пород, близкой к 0 ºC. На морской террасе у станции Беллинсгаузен она составляет всего –0,5 ºC (температура у подошвы вечной мерзлоты на глубине 10 м составляет 0,25 ºC). На о-ве Десепшен при примерно такой же среднегодовой температуре мощность мерзлых пород составляет ~6 м. В первом случае высокая температура во многом обусловлена отепляющим влиянием мощного, толщиной до 1 м, снежного покрова, во втором – теплоизолирующими свойствами пирокластического материала: пеплами и шлаками.
   В геолого-геофизических исследованиях Антарктики следует отметить морские геолого-геофизические работы – сейсмическое профилирование и аэромагнитные наблюдения – с судов «Академик Александр Карпинский» (ВНИИОкеангеология) и «Поларштерн» (Институт А. Вегенера, Германия) в районе плато Кергелен (море Содружества). Благодаря высокому качеству сейсмических материалов удалось обнаружить различия внутреннего строения и физических свойств земной коры, позволивших определить ее происхождение. Установлена взаимосвязь утолщенной магматической коры южной части плато Кергелен с рифтогенной и океанической корой морей Содружества и Дейвиса. По результатам интерпретации геофизических данных была сформирована новая геодинамическая модель и установлено, что раскол литосферы между Индией и Антарктикой произошел около 137 млн лет тому назад. Увеличение мощности базальтового слоя океанической коры с возрастом около 134 млн лет связывается с активизацией мантийной конвекции.
   В процессе биологических исследований определены видовой состав (биоразнообразие), таксономическая и трофическая структура и особенности функционирования морских, ледовых, пресноводных и наземных экосистем Антарктики. Оценено современное состояние биоресурсов Южного океана, выявлена разнообразная лихенофлора оазисов Антарктиды и островов. На основе морских и прибрежных гидробиологических исследований определен видовой состав экосистем Южного океана. Обнаружено 37 новых для науки видов в основном среди ракообразных и рыб. На станции Прогресс организован мониторинг состояния прибрежных экосистем. На исследованных глубинах (до 40 м) выявлены шесть видов водорослей и не менее 205 видов беспозвоночных животных различных систематических групп и рыб. Проведены гидробиологические исследования озера Радок. Определена зависимость структуры биоценозов и количественного представительства животных бентоса не только от глубины, но и от характера грунта (мягкий, мелко– или крупнообломочный материал). Изучены состав и особенности территориального распределения лишайников, мхов, грибов и высших растений на островах Кинг-Джордж, Десепшен и Ливингстона, флористические работы на которых проведены впервые. Выявлено 120 видов лишайников и 37 видов мхов. Впервые для бриофлоры острова Кинг-Джордж отмечены два вида мохообразных (Ditrichum conicum и Drepanocladus longifolius).
   Исследовано влияние потепления климата в районе Антарктического полуострова. Изучены процессы сокращения покровного оледенения, вымывания осадочных пород, изменения солености, увеличения повторяемости образования айсбергов и колонизации участков, свободных ото льда. Установлена реакция местных экосистем на потепление в виде изменения видового состава сообщества зоопланктона, структуры береговых сообществ и пищевых цепей. Восстановлен комплекс регулярных прибрежных гидрологических и гидрохимических наблюдений вблизи станции Беллинсгаузен. Изучено распределение основных видов лишайников и птиц на острове Кинг-Джордж. Показано, что теплые условия в последние годы способствовали интенсивной колонизации сосудистых растений (травы) на полуострове. Интенсивное таяние ледников на субантарктических островах создает благоприятные условия для колонизации лишайниками участков, свободных ото льда, и увеличения годовой скорости их роста.
   Работы в Антарктике носили в основном фундаментальный характер. Полученные данные внесли существенный вклад в достижение главной цели антарктических исследований, которая состоит в определении изменений антарктической природной среды в прошлом и настоящем, а также в оценке ее изменений в будущем.

3. Развитие и модернизация систем наблюдений в полярных областях в период МПГ

3.1. Развитие и модернизация наблюдательной сети Росгидромета

   Мероприятия программы МПГ применительно к стационарной сети наблюдений были ориентированы на поддержку функционирования сети действующих гидрометеорологических станций, восстановление законсервированных пунктов и отдельных наблюдательных программ, а также обновление и модернизацию системы получения и передачи метеорологической, гидрологической, аэрологической и актинометрической информации, прежде всего, для опорной и климатической сети корреспондентов ВМО.
   На этапе МПГ был выполнен большой объем работ по реконструкции объектов станционной инфраструктуры.
   Заново отстроены с использованием модульных наращиваемых конструкций и соблюдением санитарно-гигиенических требований и норм четыре станции: им. Э. Т. Кренкеля, Марресаля, Белый Нос, Известий ЦИК. Завершено строительство международной обсерватории Тикси. Открыта полярная станция (п/ст) Быков мыс в море Лаптевых с метеорологической программой наблюдений.
   Выполнена основная фаза работ по переносу п/ст на о-ве Врангеля из зоны затопления на косе бухты Сомнительная на коренной берег острова, для чего на остров завезены основные модульные конструкции нового здания и начата работа по его монтажу. Произведен ремонт аэрологических павильонов на шести п/ст: им. Э. Т. Кренкеля, им. Е. К. Федорова, Диксон, Малые Кармакулы, им. В. С. Сидорова (Айон), Котельный. Произведены ремонт и замена систем тепло-энергообеспечения (дизельгенераторов, бензоагрегатов, котлов и т. п.) на 17 п/ст. Улучшено состояние парка транспортной техники (закупка лодок, катеров, вездеходов, снегоходов) на семи п/ст.
   Осуществлено обновление стандартной технической базы табельными средствами измерений: измерителями высоты нижней границы облаков (ДВО), анеморумбографами М6ЗМ-1, барометрами БРС-1, измерителями температуры ИТ-2 и вспомогательным оборудованием на 20 п/ст элитной сети.
   Достигнуты кардинальные подвижки при реорганизации и техническом развитии системы сбора и передачи информации, которые осуществлены на 20 полярных станциях. Подготовлено связное оборудование для переоснащения радиостанций современной цифровой связью. Монтаж оборудования осуществлен на девяти п/ст Северного и Якутского УГМС.
   Построение автоматизированной системы сбора данных наблюдений с полярных станций осуществляется с использованием каналов фиксированной и подвижной спутниковой связи, а также коротковолновой радиосвязи и пакетного протокола. Комплексы фиксированной спутниковой связи VSAT Ku-диапазона установлены на п/ст Амдерма, Диксон и в обсерватории Тикси.
   Восстановлены метеорологические измерения на базе метеоавтоматов АМС MAWS 301 на двух ранее законсервированных станциях – Русский в Карском море и Андрея в море Лаптевых. Введен в эксплуатацию автоматизированный комплекс для метеорологических измерений на п/ст им. Э. Т. Кренкеля (ЗФИ).
   Восстановлены аэрологические наблюдения (температурно-ветровое зондирование атмосферы) на п/ст им. Э. Т. Кренкеля, им. Е. К. Федорова; новое оборудование для таких наблюдений установлено на п/ст Малые Кармакулы, Диксон и им. В. С. Сидорова (Айон). На всех станциях установлены аэрологические локаторы нового поколения АРВК Марл-А и введены в использование новые, более совершенные радиозонды.
   Реконструкция сети и принятые меры по модернизации технических средств наблюдений и передачи информации положительно повлияли на уровень информационной работы и качество, в первую очередь, метеорологических и аэрологических наблюдений, по результатам которых осуществляется выпуск продукции общего пользования – краткосрочных прогнозов погоды и штормовых оповещений об опасных природных явлениях – в интересах обеспечения жизнедеятельности населения и безопасности в экономической сфере.
   Показатели сбора метеоинформации и аэрологических данных за два года увеличились на всех полярных станциях и составили в среднем для синоптических сводок по коду КН-01 85 % (увеличение на 8 %), а для сводок с данными температурно-ветрового зондирования атмосферы по коду КН-04 79 % (увеличение на 15–18 %). Так, показатели сбора метеоинформации в Чукотском УГМС за январь – октябрь 2009 г. составили 92 %, а аэрологической информации в Якутском УГМС – 91 % и приблизились к средним оценкам по всей сети Росгидромета, что еще недавно считалось недостижимым.
   В Арктике ряд областей особенно чувствительны к недостатку гидрологических данных, включая информацию о колебаниях уровня моря – это Байдарацкая губа, Обско-Тазовский район, Енисейский залив, баровые участки сибирских рек и локальные акватории морей Карского, Лаптевых и Восточно-Сибирского, где морская деятельность осуществляется в условиях лимитирующих глубин и важны данные для изысканий под проектирование и эксплуатацию хозяйственных объектов.
   Для восполнения недостатка гидрологической информации были восстановлены инструментальные наблюдения за колебаниями уровня моря на п/ст Визе, Диксон, Усть-Кара, Марресаля, Певек с использованием дистанционного гидростатического мареографа «Прилив-2Д», что позволит повысить качество результатов наблюдений.
   Несомненным успехом при расширении программы гидрологических измерений представляется опытная эксплуатация акустического профилографа (КИВР) в Якутском УГМС, в процессе которой были проведены измерения расходов воды автоматизированным способом.
   Важным элементом климатических исследований представляются измерения составляющих радиационного баланса атмосферы (актинометрические наблюдения). Такие наблюдения сохранены только в Карском море, где они зачастую выполняются по сокращенной программе на аппаратуре, выработавшей технический ресурс.
   В период МПГ выполнена модернизация технических средств актинометрических измерений на станциях Белый Нос и Диксон, где в процессе опытной эксплуатации использовались актинометрические датчики и регистрирующие устройства разработки голландской фирмы Kipp&Zonnen серии CMGB, позволяющие автоматически производить измерения четырех потоков солнечной радиации и выполнять расчет составляющих радиационного баланса атмосферы.

3.2. Гидрометеорологическая обсерватория Тикси

   В 2005 г. в ААНИИ были подготовлены предложения по участию в МПГ 2007/08 под условным названием «Создание атмосферной обсерватории климатического мониторинга в Тикси», которые впоследствии были интегрированы в кластер МПГ № 196 «International Arctic Systems for Observing the Atmosphere, IASOA» (Международная система наблюдений атмосферы в Арктике). В 2006 г. окончательное решение о создании в Тикси современной гидрометеорологической обсерватории (ГМО) было принято на Первом официальном совещании делегаций Национального управления по исследованию океана и атмосферы (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA), министерства торговли США и Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Российской Федерации (Росгидромет), состоявшемся в Москве 27 февраля – 3 марта 2006 г. в рамках Меморандума по сотрудничеству в области метеорологии, гидрологии и океанографии (Проект № 4.1 «Создание современной гидрометеорологической станции и гидрометеорологической обсерватории в Тикси, Россия»). Ход реализации проекта по созданию ГМО Тикси был рассмотрен и одобрен на Втором официальном совещании делегаций НУОА и Росгидромета, состоявшемся в 7–11 апреля 2008 г. в г. Сильвер Спринг, США, и на Третьей официальной встрече делегаций Росгидромета и NOAA, которая состоялась в ААНИИ в период с 12 по 16 июля 2010 г.
   Согласно резолюциям, содержащимся в протоколах совещаний, были определены главные цели проекта:
   – создание гидрометеорологической исследовательской обсерватории на базе гидрометеорологической станции Тикси, оснащенной современными средствами наблюдений и связи, системой энергоснабжения, лабораторными и офисными помещениями, на которой будет проводиться сбор качественных данных о составе атмосферы и атмосферных процессах, а также о сопутствующих параметрах суши для целей изучения погоды и климата;
   – интегрирование данных наблюдений и измерений, организуемых в будущей обсерватории, в международные наблюдательские сети, такие как Global Atmosphere Watch (Глобальные наблюдения за атмосферой), Baseline Surface Radiation Network (Базовая сеть наземных радиационных наблюдений), Climate Reference Network (Базовая сеть наблюдений за климатом), Global Terrestrial Network for Permafrost (Глобальная сеть наблюдений за вечной мерзлотой) и Micropulse Lidar Network (Сеть лидарных наблюдений).
   В ходе совещаний были окончательно согласованы и одобрены направления совместных исследований и определены научные организации, ответственные за их выполнение. Весной 2010 г. на основе результатов вышеупомянутых совещаний была разработана Программа исследований и работ ГМО Тикси (первый год развертывания и выполнения проектов). Программа была утверждена представителями Росгидромета и NOAA в июне 2010 г. во время проведения Международной конференции по итогам МПГ 2007/08 (г. Осло, Норвегия).
   25 августа 2010 г. в ГМО Тикси состоялась церемония официального открытия совместных российско-американских атмосферных наблюдений. Начиная с этого момента в ГМО Тикси стали проводиться регулярные атмосферные исследования.
   В апреле, мае, июне и сентябре 2011 г. в ходе визитов сотрудников ААНИИ, Главной геофизической обсерватории (ГГО), Института физики атмосферы (ИФА), NOAA и Финского метеорологического института (ФМИ) в ГМО Тикси и Якутском УГМС было проведено техническое обслуживание установленных измерительных систем, усовершенствована система сбора и передачи информации, отработаны методики проведения измерений. Сотрудниками ААНИИ дополнительно к программе атмосферных исследований был выполнен комплекс исследований на припайных льдах залива Сого в период начала таяния ледяного покрова.
   В настоящее время сотрудники ГМО Тикси выполняют регулярное обслуживание развернутых измерительных комплексов. Полученные данные измерений по спутниковому каналу связи передаются в ААНИИ и далее, по принадлежности, научным учреждениям России, США и Финляндии. Работы ГМО Тикси выполняются в рамках нижеперечисленных проектов.
//-- Проект «Унификация данных стандартных метеорологических наблюдений» (ААНИИ, Отделение атмосферной турбулентности и диффузии NOAA). --//
   Цель проекта: разработать метод оценки и коррекции данных стандартных метеорологических наблюдений, проводимых на метеорологических станциях в российской Арктике с помощью традиционных и современных измерительных систем, для создания однородных климатических рядов метеорологических параметров, необходимых для адекватной оценки изменчивости климата полярных районов и возможной их экстраполяции для прогноза будущих климатических изменений.
   Проект реализуется путем проведения параллельных наблюдений существующими и планируемыми к внедрению на сети стандартными методами с использованием комплекса высокоточных датчиков и установок для измерений температуры воздуха и осадконакопления, разработанных в рамках программы NOAA «Базовая климатическая сеть», с последующим их сопоставлением друг с другом методами статистического анализа.
//-- Проект «Исследования радиационного баланса подстилающей поверхности в Тикси» (ААНИИ, ГГО, Лаборатория исследований системы Земли NOAA). --//
   Цель проекта: получение возможно более качественной информации о составляющих радиационного баланса земной поверхности в одном из наименее освещенных наблюдениями географическом районе, необходимой при разработке адекватных методов описания процессов переноса коротковолновой и длинноволновой радиации в полярных районах для прогностических и климатических, глобальных и региональных моделей.
   Комплекс измерений по данному проекту включает в себя измерения по единой методике прямой, рассеянной и отраженной солнечной радиации, восходящей и нисходящей длинноволновой радиации, фотосинтетической радиации и сопутствующих метеорологических параметров. Его реализация в рамках программы ВМО «Базовая сеть радиационных наблюдений» (БСРН) существенно дополняет представление о радиационном климате полярных областей. Указанные измерения необходимы для исследований регионального и глобального климата, а также валидации моделей радиационного переноса.
   Другой целью проекта является организация сравнительных наблюдений с помощью комплекса датчиков Базовой сети радиационных наблюдений и датчиков, используемых на сети актинометрических наблюдений Росгидромета. Для реализации этого раздела проекта был выполнен комплекс сравнительных измерений датчиками сети БСРН и стандартными датчиками, используемыми на наблюдательской сети Росгидромета для измерения приходящей и рассеянной солнечной радиации.
//-- Проект «Комплексные исследования облачного покрова» (ГГО, ААНИИ, Лаборатория исследований системы Земли NOAA, Национальный центр спутниковых данных США). --//
   Цель проекта: организация наземных наблюдений за характеристиками облачности для исследования особенностей процессов ее формирования, а также как индикатора изменчивости климата атмосферы в сезонном и межгодовом диапазонах.
   Облачность остается одним из наименее изученных и плохо моделируемых компонентов климатической системы Земли, и прежде всего в полярных районах. В то же время адекватный учет облачности необходим как для описания радиационного баланса подстилающей поверхности при моделировании, так и для развития дистанционных методов измерений температуры и альбедо подстилающей поверхности, дрейфа и сплоченности морских льдов, свойств аэрозольной составляющей атмосферы.
   Главным направлением исследований облачности в ГМО Тикси будет проведение наземных наблюдений ее свойств как индикаторов изменчивости климата полярной атмосферы в сезонном и межгодовом диапазонах. В настоящее время такие исследования ограничиваются только визуальными наблюдениями. В то же время известно, что вариации таких характеристик, как водозапас облаков или температура на уровне их нижней границы, могут быть гораздо теснее быть связаны с изменчивостью климата, чем количество общей облачности. С определением характеристик облачности тесно связано и исследование распределения содержания аэрозоля в атмосфере, поскольку он определяет не только перераспределение радиационного нагревания, но и косвенным путем формирование, распределение и другие характеристики облачного покрова.
   В докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) «Изменения климата, 2007 г.» (МГЭИК, 2008) рекомендуется организация регулярных наблюдений за процессами взаимодействия между облачностью и аэрозолем. С этой целью предполагается оснастить ГМО Тикси установкой для полусферного фотографирования облачности (All-Sky Imagers), микроволновым радиометром для оценки интегрального влагосодержания и лазерным измерителем высоты облаков. В ГМО Тикси с помощью дистанционного СВЧ-радиометра, разработанного в ГГО, в 2010 г. был выполнен цикл наблюдений за содержанием жидкокапельной влаги и водяного пара в атмосфере.
//-- Проект «Мониторинг ультрафиолетовой радиации и общего содержания озона» (ГГО, ААНИИ, Корпорация биосферных приборов США). --//
   Цель проекта: исследование процессов, определяющих интенсивность приходящей ультрафиолетовой радиации в полярных районах.
   Проект направлен на выявление зависимости интенсивности приходящей ультрафиолетовой радиации от изменения общего содержания озона и концентрации аэрозоля в атмосфере, альбедо подстилающей поверхности, облачности и загрязнения атмосферы. Выполнение этого проекта как составной части глобального мониторинга ультрафиолетовой радиации позволит получить оценки влияния ультрафиолетовой радиации на человека, наземные и морские экосистемы и химический состав атмосферы. Его результаты будут также использованы для валидации данных спутниковых наблюдений в полярных районах земного шара, а реализация станет существенным вкладом в программу ВМО «Глобальные наблюдения за атмосферой».
//-- Проект «Исследование приземного аэрозоля в Тикси» (ГГО, ФМИ, Институт океанологии РАН, ААНИИ, Лаборатория исследований системы Земли NOAA). --//
   Цель проекта: исследование пространственно-временной изменчивости концентрации аэрозолей в приземном слое воздуха полярных районов и оценка их роли в формировании облачности и радиационного климата атмосферы.
   Частицы аэрозоля оказывают сильное воздействие на глобальный климат, рассеивая и поглощая солнечную и длинноволновую радиацию, а также изменяя характеристики облаков. Климатический эффект аэрозольного загрязнения атмосферы зависит от количества частиц, их размера и состава. В настоящее время объем данных о содержании аэрозоля в Арктике и северной Сибири невелик, поэтому регулярные долговременные измерения содержания аэрозоля в Тикси очень важны для оценки климатического эффекта аэрозоля как регионального, так и глобального масштаба.
   Реализация проекта позволяет получить дополнительную информацию о влиянии аэрозольного загрязнения атмосферы на ее термический режим. При этом, в отличие от парниковых газов, увеличение концентрации аэрозолей антропогенного происхождения ведет к похолоданию вследствие уменьшения количества приходящей солнечной радиации и увеличения облачности. Следует отметить, что для районов российской Арктики значимость этого влияния до сих пор не определена. Комплексные исследования аэрозольной составляющей полярной атмосферы проводятся в рамках наблюдений Глобальной сети мониторинга приземного аэрозоля NOAA/ESRL.
   Осенью 2009 г. специалисты ФМИ и ГГО развернули в ГМО комплекс аппаратуры для измерения концентрации и распределения приземного аэрозоля по размерам. В это же время американская сторона установила прибор для измерения концентрации сажевого аэрозоля.
//-- Проект «Исследование общего содержания аэрозоля в полярной атмосфере» (ААНИИ, Лаборатория исследований системы Земли NOAA, НАСА (США)). --//
   Цель проекта: оценить пространственно-временную изменчивость общего содержания аэрозолей в атмосфере и изучить оптические характеристики полярной атмосферы (коэффициент преломления, альбедо одноразового рассеяния, фазовые функции).
   Данный проект, основой которого служат автоматические измерения интенсивности солнечной радиации на длинах волн 1020, 870, 675, 440, 500, 940, 380 и 340 нм с помощью солнечного спектрофотометра, представляет собой логическое дополнение проекта «Исследование приземного аэрозоля в Тикси». Имеющееся в настоящее время математическое обеспечение наблюдений с помощью солнечных спектрофотометров позволит получить данные не только об оптической толщине атмосферы и распределении аэрозолей по размерам, но и о коэффициенте преломления, альбедо одноразового рассеяния, фазовых функциях и других фундаментальных оптических характеристиках полярной атмосферы.
   Международная сеть автоматизированных аэрозольных наблюдений имеет тенденцию к быстрому расширению. В настоящее время она покрывает большую часть суши; исключение составляют полярные районы. Реализация данного проекта в ГМО Тикси позволила обсерватории стать участником данной сети и существенно расширить наши знания об оптических характеристиках полярной атмосферы.
//-- Проект «Малые газовые примеси в атмосфере» (ГГО, ФМИ, Лаборатория исследований системы Земли NOAA). --//
   Цель проекта: организация мониторинга малых газовых примесей в атмосфере полярных районов, ответственных за возможные изменения климата и разрушение озонового слоя.
   В ходе выполнения проекта организованы регулярные измерения малых газовых примесей, обусловливающих парниковый эффект (СО -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, СН -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, СО) и разрушение озонового слоя (N -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

O, SF -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

). Кроме того, выполнение проекта позволит на основе данных измерений концентраций изотопов углерода -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

С и кислорода -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

О получить качественные характеристики изменений общей циркуляции атмосферы.
   Данный проект является компонентом программы ВМО «Глобальные наблюдения за атмосферой». Участие Российской Федерации как члена ВМО в этой программе ограничивается лишь отбором проб в г. Обнинске. Постановка регулярных наблюдений по этой программе в Тикси является одной из приоритетных задач будущей обсерватории, учитывая то обстоятельство, что наиболее значительные изменения климата происходят именно в Арктике, а при этом большая часть ее территории не освещена такими наблюдениями.
   К настоящему времени ГМО Тикси уже частично оборудована аппаратурой для исследования парниковых газов и аэрозоля, предоставленной ФМИ. В Тикси также доставлено оборудование, предоставленное NOAA для отбора проб воздуха и его последующего анализа в ГГО и Лаборатории исследований системы Земли NOAA и предназначенное для решения широкого спектра задач, связанных с контролем изменений климата в Арктике.
//-- Проект «Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха в районе Гидрометеорологической обсерватории». (НПО «Тайфун», Отделение атмосферной турбулентности и диффузии NOAA). --//
   Цель проекта: организация мониторинга загрязнения атмосферного воздуха стойкими органическими загрязнителями (СОЗ), тяжелыми металлами и ртутью, аналогичного проводимому на станциях Глобальной службы атмосферы ВМО Алерт (Канада), Ню-Олесунн (Норвегия), Барроу (США) и др.
   До настоящего времени мониторинг загрязнения приземного слоя воздуха стойкими органическими загрязнителями (СОЗ) в российской Арктике проводился лишь эпизодически: на о-ве Дунай в 1993–1994 гг. (в рамках российско-канадского сотрудничества), в Амдерме в 2001–2002 гг. и на Чукотке (поселок Валькаркай) в 2002–2003 гг. (в рамках сотрудничества с NOAA). Мониторинг паров элементарной ртути в российской Арктике осуществляется начиная с 2001 г. только на полярной станции Амдерма. Выполнение проекта позволит уточнить интенсивность загрязнения полярных районов и выявить основные пути и источники ее загрязнения. Весной – летом 2010 г. организованы отбор проб на СОЗ и их передача в НПО «Тайфун» для последующего анализа.
//-- Проект «Тепловой баланс подстилающей поверхности и турбулентные потоки тепла, импульса и парниковых газов в районе Гидрометеорологической обсерватории» (Институт физики атмосферы РАН, ААНИИ, ГГО, Лаборатория исследований системы Земли NOAA, Отделение атмосферной турбулентности и диффузии NOAA, ФМИ). --//
   Цель проекта: на основе данных прямых измерений турбулентных потоков тепла, влаги и парниковых газов оценить характеристики энерго– и массобмена поверхности тундры и прилегающих припайных льдов с атмосферой.
   Проект направлен на получение уникальной информации о характеристиках взаимодействия атмосферы и подстилающей поверхности, необходимой для оценки динамики состояния вечной мерзлоты в условиях меняющегося климата Арктики и разработки адекватных моделей формирования и разрушения припайных льдов. Измерения микрометеорологической турбулентности (метод турбулентной ковариации) также используются для оценки атмосферно-биосферного обмена таких важных парниковых газов, как CO -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

и CH -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. Особый интерес представляет эмиссия метана, которая может произойти в случае прогнозируемых изменений климата и обусловленного ими изменения температурного режима вечной мерзлоты.
//-- Проект «Исследования вечной мерзлоты в районе Тикси» (Институт мерзлотоведения РАН, ААНИИ, Университет Аляски (Фэрбенкс, США)). --//
   Цель проекта: оценка отклика состояния вечной мерзлоты различных ландшафтных зон прилегающей к ГМО Тикси территории на текущие изменения климата.
   Проект ориентирован на изучение связи температуры деятельного слоя почвы на разных глубинах с характеристиками приповерхностного слоя атмосферы и ее радиационным режимом. Уникальное сочетание комплексных наблюдений за процессами энерго– и массобмена подстилающей поверхности с атмосферой, которые планируется реализовать в ГМО Тикси, с измерениями температуры в скважинах позволит понять и объяснить происходящие изменения вечной мерзлоты в данном регионе. В октябре 2009 г. в ГМО Тикси сотрудниками ААНИИ был развернут комплекс аппаратуры для наблюдений за температурным режимом верхнего деятельного слоя тундры.
//-- Проект «Совершенствование методов интерпретации спутниковых данных» (ААНИИ, Национальная служба окружающей среды NOAA). --//
   Цель проекта: совершенствование дистанционных методов исследований характеристик облачности, подстилающей поверхности и ее радиационного баланса.
   Национальная служба по окружающей среде, спутниковым данным и информации NOAA и ААНИИ в настоящее время предоставляют разнообразную спутниковую информацию для научных исследований и развития производственной деятельности в Арктике. Спутниковые системы зондирования обеспечивают получение данных о вертикальном распределении облачности и химическом составе атмосферы, включая концентрации озона, двуокиси серы и окиси углерода. Развитие теории и методов спутниковых наблюдений позволило расширить имеющуюся информацию о форме и размерах частиц льда в облаках и значительно усовершенствовать восстановление характеристик ледяных и смешанных облаков с помощью спутниковых данных. Спутниковые альтиметры и микроволновые радары позволили расширить объем информации о морском ледяном покрове.
   Наземные наблюдения в значительной степени способствуют совершенствованию спутниковых методов. Они чрезвычайно важны для валидации спутниковых данных. Данные, полученные в ГМО Тикси, будут использованы вместе с аналогичными данными полярных обсерваторий Канады, США и Финляндии для валидации методов получения информации о характеристиках облачности, подстилающей поверхности и ее радиационном балансе из космоса.

3.3. Совершенствование инфраструктуры Российской антарктической экспедиции в период МПГ

   Выполнение работ по проектам научной программы МПГ в Антарктике невозможно было осуществить без развития инфраструктуры РАЭ. Работы МПГ потребовали расширения сети и увеличения объема стандартных гидрометеорологических наблюдений на станциях и базах в Антарктике. Это нашло отражение в Распоряжении Правительства Российской Федерации № 713-Р от 2 июня 2005 г. «О деятельности Российской антарктической экспедиции в 2006–2010 годах».
   В соответствии с Распоряжением была увеличена численность сезонного и зимовочного составов до 120 и 110 человек соответственно, сохранялись все пять круглогодично действующих станций (Мирный, Восток, Прогресс, Новолазаревская, Беллинсгаузен), возросло число сезонных полевых баз до пяти против двух в 1997 г., (к Молодежной и Дружной-4 добавились Русская, Ленинградская и Союз), изменилось число воздушных экспедиционных судов (два вертолета, два самолета на лыжно-колесном шасси и транспортный самолет Ил-76ТД для межконтинентальных перелетов), увеличилось число снежно-ледовых взлетно-посадочных полос.
   В период МПГ и для решения задач МПГ РАЭ осуществила расконсервирование антарктических станций Русская и Ленинградская, закрытых в 1990 и 1991 г. соответственно. В 53-й сезонной РАЭ с помощью НЭС «Академик Федоров» в январе 2008 г. была расконсервирована станция Ленинградская, а в феврале 2008 г. – станция Русская. На данных полевых базах были установлены автоматические метеорологические станции «MAWS-110» производства компании «Вайсала», Финляндия, а также автоматические геодезические станции германо-канадского производства, обеспечивающие высокоточное определение географических координат с помощью спутниковой навигационной системы GPS.
   Метеорологическая станция «MAWS-110» в этот же период была установлена на полевой базе Молодежная, а аналогичная геодезическая станция – на российских антарктических станциях Прогресс и Восток. Вся информация, полученная с помощью этих автоматических станций, в оперативном режиме через спутниковые каналы связи передавалась пользователям в России и Германии.
   В связи с выполнением задач по обеспечению станций Русская и Ленинградская в период МПГ океанологи и морские биологи получили возможность попутно проводить исследования на акваториях малоизученных морей Амундсена и Беллинсгаузена, в восточной части моря Росса и на акватории Южного океана между Австралией и Антарктидой.
   В период 53-й зимовочной РАЭ в ноябре – декабре 2008 г. был осуществлен заключительный санно-гусеничный транспортный поход из обсерватории Мирный на станцию Восток, а в рамках МПГ по программе 54-й сезонной РАЭ в январе – феврале 2009 г. был проведен новый транспортный поход на внутриконтинентальную станцию Восток со станции Прогресс. Этот поход выполнялся на новых транспортерах германского производства «Пистен Булли Полар-300». Начиная с этого момента материально-техническое снабжение станции Восток стало осуществляться исключительно со станции Прогресс с помощью двух санно-гусеничных походов за один сезон в ноябре – декабре и в январе – феврале. Если санно-гусеничный поход со станции Мирный на станцию Восток протяженностью 1410 км на старых машинах отечественного производства с грузом занимал в среднем 45 суток, то в новых условиях поход протяженностью 1500 км выполняется за 14–15 дней. Значительно сократился расход топлива и резко возрос ресурс двигателя и ходовой части при использовании новых транспортеров. При правильной организации работ за один сезон можно выполнять до трех походов со станции Прогресс на станцию Восток.
   Начиная с сезона 2004 г. авиационная поддержка деятельности станции Восток производится с помощью самолета ВТ-67 «Турбобаслер» американского производства. Полеты осуществляются в ноябре – декабре и январе – феврале каждого летнего антарктического сезона со станции Прогресс, на которой для этих целей подготавливается снежная взлетно-посадочная полоса. Выполнение этих внутриконтинентальных полетов, а также полетов самолета Ил-76ТД из Кейптауна на ледовый аэродром станции Новолазаревская в период проведения МПГ заметно расширили возможности проведения научных программ и экспериментов в Антарктике с привлечением большего числа специалистов.
   Расширение спектра и объема работ МПГ в Антарктике дало толчок дальнейшему развитию инфраструктуры Антарктики. В настоящее время в РАЭ ААНИИ готовится проект нового Распоряжения Правительства Российской Федерации по обеспечению деятельности экспедиции в период 2013–2017 гг. В этом документе предусматривается начало проектных и строительных работ по возведению нового зимовочного комплекса на станции Восток, а также реконструкция служебно-жилого фонда станции Мирный, базы ГСМ на станции Беллинсгаузен и некоторых объектов полевой базы Русская.
   В конце 2012 г. введено в эксплуатацию новое научно-экспедиционное судно ААНИИ «Академик Трешников», которое построено на ОАО «Адмиралтейские верфи» в Санкт-Петербурге по Постановлению Правительства РФ для обеспечения деятельности РАЭ. Предусматривается совершенствование воздушных и наземных транспортных средств экспедиции, а также модернизация и обновление парка научных приборов и оборудования на антарктических станциях и полевых базах РАЭ.

4. Информационный фонд данных в полярных областях

   Одним из важных факторов, влияющих на эффективность использования и применения в научно-технической и социально-экономической сфере результатов, полученных в ходе реализации научной программы МПГ 2007/08, является обеспечение доступа широкого круга пользователей к полученным информационным ресурсам на основе современных технологий и стандартов.
   Для реализации задачи формирования полного полидисциплинарного фонда данных по полярным областям Земли и предоставления к нему доступа пользователей во ВНИИГМИ – МЦД с участием ряда институтов Росгидромета, Российской академии наук и других ведомств и организаций была разработана автоматизированная система управления данными МПГ-Инфо, нормативно-правовая основа которой изложена в Принципах управления данными в Научной программе участия Российской Федерации в проведении Международного полярного года (2007/08) (утверждены Оргкомитетом МПГ в сентябре 2008 г.) (Принципы управления…, 2008).
   Схемы, регламенты и процедуры сбора, хранения, обмена и распространения данных экспедиционных и научных исследований, полученных в ходе выполнения Научной программы участия Российской Федерации в проведении МПГ 2007/08, отражены в Плане управления данными в Научной программе участия Российской Федерации в проведении Международного полярного года (2007/08) (утвержден Оргкомитетом МПГ в сентябре 2008 г.) (План управления данными…, 2008).
   Система включает в себя информационные технологии сбора, накопления и обмена данными, сеть тематических Центров данных, аккумулирующих данные научных и экспедиционных исследований, Web-портал системы как интегратор и единую точку доступа к информационным ресурсам по полярным областям Земли. При построении системы использованы информационные технологии Единой государственной системы информации об обстановке в Мировом океане (ЕСИМО), которые были развиты с учетом специфики данных МПГ 2007/08.
   В системе МПГ-Инфо осуществляется централизованное хранение метаданных и распределенное между тематическими Центрами данных МПГ хранение данных с единой точкой доступа к данным и метаданным через Web-портал МПГ-Инфо.
   На базе нескольких институтов различных ведомств образовано семь тематических центров данных МПГ по таким направлениям, как метеорология и океанография (ВНИИГМИ – МЦД), геология (ВСЕГЕИ), геофизика (ГЦ РАН), морские льды (ААНИИ), экология и гляциология (ИГ РАН), биология (ЗИН РАН), медицина (НИИПМ СГМУ), призванных осуществлять накопление и хранение соответствующих тематических данных и обслуживание ими пользователей с использованием системы МПГ-Инфо и собственных специализированных информационных систем.
   Для сохранения данных и метаданных в системе МПГ-Инфо используются удаленные автоматизированные рабочие места – компоненты портала МПГ-Инфо, представляющие собой совокупность логически связанных Web-форм, которые позволяют исполнителям проектов МПГ резервировать в системе информационное пространство для своих проектов, вводить метаданные через соответствующие формы, используя Интернет, загружать файлы данных, документы. Такой подход обеспечивает регистрацию информационных ресурсов МПГ в соответствии с единым стандартом метаданных.
   В работах по формированию полидисциплинарного фонда данных МПГ приняло участие свыше 40 организаций различных ведомств. Их усилиями сформированы и включены в фонд данных МПГ свыше 170 массивов данных, полученных в ходе реализации Научной программы участия Российской Федерации в проведении МПГ 2007/08.
   Сформирована централизованная база метаданных, включающая:
   – каталог 236 проектов, выполнявшихся в рамках Научной программы участия Российской Федерации в проведении МПГ 2007/08;
   – формализованные описания 120 морских и наземных экспедиций, выполненных в 2007–2009 гг. в Арктике и Антарктике;
   – формализованные описания 170 массивов данных, полученных в рамках реализации проектов МПГ 2007/08;
   – каталог исторических баз и массивов данных по полярным районам Земли (150 описаний по гидрометеорологии и океанографии, морским льдам, геофизике, гляциологии);
   – описания документов, методов, программ исследования и обработки данных, форматов данных, используемых в проектах МПГ, списки ученых и организаций – участников МПГ 2007/08.
   Портал МПГ-Инфо (http://www.mpg-info.ru) позволяет пользователям Интернет получить сведения по каждому проекту программы МПГ 2007/08, включая доступ к метаданным и файлам данных. Доступ к описаниям экспедиций и данным осуществляется также через страницы общих каталогов, включающих формы контекстного и атрибутивного поjиска и фильтрации данных.
   Система МПГ-Инфо обеспечивает интеграцию и долговременное хранение полидисциплинарных данных и информации, поддерживает обмен метаданными с зарубежными информационными системами, предоставляет современный открытый доступ к информационным ресурсам по полярным областям Земли для дальнейших научных исследований и практического применения.
   Деятельность тематических центров иллюстрируется работой Центра ИГ РАН.
   По решению национального российского комитета по проведению МПГ в ИГ РАН организован тематический центр МПГ для сбора и хранения данных по трем основным направлениям исследований: гляциология, биогеография и социально-экономические исследования.
   Базы метаданных и массивы данных по результатам экспедиционных и научных исследований в период МПГ 2007/08 сформированы по основным дисциплинам: гляциология, экология и социально-экономическая география.
   Основные массивы гляциологических данных – это результаты измерения баланса массы ледников, динамических характеристик границ и поверхности ледников, плотности, температуры и влажности льда в скважинах, химического состава снега и льда; результаты подсчета числа и ширины годичных колец спилов древесины и измерения размеров лишайников; результаты радиозондирования ледников и дешифрирования аэро– и космических снимков.
   Данные балансовых наблюдений представляют собой результаты измерений аккумуляции (накопления) и абляции (расхода) вещества в леднике, по которым рассчитывается баланс за год.
   Массив данных измерений динамики ледников представляет собой результаты измерений пространственных координат точек на поверхности или на границе ледника в конкретный момент времени в заданной картографической проекции. В зависимости от измерительного прибора (рулетка, фототеодолит, тахеометр или GPS) данные могут существовать в табличном виде в следующих форматах: txt, doc, xls, dat, а также сопровождаться результатами их графической визуализации в виде полей точек или построенных по ним карт.
   Массивы данных метеонаблюдений, осуществляемых на ледниках в ручном режиме и с помощью автоматических метеостанций, представлены в виде таблиц в форматах txt и xls. Таблицы содержат информацию о месте и времени наблюдений, а также данные измерений, привязанные к конкретным датчикам.
   Массивы данных дендрохронологических и лихенометрических измерений представлены в табличном виде в форматах txt, doc и xls. Таблицы содержат информацию о месте отбора, координатах в проекции UTM WGS-84, числе образцов, времени отбора пробы и исполнителе.
   Массивы данных геохимических исследований образцов проб снега, льда и речной воды формируются в таблицы в форматах txt, doc и xls и содержат информацию о концентрации ионов основных элементов, привязанную к пунктам отбора проб.
   Массивы данных радиозондирования ледников представлены в виде таблиц значений отраженного радиоимпульса в формате dat и их временной и координатной привязки. Массив может сопровождаться визуализацией маршрута измерений и полученных данных в виде shape-файла или в формате jpg.
   Массивы данных результатов обработки космических снимков ледниковых районов представляют собой комбинацию графической информации о снимке в формате hdf, созданных векторных слоев границ ледников в виде shape-файла и привязанной к ним атрибутивной базы данных в формате dbf. В базе данных содержится информация о координатной привязке ледника, его геометрических характеристиках, морфологии, режиме питания и ссылки на источники ее получения.
   Массивы экологических данных представляют собой результаты наблюдений за численностью, миграцией и видовым составом млекопитающих, рыб, птиц, фенологическими данными о растительности, сопровождающиеся данными метеонаблюдений и описаниями ландшафтов. В рамках экспедиций осуществляются отлов различных видов птиц и млекопитающих, кольцевание, изучение успехов размножения, отслеживание миграционных путей, выявление основных мест обитания и их изучение для целей сохранения. Важное место при изучении ландшафтов занимают отбор проб и определение химического состава почвы и воды. Результаты представляются в центр данных в виде текстов, таблиц, графиков и карт.
   Часть данных существует в виде реляционных баз данных. В этом случае, наряду со стандартными описаниями и регистрацией в МПГ-Инфо, дается ссылка на информационный ресурс, если он доступен в Интернете или размещается на сайте тематического информационного центра ИГ РАН.
   Социально-экономические массивы данных в рамках исследований по МПГ представлены текстовыми описаниями, таблицами, графиками и картами, характеризующими социально-экологические оценки, достижения устойчивого развития, социально-ориентированную информацию, социально-экономическую трансформацию, качество жизни населения, состояние окружающей среды. Эти данные получены в ходе опроса местного населения, изучения статистики, проведения анализов проб воды и снега, изучения аэро– и космических снимков и т. д. Разработаны специальные методы социомониторинга для выявления проблем и постановки задач повышения качества жизни, которые включают в себя интервьюирование, в том числе структурированное (анкетирование) и полуструктурированное (вопросы на заранее подготовленные темы), сбор и анализ статистических данных на местном и региональном уровнях, составление карт и банка данных необходимого картографического материала и аэрокосмических снимков, анализ литературных источников и данных Интернета, создание архива фотографий (повторяющихся во времени), видео– и аудиозаписей, анализ проб воды (в том числе питьевой) на содержание загрязнителей, особенно опасных для здоровья, проведение фенологический наблюдений.
   Информация о данных, полученных в период МПГ, передается в информационный центр ИГ РАН. Для описания данных созданы специальные формы, базирующиеся на системе регистрации данных в МПГ-Инфо. Созданы формы для описания проектов, экспедиций и массивов данных. Заполненные формы размещаются на сайте информационного центра ИГ РАН. Данные регистрируются в МПГ-Инфо. Структурная организация массивов данных позволяет предоставление их пользователям в полном виде, а также в виде выборок групп отдельных записей или элементов.
   Данные, зарегистрированные в МПГ-Инфо в 2008/09 г., перечислены в Каталоге данных. Каталог создан в среде реляционных баз данных и содержит информацию, позволяющую идентифицировать данные и связанные метаданные, источник и время их поступления и облегчающую поиск и извлечение данных. Массивы сохраняются и предоставляются пользователям в форматах, предусмотренных Планом управления данными МПГ.
   В дальнейшем базы исходных данных и базы метаданных будут расширяться путем вовлечения новых источников – неохваченных проектов программы МПГ и других информационных ресурсов. Будут развиты и усовершенствованы методы контроля, обработки и управления данными и обеспечено формирование полного и высококачественного информационного фонда, аккумулирующего результаты научных исследований МПГ 2007/08 и другие информационные ресурсы по полярным районам Земли, что позволит улучшить информационное обеспечение участников программы МПГ, федеральных и региональных органов государственной власти, организаций, осуществляющих хозяйственную, природоохранную и иную деятельность в полярных районах.

5. Результаты исследований природных систем и оценки климатических изменений в полярных областях

Основные научные результаты участия России в МПГ опубликованы в шести томах серии «Вклад России в Международный полярный год 2007/08», в состав которой вошли книги: «Метеорологические и геофизические исследования», «Океанография и морской лед», «Полярная криосфера и воды суши», «Строение и история развития литосферы», «Наземные и морские экосистемы», «Проблемы здравоохранения и социального развития Арктической зоны России», «Итоги МПГ 2007/08 и перспективы российских полярных исследований».

5.1. Метеорологические и геофизические исследования

   Международный полярный год дал уникальные возможности для получения новых экспериментальных данных об окружающей среде полярных областей планеты, которые являются важной частью климатической системы Земли.
   Полярные области, и особенно Арктика, тесно взаимосвязаны с глобальной системой переносами тепла, влаги, соли и воды, циркуляцией атмосферы и океана. Здесь прежде всего проявляются изменения климата, среди которых особое внимание привлекает деградация морских льдов. Для полярных областей пока не удается получить хорошего согласия между результатами наблюдений и глобальными моделями климата, в которых главная роль отводится росту концентрации парниковых газов в атмосфере.
   На основе собранных данных были изучены особенности состояния климатической системы в первое десятилетие XXI столетия и в период проведения МПГ 2007/08 в сравнении с ее состоянием в предшествующий период и с оценками, полученными на основе глобальных моделей климата. Проведен анализ климатических режимов и их изменений в полярных и субполярных регионах на основе модельных расчетов разной степени детальности в сопоставлении с данными наблюдений, реанализа и реконструкций. Дана оценка роли естественных и антропогенных факторов в изменениях климата высоких широт в последние десятилетия.
   Выполненные оценки трендов климатических параметров в Южной полярной области за период инструментальных наблюдений с учетом данных МПГ показали, что, несмотря на заметные проявления потепления в Западной Антарктике, метеорологический режим Антарктиды в целом остается в пределах естественной изменчивости атмосферных процессов.
   Палеоклиматические реконструкции, основанные на изучении спорово-пыльцевых спектров рыхлых отложений в циркумполярной Арктике, полученных в период МПГ, показали, что время наступления похолоданий и потеплений в разных частях Арктики различается.
   В рамках работ Российской антарктической экспедиции (РАЭ) выполнялись измерения концентрации углекислого газа и метана в приземном воздухе в Антарктиде на станции Новолазаревская (70°46′ ю.ш., 11°50′ в.д.).
   Для оценки состояния озонового слоя в атмосфере Арктики и Антарктики проводились наблюдения за общим содержанием озона (ОСО) на российских стационарных станциях и на научно-экспедиционных судах (НЭС) во время их рейсов в Антарктику и Арктику. Сопоставление вновь полученных данных с результатами наблюдений в предшествующие десятилетия позволяет сделать вывод об уменьшении степени проявления весенней отрицательной аномалии ОСО в Антарктиде. Выполненные модельные расчеты показали, что к 2050 г. восстановления общего содержания озона до уровня 1970 г. не произойдет. Концентрация тропосферного озона возрастет на 10–15 %, а дефицит массы озона для атмосферы Земли в целом по сравнению с 1970 г. при этом составит 2 %.
   В формировании радиационного баланса системы Земля – атмосфера важную роль играют аэрозольные примеси в атмосфере. Аэрозольные частицы ослабляют потоки прямой солнечной радиации, приходящей к поверхности, активно участвуют в процессах конденсации водяного пара, приводят к изменению характеристик облачного покрова. Радиационное выхолаживание, обусловленное непосредственным влиянием аэрозольного компонента, по оценкам, составляет от –0,9 до –0,1 Вт/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. В среднем это компенсирует треть радиационного прогрева атмосферы за счет углекислого газа (МГЭИК, 2008).
   Особое значение имеют относительно редкие исследования аэрозольной составляющей в наиболее чистых районах, таких как Антарктида и Южный океан, которые удалены от основных источников генерации природного и антропогенного аэрозоля. Данные, полученные здесь, позволяют оценить свойства и тенденции изменения глобального фонового аэрозоля. В настоящее время аэрозольное ослабление солнечной радиации в Антарктиде было и остается одними из самых низких на Земле. Оно стабильно в пределах естественной изменчивости. Это свидетельствует о том, что атмосфера Антарктиды до сих пор практически не подвержена загрязнению аэрозолем антропогенного происхождения.
   В Арктике, в отличие от Антарктики, имеются очаги аэрозоля антропогенного происхождения. «Дыхание» этих источников ощущается над российскими арктическими морями, в Центральной Арктике и над северными территориями Америки. Современные изменения характера атмосферной циркуляции и режима осадков в Северной полярной области не могли не повлиять на уровень загрязнения воздуха и подстилающей поверхности в Арктике. Поэтому в рамках МПГ 2007/08 были выполнены исследования пространственных и временных закономерностей переноса антропогенных аэрозолей воздушными массами. Были исследованы характеристики пространственно-временной изменчивости параметров аэрозольных частиц в приводном слое морей Арктики. В рамках проекта МПГ 2007/08 «Эоловый и ледовый перенос и потоки вещества (включая экотоксиканты) в Арктике» получены количественные характеристики массовой и счетной концентрации аэрозоля, массовой концентрации микрокристаллического углерода и ионного состава приводного аэрозоля.
   Исследования верхней атмосферы включали исследования состояния ионосферы в восточноазиатском регионе во время геомагнитных возмущений. Для анализа вариаций ионосферных параметров использовались данные ионосферных станций наклонного зондирования на трассах Магадан – Иркутск и Норильск – Иркутск и результаты измерения полного электронного содержания (ПЭС) на сети наземных приемников GPS. Уделено также внимание глобальным колебаниям магнитосферы. При этом важно, что МПГ 2007/08 проводился в период глубочайшего минимума солнечной активности, каких не наблюдалось в течение двух столетий – с начала XIX века.
   При исследовании воздействия солнечной активности на климатическую систему Земли ключевой концепцией стало влияние гелиогеофизических возмущений на параметры земной климатической системы, управляющие потоком энергии, уходящей от Земли в космос в высокоширотных областях. Кроме того, было выполнено исследование взаимосвязи интенсивности весеннего уменьшения концентрации озона над Антарктикой с квазидвухлетним циклом зонального ветра в экваториальной стратосфере с учетом сезонных закономерностей его эволюции и зависимости от солнечной активности.
   В целом, скоординированные широкомасштабные наблюдения в Арктике и Антарктике, выполненные в 2007/08 г., позволили собрать уникальную коллекцию данных, освещающих состояние климатической системы полярных областей в период глобального потепления. Сравнение вновь полученных данных с изменениями в предшествующий период, а также с изменениями в других районах планеты и с результатами расчетов с использованием глобальных климатических моделей проливает свет на причины изменений, наблюдаемых в полярных районах в атмосфере, океане и ближнем космосе.
   Ниже приводятся краткие результаты российских исследований в период МПГ 2007/08, выполненных в России в рамках направления «Гидрометеорологические и гелиогеофизические условия полярных областей» и подробно изложенных в работе (Метеорологические и геофизические исследования, 2011).

5.1.1. Климатические изменения в морской Арктике в начале XXI века

   Благодаря полученным в период МПГ 2007/08 данным, объединенным с ранее собранными данными о состоянии водных масс, морских льдов и атмосферы, оказалось возможным проследить развитие потепления в 1990–2000-х годах в морской части Арктики, его связь с изменениями глобального климата и сравнить с потеплением в 1930–1940-е годы.
   Сравнение приповерхностной температуры воздуха (ПТВ) в области севернее 60°с.ш. в периоды современного потепления и потепления 1930–1940-х годов показало, что средняя температура за десятилетие 1998–2007 гг. в среднем за год, весной и летом выше, чем в самое теплое десятилетие первого потепления, но зимой соотношение обратное. Тренд средней ПТВ за 31-летний период развития современного потепления (1978–2008 гг.) превышает тренд за такой же период развития первого потепления в теплую половину года, особенно летом. Зимой современный тренд выражен значительно слабее.
   В морской части Арктики наиболее значительные климатические изменения произошли за последние 15 лет. Средняя за зимние месяцы (ноябрь – март) ПТВ повышалась здесь после 1991 г., а средняя ПТВ за лето – после 1996 г. До этого времени, начиная с 1951 г., ПТВ не повышалась. Наибольшее число значительных положительных аномалий ПТВ отмечено в последнее десятилетие, причем в теплую половину года – с июня по октябрь.
   В изменчивости температуры воздуха в атлантической части Арктики более 30 % составляет вклад Атлантического мульти-декадного колебания (АМО). Повышение средней ПТВ в области к северу от 60⁰ с.ш. на фазе роста АМО в последние три десятилетия по сравнению с ее повышением в аналогичной фазе во время первого потепления максимально летом и отсутствует зимой.
   Потепление особенно наглядно проявилось в быстром сокращении площади морских льдов, начавшемся в конце 1990-х годов. Связь между летним потеплением в Арктике и сокращением распространения морских льдов в сентябре усиливается по мере развития потепления и характеризуется корреляцией –0,90 между рядами летних значений площади морского льда и ПТВ за 1979–2010 гг.
   Исследования, выполненные на дрейфующей станции СП-35 в 2007/08 г., обнаружили эмиссию СО -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

в атмосферу с поверхности нарастающего льда и подтвердили активную роль морского льда в формировании сезонного максимума концентрации СО -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

в атмосфере над Арктическим океаном.
   Изменения в состоянии водных масс в Арктическом бассейне стали заметными с конца 1980-х – начала 1990-х годов, когда температура в слое атлантической воды (АВ) стала повышаться и достигла максимума в 2000-е годы. Предыдущие более слабые повышения приходятся на 1930-е и 1950-е годы. Минимумы глубины максимальной температуры в слое АВ и глубины верхней границы слоя АВ приходятся на эти же периоды. При этом междесятилетние изменения температуры в подповерхностном слое воды в Арктическом бассейне согласуются с изменениями температуры поверхности воды в Северной Атлантике от тропиков до умеренных широт.
   Причинами усиления потепления, помимо сокращения площади льда летом, которое приводит к усилению тренда ПТВ в осенние месяцы с максимумом в ноябре, являются увеличение переноса тепла в высокие широты в процессе атмосферной циркуляции и изменение радиационных притоков тепла в сторону увеличения потока нисходящей длинноволновой радиации вследствие роста содержания водяного пара в атмосфере в Арктическом регионе.
   Сравнение части отмеченных изменений с результатами расчетов по ансамблю глобальных моделей климата показало существенную недооценку моделями наблюдаемого повышения температуры воздуха в Арктике летом и вследствие этого сокращения площади морского льда летом. Причина таких расхождений может быть связана с изменениями радиационного воздействия, вызванного увеличением доли приходящей длинноволновой радиации, которые не учтены в моделях.

5.1.2. Анализ климатических процессов в Арктическом бассейне

   Интерес к исследованиям морского льда и связанных с ним процессов объясняется тем, что его пространственно-временная изменчивость играет важную роль в крупномасштабных процессах в атмосфере и океане. Ледяной покров определяет изменение альбедо, потоки тепла и влаги, а также динамическое взаимодействие между океаном и атмосферой. На формирование термического режима приводного слоя атмосферы существенное влияние оказывают и фазовые превращения на поверхности океана, связанные с замерзанием водной поверхности и таянием льдов.
   По результатам прямых измерений характеристик энергообмена над различными типами льда в центральных и прибрежных районах Арктики установлено, что в осенне-зимний период влияние толщины и сплоченности льда на турбулентный энергообмен в атмосфере может быть значительным. Над участками открытой воды и тонкого молодого льда вклад турбулентного обмена в тепловой баланс превосходит вклад радиационного обмена. Наблюдается положительный поток тепла над зонами разводьев и отрицательный над многолетними льдами. Поток тепла оказывается зависим от наличия пространственных неоднородностей на поверхности льда – торосов, снежниц, локальных разрывов и пр.
   Усиление турбулентного энергообмена наблюдается в прикромочной зоне, что приводит к интенсификации атмосферных процессов в прикромочной зоне в осенний период. При отрицательных температурах воздуха поток тепла над полыньями и разводьями положителен и может достигать нескольких сотен Вт/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, а при направлении ветрового потока со стороны полыньи неустойчивая стратификация атмосферы может сохраняться и на расстоянии в сотни метров от края кромки. Это расстояние зависит от скорости ветра и разности температур открытой воды и воздуха.
   Коэффициент сопротивления и параметр шероховатости покрытой льдом морской поверхности существенным образом зависят от пространственной структуры ледяных полей. Коэффициент сопротивления может изменяться в несколько раз в зависимости от наличия торосов, зон разводьев, поземки и многих других трудно параметризуемых факторов. Диапазон изменчивости параметра шероховатости морского льда также велик и составляет несколько порядков. Величина параметра шероховатости даже относительно ровных поверхностей зависит от плотности снежного покрова, наличия заструг на снежной поверхности, направления и скорости ветра, наличия поземки и ряда других условий.
   Коэффициенты обмена, полученные в результате прямых измерений, не зависят напрямую от легко измеряемых метеорологических параметров, а связаны с целым комплексом окружающих условий. Поэтому для разработки их параметризаций необходимо проведение комплексных экспериментов, сочетающих контактные и дистанционные измерения в пограничном слое атмосферы, а также учет температурных и структурных характеристик подстилающей поверхности.
   С помощью модели ИВМ РАН проведены численные расчеты совместной циркуляции Северного Ледовитого океана, Северной Атлантики и Берингова моря, результаты которых сопоставлены с данными океанографических наблюдений в Арктическом бассейне.
   Для верификации модели использованы данные наблюдений в Арктическом бассейне в периоды с 1990 г. по настоящее время и за десятилетие 1970-х годов. Поля за 1970-е годы построены по данным уникальных океанографических наблюдений в течение семи весенних сезонов на сети станций, покрывающей весь Арктический бассейн. Для восстановления полей 1990-х и 2000-х годов использована оригинальная методика реконструкции крупномасштабной составляющей. Применение предложенной методики позволило получить поля температуры, солености и характеристик структуры водных масс на большей части акватории Арктического бассейна по данным наблюдений за 1990-е годы и за 2007 г.
   Вычислительные эксперименты состояли в воспроизведении полей температуры, солености, компонентов скорости течений, уровня океана и ряда других характеристик для периода с января 1958 г. по декабрь 2006 г.
   Сопоставление данных наблюдений и результатов численных экспериментов для 1990-х годов показало, что полям, построенным по данным наблюдений, свойственно существенно более сглаженное пространственное распределение температуры атлантических вод. Модельное распределение более полно отражает струйный характер распространения атлантических вод.
   Согласно как данным наблюдений в период с 1970-х по 1990-е годы, так и результатам модельных экспериментов, в слое атлантических вод в 1990-х годах произошло существенное потепление относительно 1970-х годов. По данным наблюдений, наиболее значительное потепление, достигающее 1,0–1,5 °С, наблюдается в секторе Арктического бассейна от Новосибирских островов до полюса. Согласно модели, потепление здесь незначительно и составляет всего 0,1–0,3 °С, а максимальное потепление слоя атлантических вод (до 1,0 °С и более) произошло от пролива Фрама до арх. Северная Земля вдоль основного пути распространения вод Атлантики.
   Общее распределение толщины слоя пресной воды, согласно результатам модельного эксперимента, аналогично данным наблюдений. От сектора Баренцева моря к центру Арктического бассейна и Аляске происходит увеличение толщины слоя пресной воды от 1–3 до 22–25 м. Циркуляция в поверхностном слое опресненной холодной арктической водной массы хорошо соответствует крупномасштабным особенностям распределения толщины слоя пресной воды. Абсолютный максимум толщины слоя пресной воды располагается в области антициклонического вращения вод в круговороте моря Бофорта.
   В модельных экспериментах проявилась связь долгопериодной эволюции толщины слоя пресной воды и динамики вод Арктического бассейна. Отмечены три периода повышенных значений толщины слоя пресных вод и завихренности течений в круговороте Бофорта. Это периоды 1960-х и 1980-х годов и с 1999 г. по наши дни. С 1976 г. отмечается долгопериодный тренд – увеличение как толщины слоя пресных вод, так и завихренности поля течений. Эти тренды совпадают с трендом уменьшения площади льда в Арктике, полученным по данным наблюдений. Согласованность этих долгопериодных трендов подтверждает удовлетворительное качество модели по воспроизведению климатической изменчивости в Арктическом бассейне.
   Наибольшая корреляция между завихренностью течений и толщиной слоя пресной воды в круговороте Бофорта (0,68) достигается при опережении завихренности течений содержания пресной воды на год и девять месяцев (1,75 года). Можно констатировать устойчивую связь циркуляции и бюджета пресных вод в Арктике на протяжении, по крайней мере, последних пятидесяти лет.
   Взаимосвязь рассматриваемых климатических процессов можно представить следующим образом. Повышение интенсивности циркуляции в Арктическом бассейне сопровождается как увеличением поступления теплых атлантических вод, так и увеличением антициклонической завихренности в круговороте Бофорта. Одновременно ускоряются таяние льда и увеличение количества пресных вод и их динамической аккумуляции в круговороте. Такое развитие событий соответствует данным наблюдений и моделирования, по которым 1990-е годы существенно теплее 1970-х, а аккумуляция пресной воды и завихренность течений в круговороте Бофорта в 1990-е годы также заметно выше, чем в 1970-е годы.

5.1.3. Палеоклиматические исследования

   Пассивные ледники полярных регионов Земли представляют собой скопления снега, фирна и льда, возникающие и деградирующие в течение десятков – сотен лет в результате колебаний высотного положения снеговой линии.
   Такие ледники неподвижны и поэтому практически лишены возможности оказывать механическое влияние на подстилающий рельеф, но значительно изменяют перигляциальные ландшафты в результате стока и эрозии талых ледниковых вод, изоляции верхних горизонтов многолетнемерзлых пород от выхолаживания и вытаивания погребенного льда.
   Пассивные ледники наиболее быстро отреагировали на потепление, связанное с окончанием Малого ледникового периода, и в XX веке внесли наибольший вклад в сокращение площади покровного оледенения Арктики.
   Один из важных климатических выводов состоит в том, что высота снеговой линии в полярных регионах Земли меняется очень быстро во времени и в пространстве. В северо-западной части дельты реки Лены располагается остров Арга-Муора-Сисе размером около 75 км в поперечнике, который еще в середине XX века сохранял остатки деградировавших пассивных ледников. Высота этого острова над уровнем моря всего 20–30 м, а снегонакопление на нем в настоящее время значительно больше, чем на остальном пространстве дельты, где снег накапливается меньше и тает быстрее. Этот пример свидетельствует о быстром образовании ледниковых тел в самых разнообразных природных условиях в результате быстрого уменьшения высоты снеговой линии, а значит, о быстрых климатических флуктуациях в полярных регионах Земли.
   В представлениях о пассивном оледенении Арктики заложено значительно меньше противоречий по сравнению с гипотезой о крупных растекающихся по Северной полярной области покровных ледниках. Многие проблемы расселения растений, животных и человека в Арктике теперь могут получить вполне адекватное объяснение, которое исключается при господствующих представлениях о гигантских ледниковых щитах прошлого.
   Ледовый комплекс пород (ЛК) – это накопленные в период 60–15 тыс. лет тому назад алеврито-песчаные отложения с большим количеством органических остатков и льдов повторно-жильного происхождения. Количество льда в ЛК может достигать 80–90 % объема породы. Грандиозные разрезы ЛК приурочены к побережьям морей Лаптевых и Восточно-Сибирского.
   ЛК в последнее время привлек внимание научной общественности по нескольким причинам. Во-первых, разрушение берегов, сложенных ЛК, идет быстрыми темпами, в результате чего Россия ежегодно теряет до 10 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

суши. Во-вторых, при разрушении ЛК в воду рек и морей поступает значительное количество углерода, содержание которого в воздухе в виде углекислого газа считается значимым для формирования климата. В-третьих, само происхождение ЛК до сих пор не получило достаточно внятного объяснения. Разрешение этой проблемы должно привести к более глубокому пониманию гидрометеорологических процессов. Исследования, проведенные на побережье моря Лаптевых, с очевидностью показывают, что формирование ЛК невозможно без влияния морского фактора.
   Результаты исследований показывают, что начало Малого ледникового периода приходится на разное время – от 1470 г. до 1760 г., и продолжался он до первой половины XX века, а в некоторых местах (на плато Путорана) – вплоть до второй половины прошлого века. Время начала и окончания похолодания различаются в разных частях Арктики. В большинстве исследуемых регионов Малый ледниковый период осложнен фазой потепления продолжительностью от 40 до 220 лет.
   На протяжении последнего тысячелетия было несколько периодов повышения и понижения температуры, что не позволяет исключать возможность естественного похолодания климата в полярных областях.

5.1.4. Современные изменения климата Антарктики

   В период МПГ 2007/08 в Южной полярной области выполнялись три крупных международных кластерных проекта: COMPASS (Сбор данных метеорологических измерений в активную фазу МПГ для научных и прикладных исследований), CLICOPEN (Влияние климатически индуцированного таяния ледников на морские и сухопутные прибрежные сообщества вдоль западного Антарктического полуострова) и ANTPAS (Антарктическая и субантарктическая вечная мерзлота, перигляциальная зона и почва).
   В результате выполнения проекта МПГ COMPASS создана многопользовательская база срочных метеорологических и аэрологических данных всех антарктических станций с длинными рядами, которые впервые стали доступны для антарктического сообщества. Указанные данные, прошедшие процедуру контроля качества, используются для информационного обеспечения климатических исследований в Антарктике, совершенствования региональных моделей и реанализа, поддержки прикладных разработок.
   Воздействие потепления на местные экосистемы, проявившееся за последние десятилетия в районе Антарктического полуострова в сокращении покровного оледенения, площади морского льда, периода ледостава и как следствие в вымывании осадочных пород, изменении солености и содержания растворенного кислорода в морской воде, изменении видового состава, пищевых цепей и структуры биологических сообществ и т. п., стало предметом изучения в кластере CLICOPEN.
   В ходе реализации проекта ANTPAS, направленного на обобщение исторических и современных данных о распространении, толщине, возрасте, физических и геохимических свойствах вечной мерзлоты и почвы Антарктиды и субантарктических островов, была создана национальная сеть геокриологических полигонов. Кроме того, были выполнены оценки трендов климатических параметров Южной полярной области за период инструментальных наблюдений с учетом данных МПГ. Расчеты показали, что, несмотря на заметные проявления потепления в Западной Антарктике, метеорологический режим Антарктиды в целом характеризуется естественной изменчивостью атмосферных процессов.
   Основные результаты рассмотренных выше работ сводятся к следующему:
   – восстановлена российская циркумполярная сеть метеорологических измерений в Антарктике, состоящая из восьми станций; начаты регулярные геокриологические наблюдения на трех станциях (Беллинсгаузен, Новолазаревская, Прогресс), прибрежные гидрологические и планктонологические наблюдения на острове Кинг-Джордж, позволившие оценить воздействие текущего изменения климата на развитие местных экосистем;
   – построен наиболее полный набор метеорологических данных отечественных и зарубежных антарктических станций, основанный на текущей синоптической информации, которая прошла единый контроль качества данных и впервые стала доступна для антарктического сообщества; исторические и текущие данные российских антарктических станций размещены на Интернет-сайте ААНИИ (http://www.aari.aq) и обновляются ежедневно;
   – выполнены оценки трендов климатических параметров Южной полярной области за период инструментальных наблюдений. Расчеты показали, что, несмотря на заметные проявления потепления в Западной Антарктике, метеорологический режим Антарктиды в целом характеризуется естественной изменчивостью атмосферных процессов;
   – обнаруженный сигнал потепления в средней тропосфере Южной полярной области является наибольшим на планете и требует специального исследования. Один из максимумов сезонного тропосферного потепления зафиксирован на станции Беллинсгаузен, что обусловливает необходимость восстановления программы радиозондирования атмосферы на этой станции.
   Успех метеорологических проектов SCAR READER и IPY COMPASS, объединивших национальные архивы стран-операторов в Антарктике, обусловил появление новых информационных ресурсов READER Ice, READER Ocean и READER Aerosol, что позволило существенно улучшить понимание формирования климатообразующих процессов в Антарктике и их влияния на глобальный климат.

5.1.5. Газовые и аэрозольные компоненты

//-- Озон --//
   В последние годы наблюдается значительный прогресс в систематизации результатов наблюдений за озоновым слоем Земли. Спутниковые измерения позволяют получать ежедневные данные о глобальном распределении общего содержания озона. Наблюдения на отдельных озонометрических станциях дают регулярную информацию о вертикальном распределении озона в разных точках земного шара. Такие измерения позволяют накапливать данные об изменении озонового слоя и химически активных озоноразрушающих газов за весь период наблюдений и контролировать сегодняшнее состояние озонового слоя.
   Особый интерес к исследованиям газового состава атмосферы Антарктиды вызван, в частности, и феноменом антарктической весенней озоновой аномалии – ежегодным уменьшением общего содержания озона в атмосфере над Антарктидой в весенний период (август – октябрь). В последние десятилетия характерным для изменения общего содержания озона в течение года над Антарктидой является его уменьшение с момента наступления полярного дня до, как правило, ноября, затем рост до максимальных значений в декабре – январе и последующее уменьшение по мере уменьшения полуденной высоты Солнца.
   Степень выраженности весенней отрицательной аномалии и сами значения общего содержания озона (ОСО) над различными антарктическими станциями связаны с размерами и расположением зоны так называемой озоновой дыры над Антарктидой. Под озоновой дырой понимают уменьшение ОСО до значений менее 220 е. Д. Область столь малых значений ОСО образуется внутри стратосферного циркумполярного вихря при очень низкой отрицательной температуре на высоте более 20 км. Территория, охватываемая озоновой дырой, ее геометрические параметры, продолжительность и степень проявления этого эффекта существенно меняются от года к году.
   На станциях, на которых наблюдения начинаются в конце июля, видно отчетливое уменьшение ОСО с конца июля – начала августа. Значительная межсуточная изменчивость ОСО в последующие дни на некоторых станциях (Мирный, Вернадский, Ротера) связана, как показывают данные спутниковых наблюдений, с изменением формы озоновой дыры и ее расположения относительно станций. На ст. Мирный в первой декаде августа 2007 г. наблюдались самые низкие за весь период наблюдений с 1974 г. значения ОСО в августе. На ст. Новолазаревская в 2007 г. отмечено минимальное за весь период наблюдений для этого месяца содержание озона (27 августа, 136 е. Д.), а также самое низкое среднемесячное значение ОСО в августе. Самое низкое содержание озона на ст. Восток наблюдалось весной 2007 г. (7 октября, 118 е. Д.). До середины ноября большую часть времени ОСО на ст. Восток не превышало 200 е. Д.
   В 2007 г. над Антарктидой в отдельные дни августа общее содержание озона было самым низким для этого времени года за весь период наблюдений, хотя в целом потери озона над Антарктикой были близки к средним за последние годы значениям. К середине сентября площадь озоновой дыры достигла 25 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, а затем начала уменьшаться и к концу сентября сократилась до 19 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. Для сравнения в рекордные 2000 и 2006 годы площадь дыры превышала 29 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

.
   В 2008 г. озоновая дыра просуществовала до конца декабря и была одной из самых продолжительных за весь период наблюдений за общим содержанием озона в Антарктике. В период максимального развития ее площадь составила около 25 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

.
   На всех рассматриваемых станциях аномалии ОСО до начала восьмидесятых годов были положительными, но со второй половины 1980-х годов становятся, как правило, отрицательными. Лишь в 1988 и 2002 гг. из-за раннего разрушения циркумполярного вихря эффекта озоновой дыры не наблюдалось. В последнее десятилетие усиления эффекта озоновой дыры не отмечается, и в целом можно говорить о стабилизации проявления весенней отрицательной аномалии ОСО в 2000-е годы.
   В области моделирования изменений содержания малых газовых составляющих атмосферы с помощью современных двух– или трехмерных глобальных фотохимических моделей с высоким пространственным разрешением также удалось добиться значительного прогресса. Разработанная глобальная трехмерная транспортно-фотохимическая модель показала хорошие возможности воспроизведения годового хода малых газовых составляющих, в частности озона, при использовании в качестве входных параметров полей ветра и температуры воздуха по данным Метеорологического агентства Великобритании (United Kingdom Meteorological Office, UKMO).
   С помощью этой модели были проведены оценки изменения содержания газовых компонентов, в том числе ОСО и вертикального профиля озона, в нижнем 50-километровом слое атмосферы Земли, произошедшие в 2001 г. по сравнению с 1970 г. Расчеты показали хорошее совпадение с оценками, сделанными на основе данных измерений. Это относится и к изменению годового хода ОСО, и к изменению вертикального распределения озона. Количественно модельные оценки демонстрировали уменьшение ОСО, которое в полтора-два раза превышало измеренные значения. Наиболее ярко это различие проявляется в тропиках и средних широтах Северного полушария. Основная причина расхождения, по-видимому, заключается в том, что в модели не учитывается изменение динамики атмосферы от года к году и в качестве внутренних параметров используются поля ветра и температуры лишь для выбранного 2001 г.
   Модельные оценки изменения озонового слоя Земли в будущем до 2050 г. показывают, что восстановления ОСО до уровня 1970 г. не происходит, хотя несколько возрастает (на 10–15 %) концентрация тропосферного озона. Глобальный дефицит озона по сравнению с 1970 г. при этом составит 2 %, а в средних широтах Северного и Южного полушария 2,5 и 3,5 % соответственно. Такое явление, как озоновая дыра с уменьшением ОСО ниже уровня 220 е. Д. в весенний период в Антарктике, сохранится, по крайней мере, для тех лет, когда будут наблюдаться соответствующие условия: низкая температура в нижней стратосфере и устойчивый циркумполярный вихрь.
//-- Аэрозоль --//
   Одним из важных факторов, определяющих величину составляющих радиационного баланса системы Земля – атмосфера, является присутствующий в атмосфере аэрозоль. Атмосферный аэрозоль может вызывать климатические изменения посредством так называемого радиационного форсинга. Суммарный эффект влияния аэрозольной составляющей на радиационное выхолаживание атмосферы составляет от –0,9 до –0,1 Вт/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

(МГЭИК, 2008). В среднем это компенсирует около 1/3 величины радиационного нагревания атмосферы за счет наличия в ней углекислого газа.
   В условиях сегодняшнего внимания к проблеме климатических изменений возрастает значение экспериментальных данных о вариациях аэрозоля в различных регионах планеты, особенно в наиболее чистых районах, удаленных от основных источников антропогенного аэрозоля, таких как Антарктика.
   В многолетних рядах годовых сумм суммарной солнечной радиации отсутствует положительный тренд, т. е. нет увеличения энергии, поступающей к Земле извне. Таким образом, причины происходящих в настоящее время долговременных изменений в перераспределении энергии в системе Земля – атмосфера, выражающихся в изменениях приземной температуры, надо искать, по-видимому, внутри самой системы.
   Межгодовая изменчивость аэрозольного ослабления солнечной радиации в антарктической атмосфере определяется в основном попаданием в стратосферу продуктов мощных вулканических извержений. Длительность периодов с повышенным уровнем замутнения атмосферы составляла 1,5–2 года.
   В периоды между крупными вулканическими извержениями, на последний из которых приходятся и годы проведения МПГ 2007/08, Антарктида была и остается одним из регионов с наиболее низким уровнем аэрозольного ослабления солнечной радиации, который по существу соответствует минимальному уровню естественного глобального фона аэрозольного замутнения атмосферы и в целом стабилен в пределах естественной изменчивости. Это свидетельствует о том, что атмосфера Антарктиды и по сей день практически не подвержена загрязнению аэрозолем антропогенного происхождения.
   В Арктике для оценки влияния аэрозоля на радиационные процессы в системе подстилающая поверхность – атмосфера необходимо, в частности, изучение каналов обмена и перераспределения аэрозольного вещества в высоких широтах.
   Данные, полученные в августе – сентябре 2007 г. в 53-м и 54-м рейсах НИС «Академик Мстислав Келдыш», и результаты исследований в Белом море в 2003–2006 гг. позволили провести анализ массовой и счетной концентрации аэрозоля, массовой концентрации микрокристаллического углерода и ионного состава приводного аэрозоля.
   Сравнение аэрозольных характеристик Белого и Карского морей показало близость средних значений модальных радиусов частиц и дисперсии распределений двух фракций. Основное различие районов – более высокое содержание субмикронных частиц (в 6,8 раза) и микрокристаллического углерода (в 3,4 раза) в районе Белого моря, обусловленное сильным влиянием континентальных источников аэрозоля.
   Для Белого моря средний вклад континентальных источников в ионный состав аэрозоля составляет 38 %, для центральных районов Карского – 30 %, а для районов, прилегающих к континенту, этот параметр может достигать значений 60–80 %.

5.1.6. Верхняя атмосфера

//-- Солнечная активность --//
   Исследование влияния солнечной активности (СА) на космическую погоду остается наиболее важной проблемой солнечно-земной физики. В периоды магнитосферных бурь наблюдаются наиболее сильные нестационарные изменения параметров ионосферы, которые недостаточно изучены, несмотря на большое число работ, посвященных решению этой задачи. Это связано со сложностью определения закономерностей протекания бури в ионосфере по экспериментальным данным из-за особенностей каждой конкретной бури, зависящей от многих факторов, таких как параметры межпланетного магнитного поля, интенсивность бури, координаты и местное время пункта наблюдения. Дополнительная сложность выделения этих закономерностей связана и с тем, что даже в спокойных условиях изменчивость ионосферы достаточно велика.
   Анализ экспериментальных данных вертикального и наклонного зондирования, измерений полного электронного содержания на сети наземных приемников глобальной системы навигации и определения положения (Global Positioning System, GPS) и наблюдений атмосферной эмиссии атомного кислорода в линии 630 нм в период 2005–2007 гг. позволил получить следующие результаты:
   – тип ионосферного возмущения в зоне движения главного ионосферного провала (ГИП) зависит от широты станции, локального времени LT и магнитной активности;
   – в главной фазе и в фазе восстановления геомагнитной бури в послеполуденные и вечерние часы наблюдались резкие понижения электронной концентрации (срывы суточного хода критических частот слоя F2), связанные со смещением экваториальной стенки ГИП; во время геомагнитных возмущений область аномально низкой ночной ионизации сдвигается в средние широты; появление вечерних провалов не зависит от СА;
   – модельные расчеты вариаций электронной плотности во время наблюдений вечерних градиентов ионизации показали, что узкий и глубокий провал в вечернем секторе формируется полосой западного дрейфа с высокими скоростями;
   – наблюдавшиеся аномальные ионосферные возмущения можно разделить на три типа: крупномасштабные ионосферные возмущения, волнообразные возмущения с периодом около двух суток и резкие кратковременные флуктуации электронной плотности в средних широтах во время главной фазы бури;
   – появление крупномасштабного ионосферного возмущения в средних широтах может быть вызвано усилением термосферного ветра, переносящего измененный состав термосферы; однако механизм образования и распространения подобного возмущения до конца не выяснен;
   – причина появления волновых возмущений с периодом около двух суток также не выяснена до конца и требует дополнительных исследований;
   – резкие кратковременные флуктуации электронной плотности можно отнести к перемещающимся ионосферным возмущениям, появление которых связано с генерацией и распространением атмосферных гравитационных волн.
   Исследования природы появления импульсных сигналов в процессах внутреннего и внешнего фотоэффекта показали, что известные до настоящего времени механизмы в солнечно-земных связях не являются прямым следствием наблюдаемых эффектов в экспериментах с фотоколориметром КФК-2 и в спектре светодиода (520 нм). Вероятным космофизическим агентом наблюдаемых сигналов может быть неизвестная солнечная энергия (высокопроникающий компонент), связанная с активностью процессов в ядре Солнца или в ближних зонах (ядро – акустическая зона – фотосфера).
   В исследовании импульсных сигналов в ультрафиолетовом (УФ) спектре зенита атмосферы (флуктуаций в нанометровом диапазоне, далее нм-флуктуаций) установлена их обусловленность вторжением солнечных космических лучей (СКЛ) в верхнюю атмосферу. Полученный результат объясняется столкновением первичных частиц СКЛ с молекулами мезосферы. Связь нм-флуктуаций с потоками СКЛ имеет особое значение также и в исследовании содержания озона. В определенные периоды полярного дня коэффициент корреляции рассматриваемых факторов может превышать 0,8. Установленная зависимость прослеживается на протяжении 11-летнего цикла.
   Таким образом, исследование нм-флуктуаций раскрывает ранее не известные механизмы воздействия солнечных факторов на верхнюю атмосферу. Разработка новых методических основ диагностики и методов прогнозирования состояния мезосферы в полярных областях может основываться на исследования нм-флуктуаций УФ в зените атмосферы. При внедрении диагностики УФ-радиации в зените атмосферы представляется возможным получать следующие показатели данных космической погоды:
   – среднесуточные значения нм-флуктуаций, отражающие состояние верхней атмосферы в области мезопаузы и интенсивность протонов СКЛ;
   – значения гармоник интенсивности УФ в диапазоне 296–330 нм, отражающие вариации глобальных и сейсмолокальных (магнитозвуковых) колебаний Солнца.
   Изучение изменчивости циркуляции и содержания озона в Южной полярной области с учетом вариаций УФ излучения Солнца показало, что в октябре ОСО в Антарктике ежегодно уменьшается до минимального уровня, а после распада зимнего циркумполярного вихря в разные годы возрастает до максимальных значений вследствие притока воздуха, обогащенного озоном, из субполярной зоны. Сроки распада циркумполярного вихря в период от начала ноября до конца декабря существенно различаются. Максимальный уровень ОСО также демонстрирует существенные межгодовые вариации, амплитуда которых составляет десятки единиц Добсона. Высокая корреляция (-0,8) между максимальным уровнем ОСО и датой наблюдения этого максимума предполагает влияние экваториального квазидвухлетнего цикла (КДЦ) на уровень сезонного максимума ОСО и соответственно на сроки разрушения вихря.
   Исследование связи межгодовых вариаций максимальных значений ОСО с КДЦ ветра экваториальной стратосферы с учетом протяженности КДЦ и сезонных закономерностей его эволюции выявило следующие закономерности:
   – амплитуда межгодовых флуктуаций значений ОСО в период 24-месячных циклов меньше, чем при 30– или 36-месячных КДЦ;
   – чередование относительных максимумов и минимумов в многолетних межгодовых вариациях значений ОСО согласуется с предположением о влиянии КДЦ на интенсивность крупномасштабного переноса озона из тропиков в высокие широты;
   – максимальный спад ОСО наблюдался в 1979–1993 гг. – в период продолжительной серии 30-месячных КДЦ, в то время как при наблюдении в экваториальной стратосфере чередования 24-месячных и 30– или 36-месячных циклов многолетний ход ОСО имеет незначительный тренд;
   – период КДЦ определяется интенсивностью солнечного УФ излучения в стадии стагнации при спуске восточного ветра в нижнюю стратосферу. Следовательно, влияние КДЦ на ОСО в Антарктике также зависит от УФ излучения Солнца.
//-- Магнитосферные колебания --//
   Магнитосферные колебания участвуют в процессах передачи энергии из солнечного ветра в магнитосферу и вносят вклад в магнитную и авроральную активность.
   Трехлетний период 2007–2009 гг. был периодом глубочайшего минимума, каких не наблюдалось в течение двух столетий, с начала XIX века. В этом отношении внешние условия МПГ в 2007 г. были прямой противоположностью условий периода МГГ в 1957 г., когда, наоборот, Солнце испытывало самый высокий пик своей активности за всю историю солнечных наблюдений с начала XVIII века.
   Глобальные магнитогидродинамические (МГД) колебания миллигерцового диапазона, участвуя в процессах передачи энергии от солнечного ветра в магнитосферу, вносят вклад в усиление авроральной и магнитной возмущенности. Они также служат одним из основных факторов, приводящих к ускорению электронов до релятивистских скоростей. Кроме того, они могут вызывать пондеромоторное перераспределение плазмы в магнитосфере, «сгребая» ионы к вершинам силовых линий.
   Путем сопоставления двух событий обтекания магнитосферы высокоскоростными потоками солнечного ветра, случившихся в разных условиях возмущенности, как солнечной, так и магнитосферной, удалось показать прямое проникновение МГД-волн из межпланетной среды в магнитосферу и участие этих волн в ускорении электронов.
   Другим важным выводом можно считать установление того факта, что даже в условиях предельно низкой солнечной активности, характерной для второго полугодия 2008 г. и первой половины 2009 г., может работать механизм ускорения электронов МГД-волнами, приводящий к появлению во внешнем радиационном поясе, где проходит геостационарная орбита, потоков релятивистских электронов, достаточных для создания угрозы нормальной работе бортовой электроники. За период с июля 2008 г. по июнь 2009 г., когда среднемесячное число Вольфа не превышало 4,1, а его среднее значение составляло 1,7, наблюдалось 15 интервалов времени, когда по данным измерений на GOES-10 и GOES-11 поток электронов с энергией более 2 МэВ превышал критическое значение 103 частиц/(см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

×с×стер), а в шести из этих случаев он выходил за пределы 104 частиц/(см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

×с×стер). Во всех этих событиях скорость солнечного ветра составляла не менее 550 км/с.
//-- Влияние полярной тропосферы на климатическую систему --//
   Результаты анализа закономерностей изменений геомагнитной активности и термобарических характеристик тропосферы в рамках модели влияния гелиогеофизических возмущений полярной тропосферы на климатическую систему Земли, а также учет быстрых радикальных изменений глобальной циркуляции в атмосфере и океане позволяют сделать вывод о том, что значительная часть наблюдаемого потепления в XX веке может быть обусловлена изменением характеристик солнечной активности.
   Аномалии ПТВ в периоды 1940–1975 и 1976–1979 гг., так же как и изменения теплосодержания Мирового океана, являются следствием особенности отклика теплового и динамического режимов Мирового океана и атмосферы на изменение процессов в атмосфере, океане и криосфере, связанное с потеплением в полярных областях в начале XX века. Исключительно важная роль при этом принадлежит изменениям массы льда в Арктическом бассейне и стока северных рек, регулирующих соленость воды в Северной Атлантике, характеристики термохалинной циркуляции и энергообмен атмосферы с океаном.
   Для оценки реального количественного вклада как солнечной активности, так и антропогенных факторов в изменения глобальной ПТВ, теплосодержания атмосферы и океана необходимо учитывать изменения циркуляции в атмосфере и океане, криосфере и термохалинной циркуляции.

5.2. Океанография и морской лед

   Одной из главных целей крупномасштабного международного научного эксперимента МПГ 2007/08 было проведение научных мероприятий по сбору и анализу фактических данных о состоянии окружающей среды в ключевых районах полярных областей Земли. Эта основная задача программы была успешно выполнена. Благодаря скоординированным между странами-участницами в рамках МПГ комплексным морским исследованиям Северного Ледовитого и Южного океанов получен большой объем океанографической и ледовой информации.
   Международным сообществом в период МПГ были проведены 72 морские экспедиции, из них 40 экспедиций проведено в Арктике и 32 экспедиции – в Антарктике. При этом на российских научно-исследовательских платформах (суда и дрейфующая станция СП) в СЛО было проведено 24 экспедиции и в шести иностранных экспедициях приняли участие российские ученые. В Южном океане проведено семь экспедиций на российских судах и в двух иностранных экспедициях участвовали российские специалисты.
   Важно подчеркнуть, что наблюдения выполнялись по единым международным стандартам, с интеркалибрацией приборов и оборудования, а международные процедуры, принятые участниками МПГ, позволили производить свободный обмен полученными данными.
   Успех МПГ 2007/08 оказался еще более значимым для Арктического региона. Начало реализации Программы совпало с периодом развития экстремальных гидрометеорологических процессов в Арктике. Вследствие этого полученные данные о состоянии океана оказались уникальными, поскольку позволили описать структуру аномального состояния океана и оценить изменчивость океанографических условий в период действия экстремальных процессов.
   К основным результатам, достигнутым в период проведения МПГ 2007/08 в области океанографии и исследования морских льдов, можно отнести следующие:
   – получена наиболее полная за последние десятилетия картина современного состояния вод и морских льдов полярных областей, установлены главные причины экстремальных изменений океанографических и ледовых характеристик в период МПГ2007/08 и получены оценки тенденций изменения состояния вод и морских льдов после МПГ;
   – собранная в период МПГ обширная гидрометеорологическая информация составила основу для: а) выполнения сравнительного анализа с историческими данными с целью достижения более полного понимания причин и следствий происходящих в гидросфере изменений, б) получения оценки будущих изменений в океане и ледяном покрове, в) совершенствования процедур дешифрования данных ИСЗ и развития численных моделей океана и морских льдов;
   – получен опыт проведения и координации широкомасштабных исследований океана и морских льдов с применением современных контактных и бесконтактных средств измерений, что позволит уже в ближайшие годы создать международные системы оперативного и климатического мониторинга полярных районов.
   Ниже кратко представлены результаты российских исследований, выполненных в период МПГ 2007/08 в рамках направления «Гидрометеорологические и геофизические условия полярных областей», подробно изложенные в работе «Океанография и морской лед» (Океанография и морской лед, 2011).

5.2.1. Современные средства исследования океана и ледяного покрова

//-- Современные средства зондирования и исследования океана --//
   Качественный и количественный скачок в развитии приборной базы, используемой при проведении океанологических исследований в Арктике, наиболее очевиден на примере экспедиций на научно-исследовательских дрейфующих станциях СП, организуемых ААНИИ. Расширение приборной базы по номенклатуре и увеличение числа измеряемых этими приборами океанологических параметров происходили начиная с 2006 г., когда к работе приступил сезонный отряд дрейфующей станции СП-34, в результате чего возрос объем выполняемых наблюдений. Развитие исследований СЛО с применением современных приборов и оборудования связано со следующими перспективными решениями:
   а) в рамках работ на дрейфующем льду:
   – увеличение числа автономных измерителей температуры и электропроводности SBE 37SM и профилографов течений WHS300 для обеспечения полигонных постановок с целью исследования пространственно-временной изменчивости гидрологических параметров на отдельных горизонтах;
   – кардинальное увеличение получаемой информации за счет исследования микропульсаций гидрологических параметров подо льдом, например, с использованием RMS (Recording Microstructure System) производства Rockland Scientific (Канада);
   б) в судовых экспедициях:
   – увеличение числа измеряемых при зондировании параметров, например, при установке на розетте профилографа WHS600 или WHS300, установке датчиков растворенных газов (кислород, метан), датчика флюоресценции фитопланктона;
   – использование малоинерционных приборов для исследования поверхностного слоя, например турбулиметров.
   В последние годы все более широко в системе мониторинга текущих изменений состояния арктической климатической системы используются автономные заякоренные измерительные комплексы (ПБС – притопленная буйковая станция), с помощью которых выполняется сбор информации в фиксированной точке в течение продолжительного периода времени (как правило, одного года). Автономные заякоренные буйковые станции, наряду с экспедиционными судовыми средствами получения информации, являются одним из мощнейших инструментов сбора данных о гидрофизическом состоянии водной толщи и протекающих в ней процессах. При этом перечень параметров, которые возможно регистрировать при помощи заякоренных станций, является весьма широким и определяется исключительно списком уже существующих приборов, предназначенных для измерения характеристик состояния морской среды и способных работать в автономном режиме. Кроме этого, подобные системы являются единственной возможностью получить достоверную оценку параметров динамического состояния водной толщи: скорости и направления морских течений, их сезонной и межгодовой изменчивости, характеристик приливных течений и пр.
   В настоящее время, наряду с приборами, устанавливаемыми в составе ПБС на фиксированных горизонтах, в практику океанографических наблюдений все чаще входят профилемеры, осуществляющие вертикальное перемещение вдоль несущего троса комплекса в пределах выбранного диапазона глубин и записывающие информацию о вертикальном распределении основных параметров состояния морской среды (температура, соленость, скорость течения).
   Задачам мониторинга гидрофизического состояния СЛО в большей степени отвечают дрейфующие буйковые станции. Современные модификации дрейфующих комплексов позволяют осуществлять их постановку как на открытую воду, так и на дрейфующий лед. Надежность разработанных и уже используемых комплексов доказывает высокую экономическую эффективность их дальнейшего использования в Арктике вне зависимости от направленности климатических изменений и состояния ледяного покрова. Кроме того, дрейфующие буйковые станции являются единственными автономными платформами, обеспечивающими оперативное поступление океанографической информации в течение круглого года. Они значительно экономичнее дрейфующих ледовых станций, организация, обеспечение и эвакуация которых сопряжены с большими финансовыми затратами.
   Комплексное использование различных приборов спутникового наблюдения (активного радара, пассивных приемников в инфракрасном и оптическом спектре и др.) при определенных гидрометеорологических условиях дает уникальную возможность получить представление о мезомасштабных метеорологических и океанографических процессах на основе данных о температуре поверхности океана (ТПО), положении уровненной поверхности, волнении, поверхностных динамических структурах в морях СЛО, их качественных, количественных, а при наличии достаточного количества снимков и статистических характеристиках. В сочетании с натурными подспутниковыми калибровочными и контрольными наблюдениями in situ, осуществляемыми с борта научно-исследовательского судна или при помощи автономных буев, спутниковые изображения являются незаменимым инструментом научно-исследовательских изысканий в труднодоступных районах СЛО.
//-- Современные средства зондирования и исследования ледяного покрова Арктики --//
   Цикл работ в области изучения характеристик морского льда с помощью методов дистанционного зондирования, осуществленный российскими учеными в период МПГ в полярных областях Земли, позволил получить ряд важных выводов.
   Дальнейшее совершенствование методов дистанционного зондирования ледяного покрова полярных регионов требует постановки широкомасштабных экспериментальных работ по верификации методик дистанционного зондирования (ДЗ) морских льдов. Для таких работ необходимым условием должно быть обеспечение исследователям возможности доступа к имеющимся различным информационным источникам по изучаемой акватории. Желательно, в частности, обеспечить в согласованных объемах обмен информацией между ледовыми службами разных стран. Полевые работы должны проводиться с использованием сертифицированной аппаратуры, обеспечивающей выполнение многопараметрических полевых наблюдений с сопоставимой точностью. Необходимо совершенствовать стационарный сегмент гидрометеорологических наблюдений в полярных районах, для чего следует шире разворачивать в труднодоступных полярных регионах сеть современных автоматических измерительных комплексов, включенную в систему мониторинга морских льдов.
   Перспективы развития технологий мониторинга морских льдов зависят также от уровня развития ледовых моделей, позволяющих прогнозировать краткосрочные и долгосрочные изменения параметров ледяного покрова (в том числе моделей дрейфа льда, дрейфа айсбергов, нарастания льда и пр.). В моделях должна быть предусмотрена возможность усвоения спутниковых данных. Прогностический блок должен стать полноправной составляющей технологии мониторинга морских льдов.
   Работы российских ученых по программе МПГ показали, что развитие методов ДЗ морского льда в нашей стране сдерживается из-за отсутствия собственных природоресурсных космических аппаратов, оснащенных современными радарами, радиометрами высокого разрешения и пр. В РФ были предприняты определенные шаги для восстановления российской орбитальной группировки метеорологических и природоресурсных спутников. 17 сентября 2009 г. был запущен российский космический аппарат «Метеор-М». Информация с этого спутника уже используется для решения ряда природоресурсных задач, а данные бортового спектрофотометра с пространственным разрешением 60 м могут быть использованы для изучения особенностей тонкой структуры строения морского ледяного покрова. Вся российская группировка метеоспутников будет состоять из трех аппаратов, причем третий планируется оборудовать радиолокатором с активной фазированной решеткой с пространственным разрешением порядка 1 м.
   В соответствии с федеральной космической программой в период до 2015 г. будет завершена реализация мероприятий по вводу в эксплуатацию Многоцелевой космической системы (МКС) «Арктика». Система будет состоять из двух космических аппаратов (КА) «Арктика-М», функционирующих на высокоэллиптических орбитах, типа «Молния» с периодом обращения 12 часов и двух космических аппаратов «Арктика-Р», запускаемых на низкие околополярные орбиты и оснащенных радиолокаторами с синтезированной апертурой. Подсистема «Арктика-М» позволит осуществлять непрерывный мониторинг окружающей среды Арктики, включая наблюдения за состоянием ледяного покрова в видимом и инфракрасном спектральных диапазонах.
   Опыт ледовых исследований, накопленный в ходе изысканий 1990–2000-х годов, был в полной мере реализован при подготовке и осуществлении Программы МПГ 2007/08. В ходе МПГ были осуществлены три экспедиции в северо-восточной части Баренцева моря и Карском море, в программы которых входило исследование ледяного покрова, ледников и айсбергов. На основе материалов, собранных как в ходе изысканий, так и в ходе работ в рамках МПГ, была создана единая база данных по характеристикам айсбергов Баренцева и Карского морей.
   Освоение ресурсов арктического шельфа России в настоящее время позволяет получать новые данные по морским льдам, айсбергам и связанным с ними процессам в объемах, заметно превышающих сугубо научные программы последних лет. Особую ценность этой информации придает обусловленный нуждами изысканий комплексный характер наблюдений, позволяющий отслеживать все интересующие процессы во взаимосвязи, соединяя метеорологию, различные направления океанологии, гляциологию, географию, климат. Уже сейчас можно констатировать, что благодаря инженерным изысканиям наши знания о природных условиях морей арктического шельфа, и прежде всего Баренцева моря, за последнее десятилетие значительно расширились. Еще большего прогресса в этой области следует ожидать в течение ближайших лет по мере усвоения, обобщения и анализа данных большого числа экспедиций, проведенных в первом десятилетии XXI века.
   Результаты научных наблюдений, полученные в высокоширотных исследованиях на дрейфующих научно-исследовательских станциях СП, в воздушных и судовых экспедициях, внесли решающий вклад в познание закономерностей природных процессов центральной части Арктического бассейна и арктических морей, создание системы научно-оперативного обеспечения безопасности мореплавания по высокоширотным и традиционным трассам Северного морского пути.
   Присутствие в Арктике требует согласования экологических и инфраструктурных задач, однако риски, связанные с исследованиями на дрейфующих научно-исследовательских станциях СП, обусловливают необходимость поиска вариантов использования плавучих сооружений в качестве долговременной дрейфующей обсерватории взамен дрейфующих станций СП.
   Постоянно действующая экспедиция на базе долговременной дрейфующей обсерватории позволит решить и ряд задач развития системы государственного мониторинга высокоширотной Арктики, развития наблюдательной арктической сети, выполнения комплексных работ и исследований в рамках задач Росгидромета, РАН, других министерств и ведомств в высокоширотной Арктике, включая обеспечение дрейфующих станций и высокоширотных рейсов научно-экспедиционных судов, расстановку автоматических дрейфующих комплексов в Арктическом бассейне и др.
   Наиболее перспективным плавучим сооружением для этих целей представляется самоходная водоизмещающая платформа с упрощенными формами и высокой ледовой прочностью корпуса, способная автономно дрейфовать в высоких широтах СЛО не менее двух лет и самостоятельно (своим ходом) возвращаться из точки окончания дрейфа в точку начала следующего дрейфа по чистой воде (способностью самостоятельного движения во льдах платформа не обладает).
   К числу факторов, повышающих эффект использования платформы, следует отнести:
   – возможность существенного расширения круга научных исследований;
   – использование нового оборудования, которое по своим техническим параметрам не может быть использовано в условиях дрейфующей льдины;
   – качество и скорость обработки результатов наблюдений;
   – условия работы и жизни полярников.
   В последнее десятилетие в области исследований морского ледяного покрова широко внедряются не только новые приборы, но также и разные методы и технологии, позволяющие наряду с традиционными контактными измерениями осуществлять высокоинформативные дистанционные наблюдения. Очень важно, что информация о ледяном покрове и ряде других параметров природной среды с этих комплексов поступает в цифровом виде. Это дает возможность оперативно ее обрабатывать, отображать и усваивать. Применять новые методы и технологии в области исследования ледяного покрова позволяют следующие аппараты и приборы: беспилотные летательные аппараты (БЛА), магниторезонансные измерители толщины льда, ледовые масс-балансовые буи (ЛМБ, Ice Mass Balance Buoy), мобильные телеуправляемые подводные комплексы.
   Использование современных дистанционных измерительных комплексов и телеметрических систем открывает новые возможности высокоточных и высокоинформативных исследований процессов в полярных регионах. Использование беспилотных летательных аппаратов и данных ИСЗ открывает широкие возможности по эффективному проведению подспутниковых экспериментов для изучения ледяного покрова и мониторинга загрязнения природной среды по широкому спектру параметров. Использование магниторезонансных систем для изучения ледяного покрова существенно увеличивает возможности получения значительных объемов информации о состоянии ледяного покрова. Это позволяет улучшить систему мониторинга ледяного покрова в процессе специальных полигонных исследований и существенно повышает оперативность получения данных и их количество при решении различных прикладных задач при проектировании и строительстве инженерных сооружений в замерзающих морях.
   Система ледовых масс-балансовых буев находит широкую поддержку у исследователей ледяного покрова в Арктике, но опыт применения этой системы на СП-37 показал, что нельзя полностью доверять всей информации, поступающей как с сонаров, так и с метеодатчиков, без соответствующей проверки. Телеметрические подводные системы и аппараты имеют широкие перспективы применения для решения исследовательских и инженерных задач в районах, покрытых дрейфующими льдами.

5.2.2. Океанологические процессы и особенности распределения гидрологических характеристик в период МПГ 2007/08 в Северном Ледовитом и Южном океанах

//-- Арктический бассейн --//
   Океанографические данные, полученные в период МПГ 2007/08, позволили описать состояние Северного Ледовитого океана в период действия экстремальных процессов. Главные черты вертикального термохалинного строения Арктического бассейна и арктических морей в 2007–2009 гг. кардинально не изменились; сохранилось различие кластеров вертикальных профилей температуры и солености для Евразийского и Амеразийского суббассейнов.
   Вместе с тем обычные значения температуры и солености естественных слоев, объемов водных масс и некоторых других гидрологических характеристик в период 2007–2009 гг. претерпели изменения, и в некоторых естественных слоях эти изменения относятся к разряду аномальных.
   Выполненные с помощью объемного анализа оценки изменений показывают, что с 70-х годов прошлого века до начала текущего столетия в Арктическом бассейне и прилегающих арктических морях температура воды повысилась на 0,38 °С и соленость уменьшилась на 0,19 ‰. Значительные изменения произошли в поверхностном слое океана. Объемы вод с температурой выше 0,0 °С и соленостью меньше 32,00 ‰ были намного больше, чем в 1970–1979 гг. Летом 2007 г. процессы в поверхностном слое оказались экстремальными, и они сформировали значительные как положительные, так и отрицательные аномалии температуры и солености на большей части акватории Арктического бассейна и арктических морей.
   Потепление вод атлантического происхождения в Евразийском суббассейне оказалось самым значительным за весь исторический период океанографических наблюдений в СЛО. Общий объем атлантических вод с температурой выше 0 °С и соленостью более 34,6 ‰ в 2007 г. возрос на 22 % по сравнению с периодом 1970–1979 гг. В то же время внутри атлантической водной массы произошло изменение парциальных объемов вод, характеризуемых разными градациями температуры.
   Изменения коснулись и более глубоких слоев. Объем нижних промежуточных вод с температурой от –0,4 до 0 °С и соленостью более 34,6 ‰ в 2007 г. уменьшился на 30 %. Нижележащие донные воды стали несколько более теплыми и менее солеными.
   Аномалии температуры и солености поверхностного слоя летом 2007 г. на большей части Северного Ледовитого океана следует отнести к экстремальным. Главными особенностями состояния поверхностного слоя воды летом 2007 г. были наличие экстремальных (положительных и отрицательных) аномалий температуры и солености и большая контрастность температуры и солености между Евразийским и Амеразийским суббассейнами.
   Летом 2007 г. хорошо развитый перемешанный слой наблюдался в районе арх. Северная Земля, в северной части моря Лаптевых и в районе котловины Макарова. Среднее значение толщины перемешанного слоя в этих областях Арктического бассейна составляло 15–20 м, что меньше климатических значений на 5–10 м. На остальной акватории бассейна толщина перемешанного слоя была небольшой или халоклин начинался с поверхности океана. При этом устойчивость в слое пикноклина уменьшалась от полюса в направлении сибирского шельфа и с запада на восток.
   В последующий период, с 2007 по 2009 г., аномалии гидрологических характеристик уменьшались. Из этого можно предположить, что термохалинная структура поверхностного слоя после аномальных изменений летом 2007 г. имеет тенденцию к возвращению к среднему климатическому состоянию.
   Доминирующим фактором возникновения экстремальных аномалий в поверхностном слое Арктического бассейна и арктических морей стал уникальный режим атмосферной циркуляции весной и летом 2007 г. Формирование аномалий гидрологических характеристик поверхностного слоя в 2008 и 2009 гг. во многом определялось атмосферным воздействием, фазовыми переходами и поверхностной циркуляцией вод.
   В результате анализа межгодовой изменчивости солености поверхностного слоя (5–50 м) Евразийского и Амеразийского суббассейнов было установлено, что с 1950 до 1993 г. в обоих суббассейнах наблюдался положительный тренд, т. е. происходило осолонение поверхностного слоя. Однако затем, к 2007–2009 гг., произошло значительное уменьшение солености в Амеразийском суббассейне до значений, которые ранее никогда в этом регионе не наблюдались. Можно предположить, что значительные изменения солености в Амеразийском суббассейне могут рассматриваться как показатель макромасштабной нестационарности морской системы или как индикатор перехода морской системы в качественно новое состояние.
   В период МПГ 2007/08 в Арктическом бассейне продолжалось расширение ареала более теплых атлантических вод. Расчеты показали, что в 2007 г. в отдельных районах значения аномалий достигали 1,5 °С, что составляет около 70 % значений максимальных температур за период 1950–1959 гг. При этом верхняя граница атлантических вод поднялась к поверхности на 40–120 м по сравнению с климатическим положением. Толщина слоя атлантических вод в котловине Нансена, прилегающей к проливу Фрама, и в Канадской котловине уменьшилась на 50–100 м, а в котловинах Амундсена и Менделеева увеличилась на 50–100 м. Теплозапас слоя АВ на большей части Арктического бассейна был больше климатического за исключением небольшой зоны к северу от ЗФИ, где наблюдалась отрицательная аномалия толщины слоя.
   В 2008 г. как средняя в слое, так и максимальная температура АВ были повсюду выше климатической. В то же время состояние области затока и распространения основной струи атлантических вод вдоль материкового склона от пролива Фрама до моря Лаптевых значительно изменилось по сравнению с 2007 г. Среднее и максимальное значение температуры АВ понизились на 0,25–0,50 °C, уменьшились общее теплосодержание и толщина АВ. Однако в котловине Амундсена в 2008 г. наблюдалось небольшое повышение температуры атлантических вод по сравнению с 2007 г. В 2009 г. аномалии температуры АВ уменьшились по сравнению с 2007 г.
   По всем параметрам состояние АВ в 2007 г. следует отнести к экстремальным. Оценки параметров АВ за 2008–2009 гг. свидетельствуют о тенденции возврата состояния АВ к климатическому состоянию.
   Интенсивность развития термохалинных интрузий на боковых границах струи атлантических вод тесно связана с ее термохалинными характеристиками. Можно предположить, что увеличение температуры и солености приводит к обострению горизонтальных градиентов на боковой границе ядра АВ, что, в свою очередь, вызывает усиление горизонтальных градиентов давления и компенсационных движений жидкости в условиях вертикальной дивергенции потока плавучести, вызванной двойной диффузией. В рамках предложенной гипотезы можно сделать вывод о том, что интрузионное расслоение является механизмом обратной связи и способствует более интенсивной отдаче тепла и соли на боковой границе АВ в случае увеличения их температуры и солености. Дальнейшая потеря тепла и соли в интрузионных прослойках, радиально распространяющихся от струи АВ, по-видимому, имеет место в районах выхода интрузий в шельфовые районы СЛО. Это происходит вследствие разрушения системы регулярных интрузионных прослоек за счет интенсификации процессов вертикального обмена над континентальным склоном.
   Тем не менее, несмотря на полученные результаты, вопрос о трансформации интрузионных структур над континентальным склоном и связанных с ней потерях тепла и соли продолжает оставаться открытым.
   На мелководном шельфе к северу от ЗФИ существуют благоприятные условия для формирования более плотных вод и их стекания в котловину Нансена. Данные гидрологических наблюдений летом 2007 и 2009 годов позволяют заключить, что наиболее интенсивное формирование более плотных вод происходит в зимний сезон при открытии заприпайной полыньи. В то же время поднимающиеся близко к поверхности атлантические воды способны дополнительно усиливать каскадинг в летний сезон, благодаря поддержанию резких горизонтальных градиентов. Максимальная глубина проникновения шельфовой воды составляет 700 м. Обусловленные каскадингом потоки тепла и соли приводят к охлаждению и распреснению АВ, распространяющихся вдоль континентального склона котловины Нансена.
   Из анализа межгодовой изменчивости средних для слоя атлантических вод потенциальной температуры и солености в Евразийском и Амеразийском суббассейнах были получены следующие результаты:
   – в климатической изменчивости выделяются линейные тренды – положительный для температуры и отрицательный для солености в обоих суббассейнах;
   – фазы потепления и похолодания, наблюдавшиеся в Евразийском суббассейне, через 9–10 лет наступали в Амеразийском, и продолжительность фаз была близкой; фазы увеличения и уменьшения солености в Амеразийском суббассейне отмечались на 8–16 лет позже по отношению к Евразийскому суббассейну, и продолжительность фаз не совпадала;
   – в период МПГ в Евразийском суббассейне знаки аномалий температуры и солености совпадали: повышение температуры АВ сопровождалось увеличением средней солености;
   – в период МПГ в Амеразийском суббассейне знаки аномалий температуры и солености не совпадали: повышение температуры АВ наблюдалось одновременно с уменьшением солености.
   Исследования межгодовой динамики полей верхней границы и максимальной температуры атлантических вод были выполнены с помощью разложения полей по эмпирическим ортогональным функциям и получения временных рядов коэффициентов разложения (главных компонентов) за период 1950–1993 и 2007–2008 гг. Полученные для 2007 и 2008 гг. экстремальные значения коэффициентов разложения полей максимальной температуры и коэффициентов разложения полей верхней границы АВ показывают, что такие особенности топографии верхней границы АВ и поля максимальных температур никогда ранее за весь исторический период наблюдений не наблюдались.
   Установлено, что фазы потепления или похолодания атлантических вод в Арктическом бассейне сопровождались не только повышением или понижением температуры воды, но и изменением структуры полей глубины залегания и максимальной температуры АВ. В этом отношении значительное потепление в период МПГ 2007/08 принципиально отличается по своей структуре от потепления 1950-х годов, но также отличается и от потепления 1990-х годов.
//-- Арктические моря --//
   Одной из наиболее важных проблем в настоящее время представляются глобальные климатические изменения. Особенно существенно они сказываются на высокоширотных экосистемах, наиболее уязвимых для воздействия внешних факторов. Эти изменения приводят к сокращению площади ледяного покрова, к увеличению влияния атлантических вод как на Арктический бассейн, так и на мелководные моря Сибирского шельфа, что в свою очередь ведет к перестройке структуры водной толщи и изменению интенсивности гидрохимических и гидробиологических процессов.
   Арктические моря, являясь переходной динамической зоной между водосборными бассейнами и побережьем с одной стороны, и глубоким Арктическим бассейном с другой, представляют собой важное звено природного комплекса Арктики и специфический объект экологической системы СЛО. В зависимости от типа атмосферной циркуляции изменяется характер течений и дрейфа льда и формируются различные типы распределения поверхностных водных масс. В мелководных районах за счет конвекции и ветрового перемешивания эти изменения могут проникать в более глубокие структурные зоны.
   Гидрохимический режим южной части моря Лаптевых, особенно вблизи устьев крупных рек, находится в основном под воздействием материкового стока. Режим северной части моря определяется водообменом с Арктическим бассейном и интенсивностью проникновения вод атлантического происхождения. Кроме того, влияние на распределение гидрохимических параметров оказывает ледяной покров. С началом летнего периода большая часть моря освобождается ото льдов, что приводит к восстановлению газообмена между поверхностным слоем воды и атмосферой. Начинаются интенсивные процессы фотосинтеза, что также приводит к насыщению поверхностных вод кислородом. В то же время происходит увеличение речного стока, выносящего большое количество органического вещества. Растворенный в воде кислород расходуется на его окисление, что приводит к уменьшению его концентрации в поверхностных водах.
   Наличие промежуточного максимума растворенного кислорода на глубинах 10–20 м является характерным для его вертикального распределения в северных районах моря Лаптевых. Слой максимума представлен весенними промежуточными водными массами моря Лаптевых. Концентрация кислорода и характер распространения слоя с максимальным его содержанием меняются от года к году. В тех случаях, когда промежуточный максимум кислорода выражен плохо, повышенное содержание кислорода наблюдается во всей толще поверхностной структурной зоны.
   Характер распространения и выраженность слоя промежуточного максимума растворенного кислорода, как и значения концентраций в нем, в большей степени зависят от типа распределения речного стока.
   Как показало сравнение данных, собранных в море Лаптевых в летний период 2007–2008 гг., и данных архивных источников, механизм формирования слоя промежуточного максимума растворенного кислорода на шельфе моря Лаптевых в значительной степени сходен с описанными процессами в Карском море. Однако в отличие от Карского моря характер распространения и выраженность слоя весенней промежуточной водной массы, а также значения концентрации кислорода в ней в большей степени зависят от типа распределения речного стока.
   Натурные исследования, выполненные в период МПГ 2007/08 в ходе экспедиций на НИС «Иван Петров» в 2007 и 2008 гг. в морях Карском и Лаптевых, позволили получить новые данные о распределении взвесей и гидрооптических характеристиках исследованных акваторий. Эти данные совместно с данными созданного электронного архива позволили построить детальные карты пространственного распределения концентрации взвесей и коэффициента ослабления фотосинтетически активной солнечной радиации на доступных для плавания акваториях шельфовых морей российской Арктики, а также исследовать пространственно-временную изменчивость указанных характеристик на полигонах морей Карского и Лаптевых. В ходе экспедиции 2007 г. были обнаружены аномально большие концентрации взвешенного вещества в придонном слое, обусловленные сильным ветровым перемешиванием в период наблюдений. Впервые были получены и проанализированы параметры, характеризующие концентрацию желтого вещества, важные как при оценке воздействия солнечной радиации на морскую биоту, так и при интерпретации спутниковых изображений.
   Наиболее характерным для изменений уровня арктических морей являлось превышение значений среднего уровня над климатическими. Однако при этом значительных подъемов уровня на станциях арктических морей отмечено не было. Результаты анализа многолетней изменчивости уровня арктических морей показали наличие существенного положительного линейного тренда, сформировавшегося с середины 1980-х годов и обусловленного, по-видимому, динамическими процессами макроциркуляционного происхождения.
   Анализ ветро-волновых условий в арктических морях России в период 2007–2008 гг., выполненный на основе модельных расчетов ветрового волнения, позволяет сделать следующие выводы:
   – в 2007 г. отмечалось значительное очищение ото льда акваторий арктических морей и самого Арктического бассейна СЛО, что обусловило формирование уникальных условий для развития ветрового волнения за счет существования значительных разгонов; в результате на акватории арктических морей в осенне-зимний период повсеместно отмечались сильные штормы, при которых волнение достигало экстремальных значений;
   – штормовые ситуации на морях восточной Арктики наблюдались только в 2007 г., волнение с высотой волн более 5 м в 2008 г. не отмечалось;
   – число штормовых ситуаций в Баренцевом море в 2007 г. составило 30 %, а в 2008 г. – 27 %, однако февраль 2008 г. по числу штормов, их силе и продолжительности превосходит все остальные месяцы периода МПГ (число случаев за месяц с высотой волн более 5 м составило 59 %). Самый продолжительный штормовой период в 2008 г. наблюдался с 8 по 19 февраля (12 дней), а самое сильное волнение отмечалось 11–12 февраля, когда высота волн превысила 12 м.
//-- Баренцево море --//
   В последнее 50-летие режим термохалинного состояния вод Баренцева моря характеризуется периодическими циклами аномальных состояний. Календарь аномальных периодов составляют десять теплых (из которых четыре экстремально теплых) и девять холодных (из которых три экстремально холодных) периодов. Продолжительность аномальных периодов изменяется от 13 до 119 месяцев. Календарь содержит два длительных периода аномалий солености различного знака (период осолонения продолжительностью 293 месяца и период распреснения продолжительностью 307 месяцев), на фоне которых выделяются по два коротких (от 13 до 21 месяца) периода экстремальных аномалий солености.
   В целом анализ 50-летнего ряда наблюдений подтверждает квазипериодический характер колебаний термохалинного режима водных масс. Наиболее значимый теплый период конца 1990-х – начала 2000-х годов сохранил положительный знак аномалии до настоящего времени. Однако и этот процесс, который многие исследователи связывают с так называемым глобальным потеплением, не может с уверенностью считаться трендом, более длительным, чем одно-два десятилетия.
   Картирование и сведение в атлас расчетных значений аномалий температуры и солености воды (на горизонтах 0, 100 м и в придонном горизонте) позволяет детально оценить пространственную неоднородность термохалинных полей Баренцева моря в сезонном и многолетнем масштабах.
   Предварительный анализ генезиса аномальных ситуаций в рассматриваемом районе Североевропейского бассейна позволяет сделать вывод об адвективной природе колебательного режима термического состояния (и солености) Баренцева моря. Экстраординарное развитие этих процессов в фазе потепления в тропиках и средних широтах реализовалось в формировании крупнейшего в XX веке периода потепления в европейской части Арктики. Более детальный анализ причинно-следственных связей, приводящих к сбоям в квазиритмичности климатических флуктуаций, требует продолжения накопления материалов наблюдений по мере увеличения периодов колебательных процессов, развивающихся в природе.
   Прогноз климатических изменений сопряжен с большой неопределенностью в связи с многофакторностью и нестационарностью природных и, возможно, антропогенных процессов, влияющих на формирование взаимосвязей в системе океан – атмосфера.
   Наблюдения на океанографическом разрезе вдоль линии установки автономных буйковых станций (АБС) в сентябре 2007 г. и на пяти океанографических разрезах в сентябре 2008 г. выявили в северо-восточной части Баренцева моря сложную термохалинную структуру взаимодействующих вод арктического и атлантического происхождения. В частности, установлено наличие подповерхностного минимума температуры в слое 50–100 м в северной части исследуемой акватории и ядра теплых вод в слое 75–150 м в районе желоба Святой Анны. Практически на всей исследуемой акватории в слое 30–50 м отмечались значительные вертикальные градиенты температуры и солености воды.
   Отмечено, что в сентябре 2008 г. теплые атлантические трансформированные воды были холоднее, а холодные арктические, наоборот, теплее, чем в тот же период 2007 г. Воды верхнего 20-метрового слоя в северной части разреза, выполненного в сентябре 2008 г. вдоль линии постановки АБС, были значительно более солеными (разность значений солености достигала 3,0 ‰), чем в 2007 г.
   Дальнейшая совместная обработка данных 13 уникальных годовых серий, полученных с измерителей течений АБС и отражающих изменения скорости и направления течений, температуры и солености воды в проливе между архипелагами Новая Земля и ЗФИ, позволит расширить знания об особенностях водообмена Баренцева моря с Арктическим бассейном, сезонных изменениях скорости и направления течений, а также температуры и солености воды в северо-восточной части Баренцева моря.
   Плотные холодные воды Баренцева моря через желоба Св. Анны и Воронина вентилируют нижний слой АВ и верхнюю часть донных вод котловины Нансена. Ядро вентилирующих вод в 2007 г. наблюдалось на глубине 1000–1200 м, что соответствовало интервалу условной плотности 28,015–28,03. Следствием вентиляции является поступление ~4×10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

моль/год кислорода и уменьшение силикатов на ~6×10 -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

моль/год. Этих потоков достаточно, чтобы компенсировать биохимическое потребление кислорода и прирост силикатов за счет растворения кремнезема в вентилируемом слое как в котловине Нансена, так и в котловине Амундсена.
//-- Южный океан --//
   Фронты и фронтальные зоны, определенные по пяти реализациям разреза, выполненного с помощью обрывных зондов типа ХВТ в атлантическом секторе Южного океана с борта НЭС «Академик Федоров» в 2004–2010 гг. в районе между Африкой и Антарктидой, являются основными, хорошо известными особенностями структуры вод антарктического циркумполярного течения. Субтропический фронт часто рассматривается в качестве северной границы Южного океана и в большинстве районов не связывается непосредственно с Антарктическим циркумполярным течением (АЦТ). Субантарктический, антарктический и южный фронты являются важными элементами структуры собственно АЦТ, с ними связаны основные струи этого течения.
   Определенные по данным зондирования с хорошим пространственным разрешением положение и параметры этих фронтов и соответствующих им фронтальных зон подтвердили их хорошую выраженность в распределении температуры поверхностного слоя. Установлено, что небольшие температурные инверсии, примыкающие к основному термическому градиенту, характеризующему фронтальную зону, характерны не только для субтропической, субантарктической и антарктической фронтальных зон, как было установлено ранее, но и для зоны южного фронта.
   Сравнение с результатами расчетов по архивным данным за весь предшествующий период наблюдений показало, что наиболее устойчивое положение в данном районе занимает антарктический полярный фронт, с которым ассоциируется центральная струя антарктического циркумполярного течения. Хотя за период наших наблюдений в положении этого фронта явно выражена тенденция смещения в северном направлении (примерно на 1° широты за период 2004–2010 гг.), его среднее положение практически совпало с климатическим.
   Некоторое отклонение среднего положения от климатического установлено для фронтов, связанных с северной и южной струями АЦТ, – субантарктического и южного соответственно. Оба оказались смещены в северном направлении: первый в среднем на 0,93°, а второй на 0,27° широты. При этом, по данным наших наблюдений, положение субантарктического фронта изменялось в пределах 1,7° широты, а южного фронта – в пределах 0,5° широты. Все это свидетельствует об относительной устойчивости положения фронтов, ассоциируемых с основными струями антарктического циркумполярного течения, в районе расположения разреза, хотя имеются признаки их смещения в северном направлении.
   Практически совпало с климатическим и среднее положение субтропического фронта. Этот фронт разделяет субтропические и субантарктические воды, горизонтальный градиент температуры на этом фронте почти в три раза больше, чем на фронтах АЦТ. Несмотря на устойчивость положения в сравнении с климатическими данными, в пределах рассматриваемого периода наблюдений фронт перемещался в южном направлении в пределах почти 2° широты. Изменение положения этого фронта связано с взаимодействием вод северной струи АЦТ и южной струи субтропического круговорота.
   Распределение температуры на разрезе показывает, что выделенные фронтальные зоны и фронты проявляются практически в пределах всего 760-метрового слоя, хотя и с разной степенью выраженности. Результаты нашего анализа показали, что положение выделенных фронтов и фронтальных зон практически не меняется в пределах верхнего 50-метрового слоя, при этом применимы использованные для поверхностного слоя методы и подходы.
   В период МПГ 2007/08 были выполнены океанографические разрезы в морях Рисер-Ларсена, Содружества, Амундсена и к югу от пролива Брансфилд. Редкое в практике океанографических съемок плотное расположение станций на материковом склоне позволило получить подробную картину структуры в области взаимодействия вод шельфа и глубокого океана на антарктическом склоновом фронте.
   В результате проведенных экспедиционных исследований удалось получить данные, позволившие подтвердить принципиальные различия в структуре и характеристиках вод области шельф – материковый склон для разных районов Антарктики. Принципиальным вопросом является наличие на шельфе антарктических шельфовых вод (АШВ), для которых характерна высокая плотность и температура, близкая к точке замерзания. Ее образование связано с зимней конвекцией, возникающей вследствие процессов ледообразования.
   При формировании на шельфе АШВ, накоплении и перемещении их к бровке шельфа создаются необходимые условия для образования антарктического склонового фронта (АСФ), опускания вод по материковому склону, формировании антарктических донных вод (АДВ) и вентиляции циркумполярных глубинных вод (ЦГВ). Подобная ситуация характерна для большей части антарктических шельфов, особенно для восточной Антарктиды.
   Все указанные районы объединяет присутствие АШВ локального и адвективного происхождения. Для формирования АДВ и вентиляции ЦГВ требуются дополнительные условия: достаточно широкий шельф, наличие стационарных полыней, наличие депрессий на шельфе и т. д. Все это ведет к образованию и накоплению АШВ в заметных объемах; при этом соленость АШВ достаточна для того, чтобы создавать в районе бровки шельфа и АСФ плотные смеси, способные опускаться по материковому склону. Такие условия имеют место в морях Уэдделла, Росса, заливе Прюдс и некоторых других (менее масштабных) районах, где зафиксировано образование АДВ. На выполненных в период МПГ разрезах АШВ обнаружены в морях Рисер-Ларсена и Содружества, а формирование АДВ и вентиляция ЦГВ – только в последнем, к северо-западу от залива Прюдс.
   Одним из условий формирования АШВ является отсутствие на шельфе подстилающих антарктических поверхностных вод относительно теплых и достаточно соленых АДВ, которые ограничивают глубину проникновения конвекции, вызванной ледообразованием. Именно такие условия обнаружены на разрезах, выполненных в море Амундсена и у западного побережья Антарктического полуострова. Как показано выше, в этих районах АШВ не обнаружены, а ниже слоя поверхностных вод здесь распространяются слабо трансформированные ЦГВ, достаточно теплые и соленые.
   Как показали данные наблюдений, следствием этого является таяние шельфовых ледников, ведущее к распреснению поверхностного слоя и уменьшению его плотности, что создает дополнительные препятствия для образования АШВ.
   Средние за 2005–2010 гг. аномалии в Южном океане, т. е. отклонения температуры воды от климатического значения, оказались положительными во всем рассматриваемом слое с максимумом 0,2 °C в слое 250–450 м. В слое 500–700 м аномалия составляет 0,07 °C, уменьшаясь до 0,04 °C на нижних горизонтах 900–1400 м. Среднее за шесть лет отклонение солености от климатического значения свидетельствует о слабом распреснении вод Южного океана, при этом наибольшие отрицательные значения отклонения (около –0,04 ‰) наблюдаются на глубине 200 м.
   Первые результаты моделирования конвекции с помощью двумерной и трехмерной негидростатических моделей показывают, что опускание охлажденной воды по материковому склону при термической конвекции является преимущественно трехмерным. Расчеты показали, что порядок вертикальной скорости при склоновой конвекции составляет 0,1 м/с.
   Понимание океанографических процессов в Южном океане и их связей с остальной частью климатической системы является одной из основ для прогнозирования будущих изменений и требует создания международной системы мониторинга параметров вод Южного океана как наследия МПГ.

5.2.3. Ледовые условия в Северном Ледовитом и Южном океанах в период МПГ 2007/08

//-- Ледовые условия в Северном Ледовитом океане по данным постоянного мониторинга --//
   В 2007 и 2008 гг. в СЛО наблюдалось аномальное развитие ледовых условий во все сезоны.
   В осенний период ледообразование началось позднее средних многолетних сроков на 10–20 суток и развивалось крайне медленно. Однако в конце осеннего и начале зимнего периода (ноябрь – декабрь) наблюдалось экстремальное увеличение площади ледяного покрова за счет молодых льдов, которое носило лавинообразный характер. Площадь вновь образовавшегося льда в этот период увеличивалась ежемесячно на 2,7–3,2 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

.
   Характерной особенностью формирования ледовых условий в 2007 и 2008 гг. в конце зимнего периода стал устойчивый юго-восточный воздушный перенос, который привел к адвекции тепла и формированию обширных заприпайных полыней в морях российского и аляскинского секторов Арктики. В результате этих процессов уже в самом начале летнего периода сформировались отрицательные аномалии ледовитости.
   Развитие ледовых условий в летний период 2007 и 2008 гг. происходило по экстремально легкому типу. Сокращение ледовитости было обусловлено, прежде всего, разрушением и выносом льдов из окраинных арктических морей российского и аляскинского секторов Арктики. В 2007 г. был зафиксирован абсолютный минимум ледовитости за весь ряд наблюдений начиная с 30-х годов XX столетия. Остаточная ледовитость в 2007 г. составила 4,3 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

при норме 6,3 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

.
   Однако в последующие годы (2008 и 2009) количество льдов, сохранившихся после летнего таяния, стабилизировалось и даже стало увеличиваться. В 2008 г. остаточная ледовитость была на 0,36 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

больше, а в 2009 г. уже на 0,86 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

больше, чем в 2007 г., хотя по-прежнему оставалась значительно меньше среднего многолетнего значения.
   Сравнение интенсивности движения льда в Арктическом бассейне в период МПГ с интенсивностью дрейфа, осредненного за 1950–1970 гг., позволило сделать следующие выводы:
   – в апреле – сентябре 2007–2009 гг. отмечены высокая повторяемость и высокая скорость выноса льда из морей Чукотского, Лаптевых и особенно Восточно-Сибирского; это способствовало раннему очищению этих морей ото льда;
   – в течение всего периода МПГ происходил вынос льда в Гренландское море через пролив Фрама со средней скоростью 9,7 км/сут;
   – среднее положение стрежня трансарктического потока льдов было близко к среднему многолетнему;
   – перенос льдов в Арктическом бассейне в сторону пролива Фрама в апреле – сентябре 2007–2009 гг. происходил ежегодно с повышенной интенсивностью. Наиболее значительное перемещение льдов отмечено в 2007 г. в центральной части бассейна (973 км за шесть месяцев). Такой характер дрейфа в значительной мере способствовал аномальному очищению ото льдов Амеразийского суббассейна.
   Изменения ледяного покрова Арктики относятся к наиболее точно описанным трансформациям, произошедшим в этом регионе с конца 70-х годов прошлого столетия. Благодаря доступности последовательных глобальных спутниковых измерений, проводившихся начиная с ноября 1978 г. радиометрами микроволнового диапазона, можно с уверенностью говорить о сокращении ледяного покрытия Арктики со средней скоростью 4,7 % за десятилетие за период с ноября 1978 г. по ноябрь 2010 г. Особенно драматические изменения в рамках МПГ произошли в сентябре 2007 г., когда площадь ледяного покрова сократилась до ~4 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. Благодаря сентябрьскому минимуму 2007 г. средняя скорость сокращения арктического ледяного массива увеличилась и составляет 11,6 % за десятилетие по данным до 2010 г. включительно.
   Помимо изменений площади ледяного покрова, в этот же период времени наблюдалось и значительное уменьшение его толщины. Анализ данных, полученных с сонаров, установленных на подводных лодках, показывает существенное уменьшение средней толщины ледяного покрова в Арктике как зимой, так и летом после 1980 г. (зимой на 1,75 м, летом на 1,65 м). Пятилетний ряд данных ICESat, полученный в период 2003–2008 гг., показал уменьшение общей толщины ледяного покрова в Арктике на 7,7 и 5,9 % в год для осени и зимы соответственно. Это уменьшение полностью определяется уменьшением толщины многолетнего льда, в то время как средняя толщина однолетнего льда оставалась практически без изменений.
   Общая потеря объема льда за рассматриваемый период составила 42 % осенью и 21 % зимой; при этом значительный отрицательный тренд объема многолетнего льда лишь частично компенсируется положительным трендом объема однолетнего льда. В результате в 2008 г. однолетний лед стал преобладающим. Уменьшение толщины припая зафиксировано только в районе Баренцева моря. Анализ данных о толщине припая в ряде других районов Арктики выявил ее значительную межгодовую изменчивость и отсутствие значимых трендов. Эти данные соответствуют данным ICESat, согласно которым, значительные изменения толщины однолетнего льда отсутствуют.
   В ходе выполнения экспедиционной части Программы МПГ 2007/08 были получены новые данные по ледникам и айсбергам Баренцева и Карского морей. Полученные в ходе исследований сведения о распространении айсбергов, их морфометрии, внутреннем строении айсбергопродуцирующих ледников, температуре и радиационным характеристикам айсбергов и ледников должны быть в дальнейшем проанализированы в свете единой проблемы айсберговой опасности на акваториях рассматриваемых морей.
   Одним из наиболее важных результатов является выявление политермических ледников на карском побережье арх. Новая Земля. Однако этот результат требует проведения дополнительных исследований (глубокого бурения с измерением температуры) для уточнения свойств верхнего и нижнего ледниковых слоев.
   При организации системы мониторинга айсбергов в ходе освоения нефтегазовых месторождений Баренцева моря крайне желательно проследить состояние скоплений больших столообразных айсбергов, обнаруженных в некоторых районах ЗФИ за длительный период времени для выяснения их устойчивости, динамики и условий выхода на открытую акваторию моря. Это поможет определить закономерности, которые способствуют проникновению в южную часть Баренцева моря скоплений айсбергов, аналогичных обнаруженным в 2003 г. в районе Штокмановского месторождения.
//-- Ледовые условия в Северном Ледовитом океане по данным экспедиционных исследований 2007–2009 гг. --//
   В период проведения Международного полярного года на исследовательских дрейфующих станциях «Северный Полюс» в результате измерений получены новые данные о нарастании льда и снежного покрова в высоких широтах.
   Наблюдения, выполненные на дрейфующей станции СП-35, показали, что при большой начальной толщине льда и большой высоте снежного покрова интенсивность нарастания льда была пониженной (приблизительно на 1 см за декаду меньше среднего многолетнего значения). Толщина льда в среднем составила 282 см при высоте снежного покрова 50 см. Для района окончания дрейфа станции характерная средняя многолетняя толщина льда составляет от 200 до 240 см. Таким образом, толщина льдины, на которой находилась станция, в конце дрейфа на 40–50 см превышала среднюю многолетнюю толщину льда, характерную для этого района.
   Данные, полученные на дрейфующей станции СП-36, показали, что при малой начальной толщине льда (100 см) и близкой к норме высоте снежного покрова интенсивность нарастания льда превышала средние многолетние значения. Толщина льда в среднем составила 222 см при высоте снежного покрова 40 см. Для района окончания дрейфа СП-36 характерна средняя многолетняя толщина льда от 240 до 280 см. Таким образом, толщина льдины, на которой находилась станция, оказалась на 20–50 см меньше средней многолетней толщины льда, характерной для этого района.
   На более тонких льдах в бассейне СЛО в осенне-зимний период наблюдаются более раннее начало роста льда и более интенсивное его нарастание, вследствие чего частично компенсируется общее уменьшение толщины ледяного покрова в СЛО, отмечаемое в последнее десятилетие и увязываемое с общим потеплением в Арктике.
   Результаты ледомерных съемок на СП-36 показывают, что на протяжении всего периода нарастания льда наблюдается сохранение основных особенностей профиля ледяного поля.
   Большой объем данных измерений толщины ровного дрейфующего льда (вне торосистых образований) на участке ЗФИ – Северный полюс в летний период (июль – август) был получен по результатам судовых наблюдений в экспедициях 2006–2009 гг. с борта российских судов и ледоколов с помощью разработанного в ААНИИ цифрового телевизионного комплекса. Общий объем данных получен по результатам более 55 тыс. измерений толщины льда. Проведенное сравнение данных наблюдений, полученных в 1990-х годах, перед началом современного потепления Арктики, с данными, собранными в 2006–2009 гг., показало уменьшение средней толщины льда на 33 %. Кроме того, в период 2006–2009 гг. в Арктическом бассейне зафиксировано существенное уменьшение площади старых льдов. Уменьшение толщины однолетних льдов в период 2006–2009 гг. достигло 21 %, старых льдов – 7–13 %.
   Выполненное исследование позволяет утверждать, что на общее распределение толщины льда в Арктическом бассейне влияет, главным образом, соотношение однолетних и старых льдов в районе, которое, в свою очередь, обусловливается циркуляцией льдов в бассейне под воздействием атмосферных процессов.
   Применение цифрового телевизионного комплекса позволяет собирать обширные массивы данных о толщине льда на маршрутах, пересекающих Арктический бассейн. Данное техническое решение является перспективным направлением для автоматизации процесса наблюдений за толщиной льда с борта судов.
//-- Физические и химические свойства морского льда по результатам экспедиционных исследований --//
   На основе непрерывных инструментальных наблюдений за кинематикой и динамикой ледяных полей дрейфующих станций «Северный Полюс» получены многомесячные временные ряды значений скорости и ускорений дрейфа льда, реакции ледяного покрова на воздействие поверхностных и внутренних волн океана, событий сжатия и разрушения льда.
   Характеристики волновых и колебательных явлений во льдах представлены обобщенным амплитудным спектром в широком диапазоне частот/периодов.
   Значение пространственно-временной корреляции динамики ледовых образований состоит в потенциальной возможности предсказывать изменение во времени некоторой зоны ледяного покрова исходя из предшествующей эволюции системы на другом масштабном уровне. Масштабная инвариантность динамики морских льдов в сочетании с их фрактальной организацией позволяет рассматривать ледяной покров как самоорганизующийся пространственно-временной домен.
   Установление взаимосвязи между характером деформаций льда различного масштаба и особенностями его дрейфа является основой для совершенствования моделей динамического поведения морского льда, используемых в задачах ледовых прогнозов, а также при изучении природы катастрофических явлений локального и геофизического масштабов.
   Анализ основных факторов, определяющих накопление и динамику силикатов и фосфатов во льду Арктического бассейна, показал, что силикаты включаются в лед в той же пропорции к солености, в которой они находились в подледной воде. Для фосфатов наблюдается более интенсивное (примерно в два раза) накопление во льду. При распреснении верхней части льда содержание силикатов уменьшается в целом пропорционально солености; при этом возможно относительное накопление фосфатов в снеге на поверхности льда, обусловленное, по-видимому, сорбцией на карбонате кальция.
   Важными процессами, определяющими динамику силикатов, являются биоассимиляция диатомовым фитопланктоном с наступлением полярного дня, последующее накопление силикатов в виде взвеси SiO -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

за счет поглощения из подледной воды содержащимся во льду фитопланктоном, рост концентрации за счет растворения части SiO -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, накопленного во льду. Динамика фосфатов, обусловленная аналогичными процессами, выражена не так явно, поскольку атомное отношение Si/P в исследуемом льду значительно меньше стехиометрического для диатомового планктона, вследствие чего первичная продукция определяется силикатами.
   При образовании морского льда общий неорганический углерод включается в лед в том же отношении к солености, в котором он находится в подледной морской воде. В снеге на поверхности льда и в верхнем слое льда наблюдаются потери углекислого газа, обусловленные протеканием реакции разложения гидрокарбоната кальция с образованием СаСО -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

и СО -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. Плотность потока выделения углекислого газа в период с начала образования льда до начала летнего таяния оценивается значением 20±4 ммоль/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. Это составляет примерно 10 % максимально возможного количества СО -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, которое могло бы выделиться при условии полного разложения гидрокарбоната кальция в однолетнем льду толщиной 1 м. Вода, получающаяся при таянии однолетнего морского льда, ненасыщенна углекислым газом. Следовательно, таяние льда может приводить к стоку атмосферного углекислого газа. Суммарным результатом образования и последующего таяния льда может быть сток СО -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

до 30 ммоль/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

.
//-- Оценка общего состояния ледяного покрова Северного Ледовитого и Южного океанов в период Международного полярного года --//
   В период МПГ продолжилась достаточно отчетливо наметившаяся с конца 70-х годов прошлого столетия тенденция к устойчивому увеличению ледовитости Антарктики. В Арктике в этот же период наблюдалась противоположная тенденция – устойчивое сокращение ледовитости. В этой связи представляет интерес сопоставление суммарной среднегодовой ледовитости Антарктики и Арктики.
   Среднегодовая ледовитость антарктических морей в 2008 г. достигла максимальных за весь ряд наблюдений с 1978 г. значений (12,3 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

), превысив общую площадь льдов в Арктике. В Арктике в период 2007–2008 гг., напротив, отмечаются наименьшие среднегодовые значения ледовитости (10,7 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

). При этом общее уменьшение ледовитости в Арктике за последние 32 года составило 1,5 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

(приблизительно -0,51 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

за 10 лет), а общее увеличение ледовитости в Антарктике – 0,5 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

(приблизительно 0,17 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

за 10 лет). Соответственно в целом на планете также наблюдается фоновое уменьшение ледовитости (приблизительно 0,35 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

за 10 лет).
   При анализе изменчивости ледовитости в пределах нескольких лет следует отметить, что для последнего десятилетия хорошо выражены циклы среднегодовой ледовитости продолжительностью в 4–5 лет для Антарктики, и в меньшей степени для Арктики. Это означает, что экстремальные ледовые условия в период МПГ можно трактовать как совпадение периода проведения МПГ с периодом экстремумов данных короткопериодных циклов.

5.3. Криосфера и воды суши

   В области криосферных исследований в Российской Федерации в период МПГ 2007/08 работало десять организаций РАН, два института Росгидромета и одно учреждение Минобрнауки России. Выполнены 24 национальных проекта в Арктике, три проекта в Антарктике и два биполярных проекта. Российские ученые приняли участие в 25 международных проектах по этому направлению.
   Гляциологические и геофизические исследования антарктического ледникового покрова проводились вдоль двух линий тока льда, проходящих через подледниковое озеро Восток. Получены новые данные о временнóй и пространственной изменчивости изотопного состава и аккумуляции снега, а также о пространственном положении изохронных поверхностей в теле ледника. Изучение общих закономерностей и региональных особенностей изменений климата в этом районе за последние 200–300 лет показало, что наиболее характерной особенностью климата Центральной Антарктиды в этот период были квазипериодические колебания температуры (и, вероятно, количества атмосферных осадков) с типичным периодом порядка 40–50 лет.
   На станции Восток возобновлены прекращенные после аварии работы в глубокой скважине. С глубины 3587 м начато бурение нового ствола скважины 5Г-2 в обход аварийного снаряда, оставленного в скважине 5Г-1 на глубине 3667 м. Проведены комплексные геохимические, структурные и биологические исследования керна льда озера Восток в интервале глубин 3535–3667 м. Завершены работы по картированию озера. Получен большой объем новых данных о строении, газосодержании, изотопном и биологическом составе озерного льда до глубины 3667 м. Критический обзор результатов исследований, полученных на этом этапе, показывает, что только проникновение в озеро с отбором проб подледниковой воды позволит дать окончательные ответы на ключевые вопросы, касающиеся гидрологического, газового, изотопного и биологического режимов этого уникального водоема.
   Расчеты показали, что в Южной полярной области заметно возросла интенсивность процессов аккумуляции – абляции на антарктическом ледниковом покрове. В последние 50 лет сохраняется положительный баланс массы ледникового покрова, и есть достоверные свидетельства того, что масса льда в Антарктиде возросла. По результатам измерений космической системы ICESat и данным об атмосферных осадках выявлены признаки динамического равновесия антарктического ледникового покрова за последние пять лет. Колебания динамического баланса также свидетельствуют об отсутствии тенденции уменьшения массы льда.
   На всех российских антарктических станциях организована сеть наблюдений за температурным режимом мерзлых пород (скважины глубиной до 10 м, оборудованные термисторами и логгерами для круглогодичного мониторинга) и динамикой слоя сезонного оттаивания. Полученные данные позволяют оценить геокриологические условия оазисов и служат точкой отсчета для оценки их возможных изменений в будущем.
   В Арктике на основе данных радиолокационной съемки ледников архипелагов ЗФИ и Новая Земля и данных спутниковой альтиметрии установлены характерные значения высоты и толщины фронтов, продуцирующих айсберги; разработаны новые критерии оценки айсбергоопасности ледников этих архипелагов. Показано, что ЗФИ представляет собой наибольшую опасность в отношении регулярного формирования крупных айсбергов толщиной до 150–200 м и протяженностью более 1–2 км.
   Выполнены комплексные исследования реакции криолитозоны на ключевых участках в связи с изменением климата. Установлено, что за последние 30–35 лет на всех стационарах наблюдается повышение среднегодовой температуры многолетнемерзлых пород, но изменения вечной мерзлоты за последние 30 лет не носят катастрофического характера и не ожидается быстрой деградации мерзлоты в ближайшие десятилетия. Динамика мерзлоты на фоне меняющегося климата носит эволюционный характер; в целом повышение температуры многолетнемерзлых пород сейчас замедляется, а на п-ове Ямал наблюдается ее понижение.
   Скорости термоабразии и термоденудации берегов арктических морей значительно возросли с 2000 г. в результате повышения летних температур, увеличения мощности сезонноталого слоя на береговых склонах и при увеличении интенсивности осенних штормов. Средние скорости разрушения берегов морей Восточной Сибири составляют около 0,3 м в год, а льдистые берега отступают со скоростью 1,6–1,9 м в год.
   Уточнены запасы почвенного углерода криолитозоны. При помощи математической модели рассчитаны последовательные изменения глубины сезонного таяния и температуры многолетнемерзлых пород за 1960–2008 гг., а также для климатических сценариев на середину XXI века. Прогнозы температуры и глубины сезонного таяния многолетнемерзлых грунтов использованы в модели углеродного газообмена почвы для оценки эмиссии парниковых газов при таянии вечной мерзлоты и возможного воздействия таких изменений на глобальный климат.
   Собран и проанализирован обширный материал по тундровым почвам Воркутинской тундры, Северной Якутии и арх. Шпицберген. Трансформация почв в высоких широтах происходит в результате как климатических, так и социально-экономических воздействий, причем в последнем случае более интенсивно, хотя и на меньшей площади. Лесные пожары и вовлечение почв в распашку в ареалах мерзлотных почв приводят к существенному изменению свойств почв, но в большинстве случаев они обратимы: для их восстановления требуется около 200 лет.
   На большей части территории России в последние десятилетия происходит увеличение количества твердых осадков и толщины снега. Разработана новая численная модель снежного покрова, позволяющая воспроизводить сезонную эволюцию слоистой структуры снежного покрова и его основные свойства. Статистический анализ показал, что на температуру многолетнемерзлого грунта наибольшее влияние оказывает температура воздуха весной и летом.
   Разработаны одномерная и двумерная продольно-поперечные модели деформаций русел в условиях ледовых затруднений на широких реках с криволинейными участками с учетом прохождения паводочных и попусковых волн и возможности формирования ледовых заторов. Численные эксперименты по предложенной модели показали, что в отличие от потока с открытой поверхностью при прохождении волны возмущения в потоке, покрытом льдом, происходят размывы дна. Предложены математические модели для расчета русловых и береговых деформаций в нижних бьефах гидроузлов, расположенных в полярных и приполярных регионах при катастрофических наводнениях и в условиях образования ледовых заторов. Доказано, что потепление климата, приводящее к изменению всех характеристик мерзлых грунтов и увеличению пористости, приведет к значительному переформированию русел и изменению размеров и положения зон размывов и аккумуляции наносов.
   Проанализированы многолетние данные по годовому и сезонному стоку крупнейших рек Евразии и Северной Америки, впадающих в СЛО. При этом особое внимание уделено анализу условий формирования рекордно высокого по величине суммарного годового стока северных рек России в 2007 г. Даны новые оценки ожидаемых в перспективе изменений стока рек и притока пресных вод в СЛО по различным климатическим сценариям.
   Выявлены особенности многолетних изменений годового и сезонного стока крупнейших рек водосбора Северного Ледовитого океана. Сток зимнего периода изменяется во времени гораздо больше по сравнению с годовым стоком и стоком весенне-летнего периода. Начало роста зимнего стока относится к периоду 1970–1980-х годов. Многолетние изменения зимнего стока тесно скоррелированы во всем регионе, включая бассейны, находящиеся на значительном удалении друг от друга.
   Выявлены особенности изменений среднегодовых объемов притока растворенных химических веществ, а также уровня и антропогенной нагрузки на замыкающие створы ряда крупных рек российской Арктики от Печоры до Колымы. Отмечены существенные изменения экологического состояния экосистем рек из-за заметного изменения компонентного состава водной среды устьевых областей, вызываемого увеличением антропогенной нагрузки.
   Ниже приводятся краткие результаты российских исследований в период МПГ 2007/08, выполненных в России в рамках направления «Криосфера и воды суши» и подробно изложенных в работе (Полярная криосфера и воды суши, 2011).

5.3.1. Биполярные исследования

   Оценки влияния ледникового стока рек на уровень Мирового океана получены на примере замкнутых (бессточных) речных бассейнов Евразии и бассейнов со стоком в океан. В первом случае потенциальным фактором влияния ледников на изменение уровня Мирового океана может быть лишь сезонный объем испарения с поверхности тающего льда и старого фирна. В частности, за 1935–1994 гг. на площади 5507 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

в верховье Амударьи он составил 2,35 % ледникового стока, равного 239,6 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. Во втором случае крайне малый относительный вклад (0,5–1,9 %) ледниковых вод в материковый речной сток и отсутствие связи между многолетними рядами годового стока рек Панарктики, Евразии и уровнем океана указывают на незначительность континентального ледникового стока в водном балансе океана.
   Вклад талого стока континентальных ледников Земли в изменение уровня Мирового океана необходимо заново определить и проанализировать в соответствии с методом водного баланса для речных бассейнов при различных условиях поступления влаги в океан. Предыдущие оценки глобального вклада ледникового стока, основанные на ограниченной выборке данных по балансу массы ледников, следует считать неприемлемыми.
   Анализ изменчивости метеорологических элементов в районе Антарктического полуострова (станция Беллинсгаузен) показал, что в последнее десятилетие преобладает понижение температуры воздуха. С 2000 по 2009 г. температура понизилась на и 0,3–0,6 °С, а количество твердых осадков увеличилось на 0,2 м в водном эквиваленте.
   На арх. Шпицберген (метеостанция Баренцбург) за 2000–2009 гг. отмечено значительное повышение средней суточной температуры в холодный период (на 4,5 °С за 10 лет), но начиная с 2006 г. она стала понижаться (от -5,5 до -8,8 °С). При этом средняя положительная температура воздуха за 2000-е годы понизилась на 0,4 °С. Толщина снежного покрова в этот период возрастала на 5,5 см/год и в последние три года достигает здесь 2 м.
   В районе пос. Баренцбург за тот же период в результате повышения температуры воздуха зимой и увеличения толщины снежного покрова ухудшились условия промерзания грунта. Однако повышению температуры грунта в летний период препятствует моховой покров. Зимой моховой покров с весовой влажностью 150–400 % по значению коэффициента теплопроводности соответствует снежному покрову с плотностью более 400 кг/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

и не служит существенным препятствием для охлаждения и промерзания грунта.

5.3.2. Арктика

   В рамках анализа климатических изменений в полярных зонах Земли в XX и XXI столетиях предложен сценарий возможных климатических изменений в XXI столетии, базирующийся на композиции сценариев МГЭИК В1 и А2 и циклических эффектов, связанных с изменением угловой скорости вращения Земли.
   В отличие от прогноза МГЭИК, согласно которому в XXI веке в Северной полярной области ожидается непрерывное повышение температуры, по предложенному сценарию уже наступил период временного похолодания, который приблизительно через 30 лет должен смениться потеплением. Подобный сценарий климатических изменений ожидает и Южную полярную область. С удалением от полюсов амплитуда квазипериодических колебаний должна уменьшаться, и с приближением к тропической зоне предложенный прогноз изменения температуры практически не будет отличаться от прогноза МГЭИК.
   Инструментальные измерения последних лет показывают, что, действительно, период стремительных температурных изменений, происходящих в последние десятилетия, заканчивается. Линейный тренд на рубеже веков уже сменил знак с положительного на отрицательный. Об этом свидетельствует и увеличение площади льда в Северном Ледовитом океане, начавшееся после 2007 г.
   Анализ результатов, полученных для территории высоких и средних широт Северного полушария, указывает на неоднородный характер пространственно-временной изменчивости температуры воздуха. Проанализированы циркуляционные индексы, влияющие на климатическую ситуацию Северного полушария: North Atlantic Oscillation (NAO) – североатлантическое колебание; Arctic Oscillation (AO) – арктическое колебание; Pacific Decadal Oscillation (PDO) – тихоокеанское декадное колебание; North Pacific index (NPI) – северотихоокеанский; East Atlantic Pattern (EA) – восточно-атлантический; West Pacific Pattern (WP) – западно-тихоокеанский; Pacific/North American Pattern (PNA) – тихоокеанско-североамериканский; East Atlantic/West Russia Pattern (EA/WR) – восточно-атлантический – западно-российский; Scandinavia Pattern (SCA) – скандинавский; Polar/Eurasia Pattern (POL) – полярно-евразийский; Siberian/Alaskan index – сибирско-аляскинский; Siberian index – сибирский; Alaskan index – аляскинский; Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) – атлантическое мультидекадное колебание.
   Из перечисленных индексов выделено восемь (NAO, AO, PDO, NPI, WP, PNA, SCA, Siberian index), оказывающих сильное воздействие на региональный климат. Зона влияния индексов NAO, AO, SCA варьирует в Северной Евразии во времени и по масштабу: территория, подверженная их влиянию, в 1973–2000 гг. вдвое больше, чем в 1943–1973 гг.
   В то же время площадь влияния индекса WP, наоборот, уменьшается. В последнее десятилетие началось ослабление влияния на климат Северной Евразии индексов NAO и AO, что сопровождается понижением температуры воздуха и начавшимся с 2008 г. увеличением площади льдов в Северном Ледовитом океане.
   Проведен анализ современных изменений режима морских льдов в Арктическом бассейне на основе результатов численных расчетов с ансамблем климатических моделей в сопоставлении с данными спутниковых измерений для последних десятилетий. По модельным оценкам (при умеренном сценарии SRES-A1B с учетом антропогенного влияния) показаны возможные изменения в XXI веке продолжительности навигационного сезона для Северного морского пути (СМП) и Северо-Западного прохода (СЗП). Модельные расчеты свидетельствуют об увеличении к концу XXI века продолжительности навигационного сезона на трассе СМП от 3 до 6 месяцев и на трассе СЗП от 2 до 4 месяцев без значимых изменений в первой трети столетия. Стоимость транзита из Европы в Азию по СМП к концу XXI века может быть на 15 % ниже, чем через Суэцкий канал.
   Для реализации новых потенциальных возможностей необходима существенная модернизация арктической транспортной системы со строительством новых транспортных средств (ледовых контейнеровозов). Подобная перспектива не означает уменьшения потребности в ледокольном флоте, наоборот, должна способствовать увеличению потребности в нем в ближайшие десятилетия при более активном использовании трасс в Арктическом бассейне. Дополнительным аргументом для этого служит значительная межгодовая и более долгопериодная изменчивость ледовых условий.
   Значительные изменения климата в Северной полярной области, имевшие место в XX веке и продолжившиеся в первом десятилетии XXI века, привели к широкому спектру последствий для природных систем. Один из вопросов, поднимаемый в этой связи, заключается в возможности усиления потепления вследствие изменения углеродного цикла в Арктике. Этот вопрос приобретает особую актуальность в связи с продолжающимися международными переговорами об ограничении эмиссии парниковых газов на уровне, при котором глобальное потепление не выйдет за рамки обозначенного ЕС предела, равного 2 °С. Большую озабоченность вызывает потенциальное увеличение эмиссии метана при таянии многолетнемерзлых грунтов, а также в результате действия иных механизмов, например разложения газовых гидратов в шельфовой зоне или же формирования этого газа в озерных отложениях.
   Таяние многолетних болот криолитозоны России может привести к увеличению эмиссии метана в середине XXI века на 6–8 Тг/год, или на 20–30 % современного значения. Эта оценка была получена для климатических сценариев по ряду моделей, которые предполагают, что к середине XXI века глобально осредненная среднегодовая температура повысится на 0,8–1,2 °С, при том что в широтной зоне 60–90° с.ш. потепление составит 2,2–3,2 °С.
   В результате рассмотрения особенностей развития береговых процессов в Карском море и формирования термического режима прибрежной морской области Западного Ямала с применением усовершенствованной схемы разделения прибрежной морской области по условиям теплообмена установлено, что среднегодовая температура воздуха испытывает колебания во времени при общей тенденции к повышению. Выявлены повышение температуры придонного слоя воды в 1920–2000 гг. примерно на 0,2–0,4 °С и уменьшение толщины однолетнего морского льда и ширины полосы его смерзания с дном. Установлено увеличение темпов разрушения морских берегов в 2006–2009 гг.
   На основе исследований береговых процессов и формирования термического режима пород в прибрежной морской области Западного Ямала предложена уточненная схема разделения этой области по условиям теплообмена промерзающих и/или протаивающих пород, применимая как к термоабразионным, так и к аккумулятивным и стабильным берегам. С 1972 по 2009 г. среднегодовая температура воздуха на побережье Западного Ямала повысилась примерно на 1 °С, а на участке моря глубиной до 65 м к западу от пролива Малыгина температура придонной воды с 1920-х до конца 1990-х годов повысилась примерно на 0,2–0,3 °С. Это затрудняет новообразование мерзлоты на аккумулятивных образованиях и ускоряет ее деградацию на участках распространения термоабразионных берегов.
   В последние десятилетия в криолитозоне происходит потепление климата, следствием чего является повышение среднегодовой температуры горных пород. 30–40-летний положительный тренд ныне сменяется тенденцией к затуханию потепления. В целом вблизи побережья Карского моря потепление выражено слабо, а в континентальных районах, наоборот, наблюдается повышение температуры воздуха на 0,05 °С/год и более. Толщина снежного покрова в зоне тундры меняется мало, а в лесотундре и северной тайге отличается высокой межгодовой изменчивостью. Изменение суммарных осадков летом и зимой носит разнонаправленный характер.
   Температура многолетнемерзлых пород в целом следует за температурой воздуха, но изменяется в 1,5–5 раз медленнее; скорость таких изменений зависит от различий в количестве осадков и толщине снега, характере растительного покрова, составе и свойствах грунтов. На всех геокриологических стационарах среднегодовая температура многолетнемерзлых пород повышается, причем на прибрежных стационарах такое повышение выражено меньше, чем на удаленных от побережья.
   Общее повышение температуры многолетней мерзлоты за 30–40-летний период можно разделить на две фазы: интенсивное потепление до 1995–2000 гг. и дальнейшее снижение темпов потепления или даже некоторое похолодание. Наличие этих двух фаз на фоне известной 60–65-летней климатической цикличности можно интерпретировать как приближение к экстремуму на температурной синусоиде.
   Несмотря на потепление климата и наблюдающееся повышение температуры многолетнемерзлых пород, инструментально зафиксированы лишь единичные случаи перехода этих пород в талое состояние по всему слою годового теплообмена. Более того, со второй половины 1990-х годов в районе пос. Моррасале отмечается существенное понижение среднегодовой температуры многолетнемерзлых пород. В то же время опускание кровли многолетнемерзлых пород до глубины 5–7 м и формирование участков несливающейся мерзлоты обнаруживаются в южной и реже в северной лесотундре. Индикатором служит продвижение на 30–40 км на север предтундрового лиственничного редколесья.
   Глубина протаивания почв Нижнеколымской низменности зависит не только от климата и температурного режима каждого конкретного года, но и от почвообразующих пород, характера верхних горизонтов почв, наличия или отсутствия поемного режима, количества осадков в осеннее время. Преждевременно связывать тенденцию к увеличению глубины протаивания с потеплением климата или с какими-то иными глобальными причинами. Наблюдаемые в 1991, 2002–2005 и 2007 гг. максимумы глубины протаивания почв, скорее всего, соответствуют температурным максимумам внутривековых климатических циклов.
   В исследованных почвах Шпицбергена в поверхностных горизонтах скорость углеродного обмена ниже, и соответственно они имеют более древний радиоуглеродный возраст, чем было получено ранее. Таким образом, в высоких широтах Арктики не наблюдается ускорения обмена углерода в почвах, несмотря на глобальное потепление.

5.3.3. Арктические поверхностные воды

   Исследования региональных особенностей изменений во времени притока речных вод в СЛО показали, что для водосбора всего океана характерны относительно синхронные многолетние ритмы изменений среднегодовой температуры воздуха, а с 1975–1980 гг. начинается заметное ее повышение, продолжающееся и сейчас. В бассейнах большинства рек региона (за исключением рек Нельсон и Печоры) выявлены статистически значимые линейные тренды изменений среднегодовой температуры воздуха, тогда как линейные тренды изменений атмосферных осадков обнаружены лишь в бассейнах рек Печоры и Юкона. Межбассейновая корреляция температуры воздуха значительно выше аналогичной корреляции для атмосферных осадков. Рубежом начала современного потепления следует считать 1980 г., хотя в разных бассейнах он варьирует в пределах десятилетия 1970–1980-х годов.
   Статистически значимые линейные тренды увеличения годового стока выявляются лишь на Енисее и Лене, а увеличение зимнего стока характерно для большинства крупных рек Северной Евразии и Северной Америки за исключением рек Северной Двины и Нельсон. Тенденция снижения весенне-летнего стока обнаружена только на Енисее.
   На основе анализа разностно-интегральных кривых на крупнейших реках Сибири (Обь, Енисей, Лена, Колыма, Индигирка) и Северной Америки (Маккензи, Юкон) выявлено структурное сходство многолетних изменений годового и зимнего стока, а также высокого стока за весенне-летний период. Многолетняя ветвь снижения зимнего стока к 1970–1980-м годам сменяется его повышением, что соответствует периоду современного потепления климата. Многолетние ритмы годового стока и стока весенне-летнего половодья отличаются меньшим масштабом изменений, более короткими ветвями подъема и спада стока и достаточно синхронными изменениями (исключение составляют реки Юкон и Маккензи).
   Статистически значимые изменения зимнего речного стока с начала современного потепления климата охватывают наибольшее число крупнейших рек региона. Заметные положительные изменения среднемноголетнего значения зимнего стока и коэффициента его вариации наблюдаются на реках Сибири (Обь, Лена, Енисей) и северо-восточной части России (Колыма, Индигирка). Статистически значимое увеличение годового стока и высокого стока за май – август затронуло лишь Енисей и Индигирку.
   Анализ изменений годового и сезонного стока крупнейших евроазиатских (Енисей, Лена, Обь, Колыма, Печора, Северная Двина) и североамериканских (Маккензи и Юкон) рек, впадающих в СЛО, за 1980–2007 и 2000–2007 гг. по отношению к периоду условно стационарного климата (1936–1979 гг.) показал, что период 2000–2007 гг. оказался самым многоводным на всех рассматриваемых реках. За последние восемь лет только по этим рекам СЛО получил дополнительно 1600 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

пресной воды. Особенно высокая водность в эти годы наблюдалась на евроазиатских реках. Суммарный годовой сток этих рек в 2007 г. был рекордным и составлял 2254 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год, что на 25 %, или на 454 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год превышает среднее значение стока за весь период предшествующих наблюдений с 1936 по 2006 г.
   Период 1980–2007 гг., когда началось интенсивное потепление в средних и высоких широтах Северного полушария, характеризуется значительным увеличением интенсивности изменений стока российских рек в СЛО. Среднегодовой положительный линейный тренд за этот период составляет примерно 10 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год, т. е. почти в четыре раза больше, чем за весь период наблюдений с 1936 по 2007 г. Формирование рекордно высокого годового стока 2007 г. и повышенной водности в 1980–2007 гг. на евроазиатских речных бассейнах, впадающих в СЛО, было обусловлено повышенным количеством осадков и, по-видимому, более интенсивным таянием вечной мерзлоты в условиях потепления климата.
   Объем весеннего стока в 1980–2007 гг. увеличился по сравнению с периодом стационарного климата на всех рассматриваемых реках (кроме Колымы). В среднем это увеличение составляет примерно 4 % для всего 28-летнего периода и 8 % для последнего 8-летнего периода. Такое увеличение, наблюдающееся даже на реках с водохранилищами, по-видимому, объясняется главным образом общим изменением водности, обусловленным климатическими факторами. Летне-осенний сток в 1980–2007 гг. уменьшился на 8–9 % в бассейнах с достаточно высоким уровнем регулирования стока и увеличился до 4–7 % в бассейнах, где вообще нет водохранилищ или степень регулирования очень незначительна.
   С 1980 по 2007 г. суммарный зимний сток евразийских рек был на 72 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год больше, а в 2000–2007 гг. – на 95 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

/год больше среднего стока за период условно стационарного климата, или на 37 и 50 % соответственно. В бассейнах Лены, Енисея и Колымы увеличение составляет от 40 до 300 %, Оби – 13 %, Маккензи – 10 %, а для всех рек, не имеющих водохранилищ, – от 0 до 18 %. Основной причиной увеличения зимнего стока зарегулированных рек служит влияние водохранилищ, хотя и повышение температуры воздуха, по-видимому, также имеет немаловажное значение.
   Исследования, выполненные в последние годы, в общем подтвердили выводы, полученные еще в 1990-е годы. Все они свидетельствуют о том, что сток арктических рек в текущем столетии, по-видимому, будет постепенно увеличиваться и к середине столетия это увеличение достигнет примерно 10–20 %. Приведенные оценки изменений стока крупнейших рек и суммарного притока речных вод в СЛО следует рассматривать как предварительные. Использование новых, основанных на уточненных моделях общей циркуляции атмосферы и океана климатических сценариев, рекомендованных в Четвертом докладе МГЭИК (МГЭИК, 2008), не дало ощутимых результатов в отношении выводов об ожидаемых в перспективе изменениях стока рек, даже если вместо отдельных моделей применялись их ансамбли.
   В современных условиях антропогенного воздействия комплексное изучение устьевых экосистем, исследование изменчивости их гидролого-экологического состояния, оценка характера и уровня антропогенного воздействия остаются в числе первоочередных научно-практических задач. Решение этих вопросов особенно важно для улучшения рационального природопользования и охраны водных ресурсов российской Арктики. Большая пространственная неоднородность в функционировании пресноводных экосистем ведет к необходимости изучения специфических особенностей антропогенной трансформации водных объектов по отдельным регионам.
   Один из перспективных подходов к оценке антропогенной нагрузки заключается в измерении объемов и компонентного состава притока растворенных химических веществ на замыкающем створе реки. Выявленные специфические особенности многолетней изменчивости этих параметров в устьях арктических рек показали необходимость разработки методических рекомендаций, а в последующем и прогноза возникновения чрезвычайных экологических ситуаций в этих районах.

5.3.4. Антарктика

   Озеро Восток, которое по площади водной поверхности лишь немногим уступает крупнейшему в Европе Ладожскому озеру, заметно выделяется своими грандиозными масштабами среди других подледниковых водоемов, обнаруженных в Антарктиде методами радиолокационного и сейсмического зондирования. Возникновение, развитие и современный режим этого уникального водоема тесно связаны с геологическим строением, историей климата и оледенения шестого континента. Благодаря своим внушительным размерам (60×260 км, мощность водного слоя до 1200 м), озеро Восток занимает центральное место в подледниковой гидрологической системе Антарктиды, во многом определяющей форму и динамику современного Антарктического ледникового покрова в условиях меняющегося климата планеты.
   В период МПГ были завершены масштабные работы РАЭ по картированию подледникового озера Восток, начатые в конце 90-х годов прошлого столетия. Получен большой объем геофизических данных, которые позволили с достаточной степенью детальности охарактеризовать озеро Восток как географический объект и обоснованно говорить о его тектонической природе.
   В результате проведения комплексных исследований керна озерного льда, поднятого из скважины на станции Восток, были установлены основные особенности изотопного, газового и гидрологического режимов озера. Существенную роль в гидрологическом режиме подледникового водоема играет гидротермальная деятельность, которая связана с циркуляцией инфильтрационной воды по глубоким разломам в земной коре под озером. Расход гидротермальных источников на дне озера оценивается в 3–6 млн т воды в год, что на порядок меньше массы воды, поступающей в подледниковый водоем за счет таяния льда в северной части озера (20–39 млн т). Оценка расхода гидротермальных источников в пересчете на единицу площади озера соответствует осредненным по площади показателям расхода гидротермальных источников в Японии.
   Результаты газовых анализов ледяного керна подтверждают высокую концентрацию в озерной воде атмосферных газов, в том числе кислорода. Вместе с тем содержание газов в верхнем слое озера, по-видимому, не достигает предельного уровня, соответствующего равновесию с гидратной фазой. В целом данные об изотопном и газовом составе озерного льда свидетельствуют о недостаточно интенсивном перемешивании талой воды и воды, поступающей из гидротермальных источников, с резидентной водой озера. Характер изменения строения керна озерного льда по глубине свидетельствует о возможности поступления переохлажденной воды из северных районов озера ко всем участкам линии тока ледника, на которых происходило нарастание озерного льда. Установленные особенности гидрологического режима подледникового водоема свидетельствуют о том, что свойства воды, из которой образуется озерный лед, могут существенно отличаться от свойств резидентной воды озера.
   Приведенные выводы и оценки основаны на предположении о стационарном состоянии озера Восток, при котором различие в изотопном составе талой ледниковой воды и озерного льда рассматривается как результат влияния гидротермальных процессов. Альтернативная интерпретация имеющихся изотопных данных приводит к выводу о нестационарном (с точки зрения баланса массы) состоянии озера. Сценарий, предполагающий катастрофический сброс воды из озера сотни тысяч лет тому назад, представляется маловероятным, однако окончательные ответы на этот и многие другие ключевые вопросы, касающиеся изотопного газового и гидрологического режима этого уникального водоема, можно будет дать только после проведения прямых измерений характеристик озерной воды.
   Накопленные к настоящему времени результаты микробиологических и молекулярно-биологических исследований ледниковой толщи над озером позволяют сделать предположение о том, что озеро Восток представляет собой единственную в своем роде гигантскую безжизненную водную систему на нашей «бактериальной» планете. Для того чтобы проверить достоверность этого предположения, необходимо исследовать пробы подледниковой воды, которые предполагается получить в результате проникновения в озеро.
   Гляциогеофизические исследования вдоль линий тока льда, проходящих через подледниковое озеро Восток, были направлены на оценку современных (за последние 200–300 лет) тенденций изменений климата Антарктиды и его возможных высокочастотных вариаций. Реконструкции температуры и количества атмосферных осадков выполнялись на основе детальных изотопных и стратиграфических исследований снежных шурфов и кернов мелких скважин, пробуренных в научных походах, с учетом новых данных о пространственной изменчивости изотопного состава и скорости накопления снега, которые были собраны в ходе выполнения этого проекта. Восстановленные временные ряды температуры и полученные оценки изменений аккумуляции снега в прошлом позволили впервые охарактеризовать общие закономерности и региональные особенности изменения климата в исследуемом районе за последние 200–300 лет. Наиболее характерной особенностью климата Центральной Антарктиды в этот период были квазипериодические колебания температуры (и, вероятно, количества атмосферных осадков) с типичным периодом порядка 40–50 лет. Циклический характер изменений климата Центральной Антарктиды в современную эпоху подтверждается результатами мониторинга температуры снежно-фирновой толщи на станции Восток до глубины 100 м.
   Участие России в программе Международного полярного года привело к значительной активизации экспедиционных работ и научных исследований в Антарктике, в том числе в ее центральных районах. Научная кооперация специалистов ААНИИ и ПМГРЭ при логистической поддержке РАЭ позволила добыть уникальный набор данных, охватывающих ранее не исследованные районы, и получить ряд важных научных результатов. Изучено строение ледниковой толщи и распределение гляциологических характеристик вдоль участка линии тока VFL, проходящей через станцию Восток, а также вдоль линии тока в северной части озера Восток (NVFL).
   Полученные данные в настоящее время используются в двумерных моделях движения ледника и уже позволили усовершенствовать палеоклиматическую интерпретацию глубокого ледяного керна. Уточнение конфигурации береговой линии озера Восток в районе линии тока позволило лучше понять процессы формирования толщи аккреционного льда в нижней части керна, образованного замерзшей озерной водой. Показано, что рекордно низкое значение скорости снегонакопления, характерное для станции Восток, не является локальным феноменом, а отражает региональные закономерности распределения количества осадков.
   С наибольшей вероятностью указанный минимум аккумуляции объясняется тем, что линия тока льда, проходящая через станцию Восток, совпадает с границей раздела двух воздушных масс. Этот вывод подтверждается данными о региональной пространственной изменчивости изотопного состава снега. В более мелком пространственном масштабе (в пределах первых десятков километров) наблюдаются колебания снегонакопления и прочих свойств снежного покрова, обусловленные изменениями высоты поверхности ледника, причиной которых, в свою очередь, служит взаимодействие ложа ледника с подледным рельефом.
   По данным изучения снежно-фирновой толщи в шурфах и по кернам скважин, пробуренных в окрестностях станции Восток, а также в южной части озера Восток в ходе научных гляциогеофизических походов, удалось построить сводную региональную климатическую кривую за последние 350 лет. Основная особенность изменчивости климата указанного региона заключается в квазипериодических (40–50 лет) колебаниях температуры воздуха.
   Полученные данные о распределении изотопного состава, скорости накопления снега, толщины ледника и подледного рельефа помогут найти оптимальное место для бурения новой скважины в рамках проекта IPICS (Международное партнерство в изучении ледяных кернов) «1.5Ma», направленного на получение древнейшего возраста льда (до 1,5 млн лет). Один из наиболее приоритетных районов для выполнения нового проекта глубокого бурения – это участок линии тока VFL на расстоянии около 220 км от станции Восток (150 км от ледораздела В).
   Сочетание достаточно большой толщины ледника (3200–3300 м) с ожидаемой здесь низкой скоростью снегонакопления предполагает большой возраст льда в придонной части ледника. В то же время плоский слаборасчлененный рельеф ложа позволяет рассчитывать на ненарушенное залегание этих древних слоев. Другим перспективным районом бурения считается северная часть озера Восток, где относительно высокая скорость снегонакопления скомпенсирована большой мощностью ледника (4300 м), что означает высокую вероятность получения длинного ненарушенного климатического ряда по керну пробуренной здесь скважины.
   В целях анализа геокриологических условий антарктических оазисов в период проведения МПГ на российских станциях была организована сеть скважин для наблюдения за температурным полем многолетнемерзлых пород, а также ряд площадок для мониторинга глубины сезонного оттаивания грунтов. Полученные данные позволяют оценить геокриологические условия территорий, прилегающих к российским станциям, и служат точкой отсчета для оценки их возможных изменений в будущем. Из-за практически повсеместного близкого залегания скальных пород заложенные скважины не охватывают весь слой годовых теплооборотов. Несмотря на то, что круглогодичный мониторинг температурного режима с помощью логгеров позволяет определять среднегодовую температуру пород, желательно в будущем углубить сеть наблюдений.
   Результаты палеогеографических исследований по оценке послеледникового развития озер оазиса Ширмахера (Восточная Антарктида) показывают, что дегляциация оазиса, начавшаяся в раннем голоцене, вела к поэтапной перестройке местной гидрографической системы на фоне убывающего оледенения в северной и центральной частях оазиса. Около 7000 и 4000 лет тому назад резко сокращалась площадь озер, значительно уменьшалось их питание, и ухудшился водообмен между отдельными озерами. В настоящее время продолжается иссушение озерных котловин на севере и в центре оазиса, а на юге, где существует сток талых вод с ледникового щита, тем не менее, отдельные озерные котловины отделяются друг от друга и в них снижается уровень озерных вод.
   Происходящее изменение характеристик режима водоемов за полувековой период свидетельствует о продолжении дегляциации оазиса, а увеличение щелочности и повышение содержания кремния в озерах оазиса – о продолжающемся его иссушении. В отношении минерализации водоемы меняются от ультрапресных до солоноватых, по значению рН – от слабокислых до щелочных с тенденцией защелачивания; увеличивается концентрация биогенных элементов. Это подтверждает увеличение антропогенной нагрузки в районе полярных станций и усиление криогенных процессов под действием иссушения климата оазиса.

5.3.5 Субарктика

   На основе дешифрирования космических снимков среднего и высокого пространственного разрешения (30–15 м) представлен анализ сокращения площади ледников гор Бырранга (Таймыр), Северо-Восточной Сибири (горы Сунтар-Хаята и Черского), Корякского нагорья (север Дальнего Востока) от времени составления Каталога ледников СССР (1960-е годы) до 2003 г. Сокращение площади подсчитано для групп ледников одинакового морфологического типа, экспозиции и пр. Рассмотрена деградация ледниковых систем в зависимости от процессов атмосферной циркуляции и современного температурного режима. Показано, что степень отступания ледников обусловлена климатическими и орографическими различиями в разных районах.
   Самое катастрофическое отступание ледников среди изучаемых горных систем Российской Субарктики характерно для Корякского нагорья (около 70 % с 1950 г.), следующим идет оледенение хребта Черского (30 % с 1970 г.), меньше сократились ледники гор Сунтар-Хаята (20 % с 1945 г.) и Бырранга (17 % с 1967 г.).
   Сравнение данных Каталога ледников СССР и космических снимков, полученных в начале XXI столетия, показало разнообразную картину отступания ледников, обусловленную различиями в климатической ситуации и особенностями рельефа. Наиболее чувствительными к процессам потепления оказались карово-долинные и каровые ледники, лежащие на склонах тех экспозиций, где потепление проявляется больше среднего.

5.4. Наземные и морские экосистемы

   Впервые в практике МПГ предполагалось осуществить столь широкий спектр полярных исследований, включающих проекты по изучению, оценке и мониторингу состояния полярной морской и наземной биоты и экосистем, а также влияющих на них природных и антропогенных факторов. Эта группа проектов составила направление «Наземные и морские экосистемы». В исследования по этому направлению входили задачи оценки и прогноза загрязнения природной среды Арктики, состояния популяций и реакции экосистем полярных районов на климатические и антропогенные изменения, палеобиологические исследования полярных районов.
   Следует отметить, что исследования загрязнения природной среды Арктики проводятся на постоянной основе по ряду международных научных программ (AMAP – Программа арктического мониторинга, AMSA – Программа охраны морской среды Арктики, КАФФ – Программа сохранения арктической флоры и фауны и др.). Результаты этих работ широко отражены в научной печати, обсуждаются на форумах разного уровня и доводятся до широкой общественности. В то же время динамичные процессы в наземных и морских экосистемах Арктики еще недостаточно изучены. Необходимо развитие комплексного экосистемного мониторинга на современной технической основе и обобщение информации, собранной многими поколениями полярных исследователей.
   Международные исследования наземных экосистем и биоты суши, проводимые в рамках КАФФ в МПГ, во многом стали основой для формирования международных кластеров с участием специалистов (зоологов, ботаников, экологов) практически из всех приарктических государств, в том числе и России.
   Если в прошлом программы МПГ и МГГ были ориентированы преимущественно на метеорологические и геофизические исследования, то в составе национальных программ МПГ 2007/08 биогеографические и экологические проекты оказались преобладающими по числу, объему и масштабу исследований. Так, на их долю пришлось больше половины общего числа проектов в России (32 проекта из 50), США (31 проект из 59), Норвегии (18 проектов из 23) и в большинстве других стран-участниц.
   Кластерные проекты международной программы МПГ (166 научных и 52 образовательных) в отличие от национальных имели четкую ориентацию на «классические» направления исследований МПГ – метеорологию, геофизику, гляциологию, океанологию, геологию. Однако в их число вошли комплексные проекты «Морская жизнь в Антарктике», «Биоразнообразие Арктического бассейна», «Эволюция и биоразнообразие в Антарктике» и целый ряд других. Кроме того, значительная часть проектов по социальной и образовательной тематике также была посвящена проблемам «живой природы» Арктики и Антарктики, а часть крупных международных экспедиций МПГ включала биологические и экологические направления исследований. Данная ситуация отражает определенный сдвиг приоритетов в полярных исследованиях и демонстрирует важную индикаторную роль полярной биоты в оценках современных природных и антропогенных изменений климата и окружающей среды.
   Наиболее часто объектами биогеографических исследований в рамках проектов международной и национальных программ МПГ становились представители морской биоты, которые испытывают воздействие меняющегося климата и расширения хозяйственной деятельности в полярных регионах.
   Важнейшие результаты российских исследований в период МПГ 2007/08, выполненных в России по данному направлению, представлены в работе «Наземные и морские экосистемы» (Наземные и морские экосистемы, 2011). Ее содержание охватывает всех представителей наземной и морской биоты, от простейших до высших животных. По методологии исследования могут быть подразделены на следующие виды:
   – сбор первичных данных в малоизученных районах Арктики;
   – оценки изменений наземных и морских экосистем под влиянием природных и антропогенных факторов на основе опубликованных и собственных данных участников МПГ;
   – моделирование качества среды и экосистемных процессов;
   – разработка рекомендаций по оптимальному использованию биологических ресурсов и охране природы Арктики.

5.4.1. Экспедиционные исследования

   Морские экспедиции и полевые наземные наблюдения по биологическому направлению МПГ проводились Мурманским морским биологическим институтом Кольского научного центра (КНЦ) РАН (ММБИ), Институтом географии РАН (ИГ РАН), Зоологическим институтом РАН (ЗИН РАН), Институтом океанологии РАН (ИО РАН), Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом (ААНИИ), Полярным научно-исследовательским институтом рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО) и рядом других научных учреждений. Экспедиции выполнялись на специализированных и попутных судах, дрейфующих ледовых станциях, научных стационарах и в наземных маршрутах. Так, комплекс экспедиционных исследований ММБИ включал: экспедиции на НИС «Дальние Зеленцы» в северную часть Баренцева моря и прибрежные зоны архипелагов Шпицберген, ЗФИ, Новая Земля; работы экспедиционных групп на борту ледоколов РТП «Атомфлот», выполняющих рейсы по СМП; геологические и биологические исследования фьордов Шпицбергена; экспедиционный мониторинг прибрежной зоны Кольского полуострова. Всего выполнено более 20 морских и береговых экспедиций.
   Экспедиционные исследования ИГ РАН в период 2007/08 г. проводились на архипелагах Белого моря, на острове Колгуев, на полуостровах Гыдан и Чукотка. Так, совместно с Соловецким филиалом Беломорской биологической станции МГУ (СФ ББС МГУ) и Соловецким музеем-заповедником (СГИАПМЗ) были продолжены полевые исследования динамики и пространственного распределения морских птиц на островах Белого моря. Выявлена смена в последнее десятилетие комплекса действующих на популяции птиц факторов, что существенно дополняет результаты анализа 50-летней природной и антропогенной динамики разнообразия и численности морских птиц.
   Экспедиционные работы ЗИН проводились в обеих полярных областях Земли. По результатам исследований Чукотского моря впервые показано, что на его больших пространствах к северо-западу от Берингова пролива доминирует сообщество двустворчатых моллюсков Macoma calcarea. Центр сообщества совпадает с центром большого круговорота воды, отмеченного Г. Е. Ратмановым в 30-х годах прошлого столетия. Средняя биомасса бентоса в сообществе составляет более 1000 г/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, а на отдельных станциях превышает 4000 г/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

.
   В Антарктике, в заливе Прюдс моря Содружества, в результате проведенных экспедиций с использованием водолазного количественного метода на восьми гидробиологических разрезах изучен состав донных сообществ. На мягких и смешанных грунтах до глубины 25–30 м располагается сообщество с доминированием морских ежей и красных водорослей. Глубже, как правило, доминируют губки, асцидии и голотурии. Собраны материалы по донным осадкам, флоре и фауне в пресноводных озерах Рид, Степпед и Скандретт. Заложены основы гидробиологического мониторинга, позволяющего в будущем следить за динамикой морских экосистем с целью определения влияния антропогенного загрязнения и климатических флюктуаций на морскую биоту.
   В ПИНРО изучалась экология белухи в Белом, Баренцевом и Карском морях с использованием датчиков спутниковой телеметрии, а также роль морских млекопитающих в экосистеме Баренцева моря. Проведено мечение животных, выявлены их сезонные миграции, места концентрации и численность. Впервые выполнены рыбопромысловые съемки в Карском море, по результатам которых существенно пересмотрены представления о его биоресурсном потенциале.

5.4.2. Комплексные исследования морских экосистем

   По результатам экспедиционных исследований МПГ и ранее опубликованным данным специалистами ММБИ впервые получена обобщенная характеристика морей арктического шельфа (Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского, Чукотского) на основе принятой в современной международной практике концепции больших морских экосистем (БМЭ). Обоснованы границы четырех шельфовых БМЭ, выявлена их специфика по батиметрическим, океанографическим и биологическим критериям.
   Показано, что БМЭ шельфовых морей российской Арктики (исключая Баренцево море с его особенностями рельефа, климата, морской биоты) имеют ряд общих черт.
   1. Для всех участков шельфа характерны малая глубина (50–100 м), большая протяженность в сторону открытого моря и хорошо выраженная граница континентального склона.
   2. Ведущим экологическим фактором на арктическом шельфе является ледяной покров, который в течение семи месяцев почти покрывает акватории морей (важное исключение составляют заприпайные полыньи), а в навигационный период с той или иной вероятностью может закрыть любой участок акватории.
   3. Всем рассматриваемым морям свойственны низкая биопродуктивность (менее 150 г С / м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

×год) и ее сильные изменения в годовом цикле. При этом, как показали результаты зимних экспедиционных исследований ММБИ, жизнедеятельность первичных продуцентов сохраняется подо льдом при полном отсутствии солнечной радиации.
   4. Распределение зообентоса на арктическом шельфе тесно связано с глубиной и температурой воды и в целом сходно для всех морей.
   5. В ихтиофауне преобладают виды арктического комплекса. Промысловое значение имеют несколько видов проходных и полупроходных рыб. Масштабы рыбного промысла незначительны из-за сложных климатических и ледовых условий, малочисленности населения и удаленности от рынков сбыта. Самостоятельная промысловая статистика по данному бассейну не ведется.
   6. Значительная роль в арктических БМЭ принадлежит морским птицам и млекопитающим. Ряд видов млекопитающих (белые медведи, нерпы, морские зайцы) тесно связан с ледяным покровом, и состояние популяций этих видов зависит от его климатических изменений, а также разрушения при прохождении судов.
   7. Основным источником загрязнения морской среды является дальний перенос в атмосфере и речных бассейнах. Вклад местных источников может увеличиться по мере расширения арктического судоходства и разработки нефтегазовых ресурсов шельфа. Современные уровни загрязнения не создают угрозы для морских экосистем и людей, потребляющих морепродукты.
   8. Ведущее место в хозяйственной деятельности на арктическом шельфе России занимает морской транспорт. Сокращение объема перевозок в 1990-е годы привело к экономическому спаду и депопуляции побережья.
   9. Управление в области природопользования сосредоточено преимущественно на федеральном уровне. В настоящее время идет процесс изменений административного деления северных регионов.
   В то же время все рассмотренные моря обладают индивидуальными особенностями, которые оправдывают выделение в границах каждого из них самостоятельной БМЭ.
   Карское море отличается наибольшими диапазоном и масштабами внешних воздействий. Водные массы формируются под влиянием обильного речного стока и проникновения подповерхностных вод атлантического происхождения по шельфовым желобам на севере моря. Экосистема пелагиали связана активными и пассивными миграциями на всех трофических уровнях с экосистемой Баренцева моря. Уровни антропогенных нагрузок выше, чем в других районах арктического шельфа, вследствие развитой промышленной деятельности в бассейнах рек Обь и Енисей и более интенсивного круглогодичного судоходства. Прогнозируемое транспортное и промышленное развитие в первую очередь затронет Карское море.
   Море Лаптевых сходно с Карским по обилию речного стока и распреснению водной массы, но отличается более суровыми климатическими условиями, значительно меньшим влиянием атлантических вод на гидрологические условия и состав первичных продуцентов, слабым развитием хозяйственной деятельности на побережьях и в речных бассейнах. В качестве отдельного подрайона может рассматриваться устьевое взморье реки Лены, на котором в отличие от эстуариев рек Обь и Енисей теплые и пресные речные воды непосредственно вторгаются на мелководный шельф.
   Восточно-Сибирское море наиболее удалено от Атлантического и Тихого океанов и при этом полностью открыто в сторону Арктического бассейна. Речной сток приводит к понижению солености, но мало сказывается на температуре воды, поскольку речные бассейны не выходят за пределы арктической зоны. Все эти факторы обусловливают бедность видового состава и биомассы морских организмов. По плотности населения и развитию морского природопользования Восточно-Сибирское море уступает всем другим морям российской Арктики.
   БМЭ Чукотского моря испытывает сильное влияние Тихого океана, что приводит к целому ряду экологических последствий: смягчению климата и высокой повторяемости циклонов, повышенной по сравнению с прилегающими морями солености вод, более легким ледовым условиям, обогащению морской биоты тихоокеанскими и беринговоморскими видами. Важную роль в морской экосистеме и в природопользовании коренных народов играют морские млекопитающие. Чукотское море в отличие от других рассмотренных морей является трансграничным; при этом в его американском секторе находится один из наиболее перспективных нефтегазоносных районов. Поэтому здесь особенно необходимо проведение экосистемного мониторинга.
   Необходимо отметить, что, хотя по морям арктического шельфа получено и опубликовано много первичных данных, эти материалы до сих пор недостаточно анализировались с экосистемных позиций. В период МПГ 2007/08 была предпринята одна из первых попыток такого анализа. В ходе дальнейших исследований будут уточняться количественные показатели продуктивности, видового разнообразия и статуса наиболее ценных видов.
   Проведен комплексный анализ влияния климатических факторов на структуру и видовое разнообразие пелагических и донных биоценозов Баренцева моря. В различных экологических группах изменения климата, и прежде всего температурные колебания, – один из основных факторов, оказывающих определяющее влияние на структуру и динамику экосистем, и механизмы его воздействия напрямую связаны с образом жизни составляющих эти экосистемы организмов.
   Представители зоопланктона (часть из которых представляет собой личиночные стадии организмов, занимающих во взрослом состоянии другие экологические ниши) неспособны к самостоятельным миграциям, и их распределение определяется двумя основными факторами: влиянием температуры на скорость размножения (для аборигенных видов) и адвекцией атлантических вод (для видов, образующих в Баренцевом море зависимые популяции). Кроме того, в прибрежных районах, и особенно в эстуарных зонах, серьезную роль играют региональные гидрометеорологические изменения и характер речного стока.
   В отличие от зоопланктона популяции морских рыб активно реагируют на климатические колебания изменениями ареалов и путей миграций. При этом в холодные периоды преимущество получают виды арктического происхождения, а в периоды потепления их вытесняет бореальная ихтиофауна. В особо теплые периоды в пелагиали могут фиксироваться южнобореальные виды, не характерные для баренцевоморского региона.
   В донных же сообществах из-за особенностей биологии составляющих их организмов ответ на климатические колебания оказывается замедленным и может составлять у ряда видов – доминантов от трех до семи лет. При этом следует отметить, что по целому ряду причин именно изменения в структуре, биомассе и видовом составе донных биоценозов могут считаться наиболее достоверными свидетельствами влияния климатических флуктуаций на экосистему.

5.4.3. Экосистемы морского льда

   Материалом для анализа послужили наблюдения, выполненные в 1970-х–1980-х годах прошлого века и в период МПГ. Полевые работы по проекту ПАЛЭКС были выполнены в дрейфующих лагерях вблизи ледовой базы «Барнео», которую ежегодно организует российский экспедиционный центр «Полюс» в районе географического полюса СЛО.
   Оценка состояния экосистемы морского льда Центрального арктического бассейна по данным наблюдений в период проведения МПГ показала, что в современном морском арктическом ледяном покрове сосуществуют две различные по составу и функционированию экологические системы – многолетнего и сезонного льда. Поскольку доля первой динамично уменьшается и одновременно возрастает доля последней, то на данном этапе происходит постепенное перестроение в экосистеме пелагиали СЛО. Если такая динамика сохранится, то можно предположить, что со временем морская Арктика будет приобретать черты морской Антарктики. Действительно, в Южном океане ледяной покров исчезает летом и восстанавливается зимой. Сезонные льды доминируют, занимая более 80 % площади ледяного покрова в течение восьми месяцев, а многолетние – менее 20 % его площади.
   Сезонный лед в Южном океане формируется на акватории к северу от 70° ю.ш., где света зимой достаточно для поддержания фотосинтеза ледовой флоры. Суммарная органическая продукция Антарктики создается в основном фитопланктоном в летний период и частично флорой инфильтрационных льдов зимой. Напротив, в Арктике весь морской ледяной покров расположен к северу от 70° с.ш. и все биологические сообщества развиваются в более жестких условиях среды. В центральных районах, постоянно занятых морским ледяным покровом, суммарная органическая продукция складывается из продукции, создаваемой водорослями многолетнего льда (более 90 %), и продукции водорослей сезонных льдов и фитопланктона, на долю которых приходится менее 10 %. В районах, где доминируют сезонные льды, например на акватории арктических морей, вскрывающихся летом ото льда, органическая продукция фитопланктона составляет 97–99 %.
   В настоящее время в центральных районах СЛО происходит перестроение функционирования экосистемы пелагиали в соответствии с условиями сезонного цикла развития ледяного покрова, поэтому здесь следует ожидать увеличения органической продукции, создаваемой фитопланктоном, и уменьшения вклада ледовой флоры многолетних льдов. Такой цикл развития может привести к перестроению всей низшей трофической структуры океана и, возможно, отразится на всех высших звеньях трофической сети, включая рыб, птиц и млекопитающих.

5.4.4. Антропогенное влияние на среду и биоту

   Объектами исследований были воздействие дальнего переноса загрязняющих веществ на воздушную среду Арктики и состояние уязвимых популяций млекопитающих в условиях климатических изменений и ухудшения качества среды.
   Анализ распространения воздушных масс, содержащих тяжелые металлы (ТМ) антропогенного происхождения (Ni, Cu, Pb) от крупных промышленных регионов, расположенных на Кольском полуострове, в районе Норильска и на Урале (Свердловская и Челябинская области), над территорией российской Арктики и Сибири производился на основе ежедневных пятисуточных траекторий движения воздуха от источников для января, апреля, июля и октября. Расчеты производились для 28-летнего периода (с 1981 по 2008 г.) по модели HYSPLIT 4 и данным реанализа полей давления и ветра NOAA (Kalnay, 1996). Проведенный анализ позволил оценить сезонные и долговременные изменения средних концентраций ТМ, принесенных от рассматриваемых источников, в приземном воздухе и в осадках, а также потоков этих элементов на поверхность.
   Атмосферные концентрации ТМ и их потоки на поверхность в значительной степени зависят от свойств поверхности и режима осадков и подвержены сильным сезонным и пространственным вариациям. В воздухе максимальное содержание ТМ наблюдается в холодную часть года, а самые значительные их выпадения на поверхность происходят в остальное время года. При сравнении экологической обстановки в разных пунктах более чистый воздух не всегда гарантирует меньшую нагрузку на наземные экосистемы.
   Приведенные карты пространственного распределения средних потоков антропогенных никеля, меди и свинца на подстилающую поверхность в начале XXI века могут использоваться для оценки воздействия рассматриваемых источников атмосферных загрязнений на природные объекты в фоновых труднодоступных районах Арктики и Сибири.
   Нагрузка на поверхностные экосистемы морей Северного Ледовитого океана (по потокам никеля и меди из атмосферы) убывает с запада на восток, и в среднем в районе моря Лаптевых она, по крайней мере, на порядок ниже, чем в европейском секторе. В Сибири на расстоянии более 2000 км от рассмотренных крупных источников их атмосферные выбросы формируют фоновый уровень концентраций ТМ в природных средах, а реальные уровни загрязнения определяются локальными (менее мощными) антропогенными источниками.
   Долговременные изменения загрязнения поверхностных сред в российской Арктике и в Сибири под воздействием перестройки процессов циркуляции атмосферы вполне соизмеримы с эффектом, связанным с уменьшением эмиссии источников за рассматриваемые почти три десятилетия. В целом в последние 30 лет загрязнение, поступающее от рассматриваемых источников через атмосферу на поверхностные объекты окружающей среды различных районов российской Арктики и Сибири, уменьшилось.
   Для открытых районов северных морей России годовые атмосферные потоки никеля и меди, поступающие только с территорий Кольского полуострова и региона Норильска, близки по величине к потокам этих металлов, поступающим туда с водами впадающих рек. При этом для Белого и Баренцева морей поставка ТМ по атмосферному каналу является преобладающей. Потоки свинца, никеля и меди, поступающие через атмосферу от Урала и Норильска на природные объекты и экосистемы водосборов наиболее крупных сибирских рек – Оби, Енисея и Лены, вполне соизмеримы с потоками этих металлов, которые выносятся водами этих рек в СЛО.
   Эффекты дальнего переноса антропогенных загрязнений в атмосфере являются значимыми как для морских (арктических), так и для наземных (в частности, пресноводных) экосистем. Вклад атмосферы должен учитываться при изучении состава наземных сред и объектов (воды, льдов, донных осадков, живых организмов и растений), а также миграции ТМ и других стойких загрязнений в трофических цепях. Для правильного и более полного понимания явлений, происходящих при распределении вещества (в том числе экотоксикантов) в объектах окружающей среды, необходима организация комплексных междисциплинарных экспедиций и исследований.
   Негативное проявление антропогенных факторов, в частности, высоких уровней загрязняющих веществ, в последние годы выявлено у белого медведя на севере Баренцева моря. Крупномасштабные проекты хозяйственного освоения Арктического региона усилят неблагоприятное воздействие загрязнения на экосистемы и населяющие его организмы, включая морских млекопитающих и белого медведя.
   Исследования современного состояния популяций моржа и гренландского кита, населяющих российскую Арктику, и воздействия на них деятельности человека и потепления климата в Арктике показали, что воздействие антропогенных факторов приводит к изменению кормовой базы этих животных, их поведения, численности в отдельных районах, особенностей сезонного распределения и перемещений (миграций), трансформации местообитаний. В настоящее время нет убедительных свидетельств того, что антропогенные факторы оказывают заметное неблагоприятное воздействие на популяции рассматриваемых видов. Однако начавшееся крупномасштабное освоение месторождений углеводородов на арктическом шельфе и увеличение интенсивности транспортных потоков на Северном морском пути многократно усилят антропогенное воздействие на экосистемы, и в частности, популяции морских млекопитающих. Через каскад изменений основных биологических параметров и среды обитания животных это может привести к падению их численности.

5.4.5. Фиторазнообразие и микробные сообщества тундровой зоны

   В интересах разработки новых методов прогноза поведения растений в изменившихся условиях существования и определения критических уровней антропогенной нагрузки для отдельных растительных объектов предложен подход к систематизации физиологических реакций растения, который позволяет определить доминирующий тип адаптивной стратегии для конкретного объекта и направление связанных с ним изменений продуктивности на основе анализа изменений физиологического возраста при действии экстремальных факторов окружающей среды в модельных экспериментах. Наряду с этим, полученные данные могут быть использованы для создания новых технологий регуляции продуктивности и устойчивости сельскохозяйственных и декоративных растений в экстремальных условиях Крайнего Севера биологически активными веществами гормонального действия.
   Активная или пассивная приспособительные реакции у вегетирующих растений могут быть индуцированы изменением физиологического возраста этиленпродуцентами или цитокининовыми препаратами. Возможно, что эффекты сдвига физиологического возраста растений могут быть достигнуты при использовании препаратов, воздействующих непосредственно на степень гранализации пластид их листьев. Достижение этой цели позволит приблизиться к новым уровням понимания механизмов стресса и адаптаций в растительном мире и созданию экологически безопасных методов искусственной коррекции основных жизненных функций растений.
   В рамках работы по МПГ выполнялся международный кластерный проект RASCHER (№ 262) «Реакция арктических и субарктических почв на изменения условий на Земле: изучение динамики и пограничных состояний», целью которого являлось изучение влияния климатических изменений на почвенные системы полярных областей (Арктика и Субарктика) и их устойчивость. Одной из задач проекта была приводимая ниже характеристика современного биоразнообразия основных типов почв, формирующихся в наиболее суровых экосистемах, которая должна была послужить точкой отсчета для последующих долговременных мониторинговых наблюдений за его изменением под воздействием природных и антропогенных факторов.
   Биота мерзлотных почв испытывает воздействие отрицательных температур и циклов замерзания – оттаивания и обладает рядом таксономических особенностей, специфической физиологической активностью, метаболизмом и адаптивными стратегиями к окружающей среде. Несмотря на то, что биологи исследуют особенности организмов тундровых почв уже более полувека, изучены они явно недостаточно. Для восполнения этого пробела объектом исследования были выбраны микробное сообщество и протистофауна верхних горизонтов трех типов современных почв, широко распространенных в ландшафтах восточного сектора Арктики. Образцы для исследований были отобраны на Колымской низменности в 2007 г. в ходе полевых работ палеоэкологической экспедиции «Берингия».
   Изучены три типа мерзлотных почв на границе тундры и северной тайги: подбур тундровый оподзоленный песчаный, криозем тундровый глееватый среднесуглинистый и глеезем тяжелосуглинистый северотаежный. Во всех почвах кровля вечной мерзлоты залегает в первом метре профиля, откуда для анализов были отобраны образцы из двух горизонтов – верхнего органогенного и минерального под ним. Образцы отбирались в сентябре, при максимальном оттаивании почвенного профиля, и хранились в замороженном состоянии.
   Установлено, что мерзлотные почвы тундры и северной тайги успешно колонизированы богатыми сообществами различных групп организмов, неоднородных по составу и численности в разных экологических нишах. Среди наблюдаемых видов большую долю составляли редкие и ранее не описанные для почв организмы; кроме того, было много новых видов, представляющих малоисследованную область для перспективных работ по определению почвенной фауны и микроорганизмов и изучению их адаптационных возможностей.
   Результаты исследований микробных сообществ и протистофауны мерзлотных почв служат основой для изучения тенденций в изменениях почвенной биоты тундры в связи с глобальными изменениями. Для ответа на вопрос, как климатические и антропогенные изменения влияют на состав и количество организмов в мерзлотных почвах, необходимо проведение повторных исследований, аналогичных тем, которые были освещены в данной работе, на тех же самых объектах. Эти исследования нужно провести через 20–30 лет.

5.4.6. Морской фитопланктон

Анализ сезонного развития фитопланктона в водах желоба Франц-Виктория и на прилегающей акватории ЗФИ, выполненный по данным экспедиционных исследований на научно-исследовательском судне ММБИ «Дальние Зеленцы» в 2007 г., показал, что в пелагиали открытой морской акватории в летний гидрологический период фитопланктон представлен группировками, распределение которых совпадает с положением основных элементов термохалинной структуры вод.
В пределах верхнего квазиоднородного слоя сезонная трансформация альгоценоза в открытом море и в прибрежных водах ЗФИ происходит по разным динамическим схемам. Для прибрежного района характерны пролонгированный период развития микроводорослей весеннего и летнего комплексов и соответственно большая биомасса фитопланктона в течение всего сезона чистой воды, вплоть до начала формирования ледяного покрова. На открытой морской акватории те же элементы годового сукцессионного цикла укладываются в более узкие временные рамки, период высоких уровней обилия фитопланктона как минимум на два месяца короче, а завершающая часть этапа активной вегетации представлена осенней фазой развития. Эти различия не являются фенологическими и, несомненно, связаны с особенностями гидрологического режима соответствующих акваторий.

5.4.7. Донные сообщества

   Исследования донной фауны в районах арктических архипелагов Шпицберген, ЗФИ и Новая Земля проводились в 2001–2003 и 2006–2007 гг. с использованием стандартной гидробиологической методики.
   В среднем видовое разнообразие донной фауны (число видов на 0,3 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

) оказалось наибольшим в районе ЗФИ. За ним в порядке убывания следует видовое разнообразие в районе арх. Новая Земля и заливов о-ва Западный Шпицберген, а наименьшим оно было в районах разрезов между архипелагами. Это объясняется тем, что наибольшее разнообразие условий среды (глубины и грунты) наблюдается в окрестностях архипелагов.
   Средняя биомасса бентоса также была максимальна в районе ЗФИ (350 г/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

). Убывает средняя биомасса в том же порядке, что и видовое разнообразие: арх. Новая Земля (338 г/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

), заливы арх. Шпицберген (212 г/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

), разрез от ЗФИ к арх. Новая Земля (127 г/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

), разрез от арх. Шпицберген к ЗФИ (104 г/м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

). Это подтверждает закономерности распределения жизни в море, которая концентрирована в прибрежных районах и убывает по мере удаления от берегов.
   В районе Новой Земли преобладают биоценозы двустворчатых моллюсков (61 %). Кроме них, встречаются биоценозы полихет (23 %) и иглокожих (15 %). Биоценозы двустворчатых моллюсков преобладают и в заливах арх. Шпицберген (53 %). При этом возрастает роль биоценозов полихет (42 %), а иглокожие ни разу не обнаружены в качестве доминантов. Роль иглокожих возрастает при продвижении на север. На разрезе от арх. Новая Земля к ЗФИ уменьшается число биоценозов двустворчатых моллюсков (43 %) и возрастает число биоценозов иглокожих (29 %). Кроме того, здесь встречаются биоценозы цериантарий (коралловых полипов). В районе ЗФИ доминируют иглокожие и двустворчатые моллюски (по 33 %). Здесь появляются биоценозы полихет (25 %) и еще остаются биоценозы цериантарий (8 %). На разрезе от ЗФИ к арх. Шпицберген в 50 % случаев преобладают биоценозы полихет. При этом по-прежнему велико влияние иглокожих (37,5 %), а число биоценозов двустворчатых моллюсков уменьшается до 12,5 %.
   По средней плотности поселения организмов на первое место выступают заливы Шпицбергена. Интенсивное таяние ледников в заливах, поступление пресной воды и большого количества осадочного материала нарушают устойчивость среды, создавая условия для развития видов-оппортунистов, характеризующихся малыми размерами, коротким периодом жизни и большой плотностью поселения организмов.

5.4.8. Ихтиофауна

   По результатам трех научных экспедиций, выполненных Полярным институтом (ПИНРО) в августе – сентябре 2007 и 2008 гг., был составлен обновленный список видов рыб, встречающихся в Карском море, который включает около 70 видов из 20 семейств. Получены новые данные по составу ихтиофауны и структуре ихтиоцена. Кроме сведений, имеющих важное фундаментальное биологическое значение для понимания адаптации морских рыб к суровым условиям обитания в арктических водах и особенностей функционирования экосистемы Карского моря, были получены и практические результаты, имеющие большое рыбохозяйственное значение.
   Были получены новые данные о распределении молоди черного палтуса баренцевоморской популяции и пересмотрены представления о его жизненном цикле. В северной части моря впервые были обнаружены значительные скопления молоди черного палтуса, общая биомасса которых оценена в 31–46 тыс.т. Черный палтус является совместным промысловым ресурсом России и Норвегии, и в связи с расширением района обитания молоди черного палтуса в российских водах соотношение распределения квот на этот вид будет пересмотрено в пользу увеличения российской доли.
   Кроме того, впервые были получены сведения о наличии промысловых скоплений сайки и нересте этого вида в Карском море. Это может привести к организации нового полномасштабного промысла сайки, что позволит увеличить общий российский вылов гидробионтов на бассейне северных морей.

5.4.9. Наземные и морские млекопитающие

   Объектами териологических исследований по программе МПГ были северный олень как наиболее массовый промысловый вид, норвежский лемминг как индикаторный вид для оценки экосистемной динамики, белый медведь и другие хищные наземные млекопитающие как индикатор состояния тундровых экосистем, морж и гренландский кит как важнейшие представители фауны морской Арктики.
   Северный олень (таймырская популяция). В НИИ сельского хозяйства Крайнего Севера (Норильск) был проведен анализ динамики численности популяции диких северных оленей Таймыра за период 1959–2009 гг. В последние годы отмечено снижение численности диких северных оленей, что свидетельствует о влиянии неконтролируемого промысла, роста численности хищников и других природных факторов. Прогнозируется дальнейший спад поголовья диких северных оленей на Енисейском Севере.
   Составлен модельный прогноз динамики численности популяции для различных сценариев промыслового воздействия и охраны животных.
   Пессимистический сценарий: продолжение в ближайшие 10 лет существующего практически бесконтрольного промысла арктических копытных. В расчетах принято, что желаемая величина промыслового изъятия соответствует современному уровню – около 85 тыс. в год, однако эта величина не может превысить 20 % численности популяции. Это ограничение учитывает экономически оправданный уровень добычи оленей при снижении численности животных. По этому сценарию с неизбежностью должно произойти снижение численности популяции до 150–200 тыс. к 2020 г. Судьба оленей плачевна. Как показывают примеры уничтожения популяции сайгака в России, бизонов в Америке и многих других крупных позвоночных животных, охота будет продолжаться «до полного уничтожения».
   Благоприятный сценарий: промысел ведется в соответствии с биологически обоснованной квотой с целью стабилизации численности популяции на уровне 600 тыс. оленей. По нашим оценкам, величина стабилизирующей квоты в начале интервала должна быть равна 30 тыс. голов. К 2020 г. возможно увеличение квоты до 45–60 тыс. в связи с восстановлением пастбищ и ростом продуктивности популяции.
   Оптимальный сценарий: Отличается от благоприятного принятием мер по ограничению численности волка до 1000–1500 голов. Ограничение хищничества волка позволит увеличить стабилизирующую квоту к 2020 г. до 75–80 тыс. голов.
   Реализация разумной и биологически обоснованной эксплуатации ресурсов популяции требует учета новых реалий в организации промысла, контроля и мониторинга популяции. Современная система использования ресурсов популяции является децентрализованной, и это объективная реальность. Элементами этой системы являются фермерские и родовые хозяйства в ареале популяции, а также сохранившиеся промысловые пункты Госпромхоза. Реальная система управления и контроля промысловой деятельностью хозяйств также должна быть децентрализованной и основываться на принципе распределения прав и ответственности (коменеджмента), когда члены хозяйств непосредственно участвуют в мониторинге популяции, ее охране, распределении промысловых квот и в осуществлении контроля соблюдения правил и норм охоты. В современном понимании коменеджмент также включает экологический мониторинг и оценку состояния окружающей среды с учетом традиционных знаний коренных народов Севера.
   Следует однако учитывать, что экологический мониторинг на уровне коменеджмента имеет локальный характер и ограничен в использовании инструментальных средств. Для оценки численности популяции, половозрастной структуры, размещения основных группировок, оценки промысловой квоты локальных средств недостаточно. Необходимо сочетание локальных средств экологического мониторинга с глобальными средствами, финансируемыми за счет госбюджета и использующими современные аэрокосмические средства, радиоошейники, компьютерные, в том числе и ГИС технологии.
   Норвежский лемминг. В высоких широтах животные сообщества представляют специфический интерес из-за значительных изменений климата. Повышение температуры приземного слоя атмосферы Земли может сказаться не только на пространственной структуре, но также и на биоразнообразии и численности популяций короткоцикловых млекопитающих, особенно видов-эндемиков.
   Полевые наблюдения проводились в подзоне северной тайги на Кольском полуострове в заповедниках Лапландский, Пасвик, в Северной Норвегии и Северной Финляндии в период с 1973 по 2008 г. Ареальное постоянство и цикличность колебаний численности вида, наблюдавшееся до 50-х годов XX века, сменились полувековым периодом продолжительных депрессий. С начала XXI века наблюдается тенденция нерегулярных подъемов численности и популяционной локализации норвежского лемминга в пределах прежнего ареала.
   Мониторинг пространственно-временного распределения норвежского лемминга на примере популяции севера Кольского полуострова дает основания утверждать, что выявление единого планетарного экологического фактора, влияющего на ритмику биологической продуктивности северных экосистем, возможно лишь с учетом его элементарных составляющих, включая антропогенные процессы. Многолетние мониторинговые исследования диких млекопитающих на охраняемых территориях позволяют дать не только количественную оценку их сообщества, но и обнаружить региональные вековые тенденции их развития, и в частности цикличность.
   Результаты исследования норвежского лемминга указывают на необходимость специального изучения экологии этого вида, так как он является эндемиком, вследствие чего зарегистрированные периоды его длительного отсутствия могут свидетельствовать о глубоких изменениях, происходящих в северных экосистемах и в природе в целом.
   Наземные хищные млекопитающие (лиса, песец, волк и др.). Активное участие российские специалисты принимали в проекте «Хищники Арктики как индикаторы состояния тундровых экосистем» в рамках программы Arctic WOLVES. Исследования наземных арктических хищников проводились циркумполярно и одновременно в нескольких точках Арктики. В России точки стационарных и экспедиционных наблюдений располагались в Ненецком государственном заповеднике, на полуострове Ямал, в бухте Медуза, полуострова Таймыр, в дельте реки Лены и на острове Врангеля.
   Одним из выводов исследований стало заключение об интенсивном продвижении в условиях потепления климата на север, в Арктику некоторых бореальных видов хищных млекопитающих, в том числе обыкновенной лисицы, бурого медведя и рыси. Так, из-за расширения ареала лисицы на север отмечается значительное сокращение материковых популяций песца.
   Белый медведь. В результате работ ММБИ и Всероссийского научно-исследовательского института охраны природы было установлено, что вектор движения белых медведей в Карском море ориентирован в том направлении, где возникают новые разводья и полыньи. Полученные результаты могут быть использованы при прогнозе численности и миграций этих животных. Исследования поведения и сезонного распределения белых медведей приобретают особую важность в современных условиях, когда планируется осуществление регулярной проводки судов по трассе СМП.
   Ледовые условия оказывают решающее воздействие на сезонное распределение, миграции и перекочевки, особенности использования местообитаний и мобильность белых медведей. В обычные по ледовым условиям годы в разгар зимы в Чукотском и Восточно-Сибирском морях появляются большие по площади районы с очень сплоченными льдами, неблагоприятными для охоты белых медведей. В это время года значительная часть животных откочевывает в динамичные по ледовым условиям районы (заприпайные зоны, кромки полыней), а также в северную часть Берингова моря, изобилующую разводьями, каналами и трещинами во льду. В других российских арктических морях, особенно в Баренцевом море, ледовые условия более легкие, и белые медведи имеют возможность охотиться на тюленей почти по всей акватории моря. В разгар лета большинство медведей находятся у кромки дрейфующих льдов.
   Немногочисленные случаи наблюдения медведей и их следов в южной части моря Лаптевых и почти полное их отсутствие в его юго-восточной части, а также в юго-западной части Восточно-Сибирского моря свидетельствуют о том, что эти районы неблагоприятны для обитания белых медведей. Обусловлено это тем, что указанные районы характеризуются низкой биологической продуктивностью, а в зимне-весенний период здесь формируется обширный припай, который малопригоден для размножения кольчатой нерпы – основы рациона белого медведя.
   Число случаев наблюдения белых медведей на суше, как правило, заметно возрастает в годы, когда кромка дрейфующих льдов отступает далеко на север, к границе Арктического бассейна. Вместе с тем это явление наблюдается не повсеместно и зависит от ледовых условий в конкретном районе.
   Площадь местообитаний, осваиваемых медведями, протяженность маршрутов и среднесуточная скорость их передвижений коррелируют с ледовыми условиями: чем динамичнее ледовые условия, тем больше мобильность животных и размеры осваиваемых ими участков.
   Наблюдающееся в настоящее время потепление климата в Арктике приводит к существенным экологическим сдвигам в жизненном цикле белых медведей и основных объектов их добычи, в частности в их сезонном распределении, миграционных путях, характере использования местообитаний. Если тенденция к потеплению климата сохранится, можно ожидать, что оно окажет неблагоприятное воздействие на популяции белого медведя, населяющие российскую Арктику. Однако если эта тенденция сменится на противоположную, основной угрозой белому медведю станет антропогенное воздействие.
   Привлечение авиаразведки и спутниковой телеметрии позволит существенно дополнить полученные данные о биологии этого редкого вида – важного компонента арктических экосистем – и позволит интенсифицировать проведение охранных мероприятий. Для выявления современных закономерностей сезонного распределения белых медведей и оперативной регистрации изменений в их поведении планируется проведение анализа полученных данных не по географическому признаку, а по приуроченности к заприпайным полыньям.
   В дальнейшем предстоит выяснить связь направления сезонных миграций белых медведей в различных популяциях с фазами развития стационарных полыней, роль которых в жизни морских млекопитающих до настоящего времени полностью не оценена.
   Морж, гренландский кит. В последние десятилетия изменения численности и ареалов популяций моржа протекали различно. У атлантической популяции наблюдаются постепенный рост численности и восстановление исторического ареала. Численность популяции моря Лаптевых, по-видимому, не восстановилась после промысла, проводившегося в первой половине XX столетия. Тренд изменения численности тихоокеанской популяции моржа неясен.
   Тенденция к росту численности беринговоморской популяции гренландского кита сохраняется; восточноатлантическая популяция остается под угрозой исчезновения.
   Сезонные особенности распределения, миграций и локальных перемещений моржей и гренландских китов определяются главным образом доступностью и обилием пищи и динамикой ледовых условий. Тяжелые ледовые условия могут стать лимитирующим фактором, ограничивающим доступ этих видов в богатые кормовые районы.
   В настоящее время нет каких-либо свидетельств того, что антропогенные факторы оказывают заметное неблагоприятное воздействие на популяции моржа и гренландского кита, населяющие российскую Арктику. Однако интенсификация промышленного освоения региона многократно усилит антропогенное воздействие на экосистемы и населяющие их организмы, включая морских млекопитающих.
   Наблюдающееся в последние 20–25 лет потепление климата в Арктике приводит к изменению сезонного распределения местообитаний и миграционных путей, предпочитаемых моржом и гренландским китом. Однако последствия этих и других изменений популяционных параметров для состояния рассматриваемых видов неясны.

5.4.10. Орнитофауна российской Арктики

   Орнитологические исследования по проектам МПГ отличались как географическим размахом (от арх. Шпицберген до Чукотского моря, включая обширные пространства арктической суши), так и охватом практически всех таксономических подразделений. Экспедиционные исследования проводились специалистами ИГ РАН, ММБИ, ААНИИ и ряда других институтов. Наряду с этим большое внимание уделялось обобщению опубликованных и архивных данных, что необходимо для исследования динамики популяций.
   В российской Арктике, наиболее протяженном в циркумполярном масштабе национальном секторе, обитает около 90 % собственно арктических видов, что накладывает особую ответственность на Россию за сохранение арктического биоразнообразия в планетарном масштабе. Эта ответственность особенно усиливается в условиях современного и прогнозируемого потепления Арктики, поскольку именно в российской Арктике, как показывают данные современных наблюдений, сохраняются рефугиумы арктических морских и островных экосистем, наименее затронутые климатическими изменениями и обеспечивающие выживание арктическим видам, наиболее тесно связанным с ледовыми экосистемами. В частности, северо-восточная часть региона Карского и Баренцева морей в современных климатических условиях является ключевым районом гнездования и обеспечивает сохранение мировой популяции белой чайки, наиболее уязвимого и редкого арктического вида морских птиц.
   Сложившиеся в период наблюдений 2006–2008 гг. заметно более легкие ледовые условия, очевидно, создали для морских птиц лучший доступ к кормовым ресурсам северо-востока Карского моря, где средние многолетние показатели ледовитости оказываются слишком суровыми и лимитируют популяции птиц. Отмечены высокие показатели гнездовой численности и продуктивности (белая чайка, бургомистр, моевка), смещение негнездового распределения ряда видов морских птиц в более высокоширотные районы СЛО вслед за ледовой кромкой. Современное состояние популяций морских птиц региона можно считать откликом на долгосрочные процессы, протекающие в окружающей среде северо-востока Баренцевоморского региона. На протяжении последних 15 лет на фоне снижения ледовитости северо-восточной части Карского моря состояние местных популяций чайковых птиц можно считать вполне благополучным.
   Полевые исследования ИГ РАН вместе с ЗИН РАН на о-ве Колгуев позволили отнести этот остров к числу уникальных (в мировом масштабе) гнездовых территорий арктических гусеобразных. По предварительным оценкам, суммарная численность гнездящейся популяции белолобого гуся здесь может составлять 150–250 тыс. гнездящихся пар, а общая численность гуся гуменника – 60–70 тыс. гнездящихся пар. С учетом прилетающих весной неразмножающихся птиц, плотность населения которых в среднем составляет 20 особей на 1 км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, весенняя численность белолобых гусей оценивается в 400–600 тыс. особей (более 30 % общей численности зимующей в Европе популяции). Согласно современным оценкам, численность западно-палеарктической популяции российского подвида гуся гуменника составляет 500–600 тыс. особей, и доля гнездящихся на острове Колгуев гусей этого подвида также составляет около 30 % европейской популяции. Общая численность белощеких казарок на острове Колгуев составляет, по оценкам, не менее 170 тыс. особей – 42 % популяции этого вида в России, оцениваемой в 400 тыс. особей.
   Исследования на западном побережье о-ва Вайгач свидетельствуют о доминировании здесь трех видов водоплавающих птиц: белощекой казарки, обыкновенной гаги и большого крохаля. Установлено, что по сравнению с 60-ми годами прошлого века численность обыкновенной гаги на западном побережье о-ва Вайгач в значительной мере снизилась, а численность белощекой казарки, напротив, многократно возросла. Тенденция изменений численности большого крохаля, линяющего у побережья острова, не установлена.
   Вполне реальна угроза нефтяного загрязнения западного побережья о-ва Вайгач в период эксплуатации месторождений на шельфе Печорского моря. Очевидна исключительная уязвимость гнездовой популяции обыкновенной гаги на о-ве Вайгач в случае аварийных ситуаций. В абсолютном выражении для других видов водоплавающих птиц масштабы потерь, возможно, будут более значимыми, но только у обыкновенной гаги, размножающейся лишь в узкой прибрежной полосе северного и западного побережья, в этой ситуации под угрозой окажется большая часть гнездовой популяции.
   У четверти гнездящихся птиц севера Западной Сибири обнаружены значимые тенденции изменения области распространения или численности. У одних видов это отражение общих тенденций, происходящих одновременно в разных частях ареала, у других – часть долгосрочных колебаний, которые бывает трудно уловить по короткому ряду наблюдений. Для некоторых видов птиц отчетливо проявляется связь таких изменений с хозяйственной деятельностью человека. При этом наиболее сильное воздействие на численность тундровых птиц оказывают широкомасштабные последствия перевыпаса домашних северных оленей. Расширение области распространения нескольких видов связано с техногенными изменениями ландшафта, связанными с обустройством месторождений углеводородов в регионе. Проникновение новых южных видов к северу было в определенной степени связано с теплыми весной и летом, когда температура превышала норму. В то же время виды, однажды проникнув на север, остаются здесь на многие годы и гнездятся независимо от того, насколько теплыми будут весна и лето в будущем.
   В результате происходит непрерывное увеличение общего числа видов в составе фауны. Причины и механизмы этого процесса пока еще не изучены.
   Межгодовая динамика плотности населения птиц северных тундр Гыданского полуострова в большинстве случаев хорошо выражена и зависит от влияния комплекса факторов среды. Анализируя динамику плотности населения птиц, трудно выявить ее достоверное увеличение или уменьшение на рассматриваемом промежутке времени.
   Вероятно, дополнительное изучение конкретных доминирующих видов в каждом типе фауны и получение дополнительных сведений для пополнения наших данных позволят в будущем дать более детальную оценку долговременной динамики плотности населения птиц.
   Анализ динамики ареалов, численности и видового разнообразия куликов в российской Арктике показал, что число видов с положительными тенденциями в изменениях как ареалов, так и численности преобладает над числом видов с отрицательными тенденциями, и это выражено в меньшей степени в отношении численности, чем в отношении границ ареалов. Существенный вклад в число видов с позитивными тенденциями вносят южные виды или некоторые их популяции, активно продвигавшиеся на север в течение минувшего столетия. На них приходится более половины числа видов (13 видов из 23), у которых в Арктике произошло расширение ареала. Негативные тенденции известны в основном лишь для отдельных популяций или в отдельных частях видовых ареалов. Наиболее западный и наиболее восточный регионы характеризуются разнонаправленными тенденциями популяции куликов. Позитивные тенденции характерны для Западной Сибири. На Дальнем Востоке негативные популяционные тенденции проявились в основном у видов, использующих для миграций тихоокеанские побережья Азии. Это наводит на мысль об общности причин, определивших неблагополучное состояние популяций региона. Видовое разнообразие куликов в российской Арктике в основном обогащалось, и лишь на Дальнем Востоке позитивную тенденцию отчасти нивелировали процессы исчезновения видов.
   Причины изменения ареалов и численности куликов Арктики многогранны, и искать их следует как в пределах самой Арктики, так и вне ее. При этом многие причинно-следственные связи пока в значительной мере гипотетичны и требуют специального изучения.

5.5. Литосфера

Результаты исследований, выполненных в России в рамках направления «Геологическая история и литосфера полярных районов» в период МПГ 2007/08 позволили завершить работы и подвести итоги по некоторым темам и направлениям, материал по которым накапливался годами. В то же время эти результаты инициировали развитие новых важных исследований.
Ниже приводятся краткие результаты российских исследований в период МПГ 2007/08, подробно изложенные в работе (Строение и история развития литосферы, 2010).

5.5.1. Антарктида

   В рамках исследования тектонического развития земной коры и формирования осадочного чехла в антарктической части Индийского океана (море Содружества, море Дейвиса, плато Кергелен) по результатам интерпретации геофизических данных составлена схема тектонического строения района исследований, на которой показаны вещественные комплексы фундамента в пределах основных тектонических (коровых) провинций и некоторые их структурные элементы. К главным тектоническим провинциям, установленным в районе работ, относятся: докембрийский кристаллический щит Восточной Антарктиды, позднеюрско-раннемеловая система внутриконтинентального и окраинного рифтовых грабенов, раннемеловая океаническая котловина и раннемеловая вулканическая провинция плато Кергелен.
   Раскол литосферы в море Содружества произошел около 134 млн лет тому назад. Это событие совпадает с внедрением мантийного плюма Кергелен под литосферу Восточной Гондваны в районе сочленения юго-западной Австралии и Антарктиды (и, возможно, им обусловлено). Избыточный магматизм в палеохребтах выражен в увеличении мощности базальтового слоя океанической коры, окружающей южную часть плато Кергелен. Предполагается, что южная часть плато Кергелен подстилается растянутыми и утоненными блоками континентальной коры, которые принадлежали индийской окраине и через некоторое время после раскола литосферы были оторваны от нее за счет перескока спрединга морского дна около 129 млн лет тому назад.
   В осадочном чехле глубоководной части континентальной окраины выделено пять региональных сейсмических горизонтов: CS1, CS2, CS3, CS4 и CS5, возраст которых составляет ~134, ~120, 42–40, ~34 и ~24 млн лет соответственно. Горизонт CS4 отделяет относительно однородную по строению нижележащую толщу от гетерогенной перекрывающей толщи, которая отличается разнообразием сейсмических фаций с различной геометрией внутренних отражений и характерными особенностями внешней морфологии. Изменения структуры осадочного чехла на границе CS4 связывается с началом крупномасштабного антарктического оледенения.
   Успешная реализация экспедиционной части проекта МПГ 2007/08 в районе южной части плато Кергелен позволила получить важные научные результаты, которые существенно расширяют наши знания о ранней истории развития Индийского океана и особенностях осадконакопления в позднем кайнозое. Высокая результативность исследований связана с объединением финансовых, технических и интеллектуальных ресурсов нескольких организаций двух стран для решения фундаментальных научных задач. Опыт объединения усилий, полученный благодаря инициативе проведения МПГ, показывает, что это наиболее эффективный путь изучения антарктической литосферы.
   По результатам исследований в рамках проекта МПГ ABRIS составлены карты мощности ледникового покрова и подледного рельефа Восточной Антарктиды, которые формировались посредством гридирования всего объема данных методом Inverse Distance с размером ячеек грида 5×5 км при радиусе осреднения 80 км. Подледный рельеф строился путем вычитания мощности ледника из дневной поверхности.
   На начальном этапе работ по проекту ABRIS использовалась модель дневной поверхности, сформированная в рамках проекта GTOPO30, доступная по адресу в сети Интернет http://eros.usgs.gov/#/Find_Data/Products_and_Data_Available/gtopo30_info. В его основу были положены материалы спутниковых съемок ERS-1. При всех достоинствах модели она недостаточно точно описывает поле высоты дневной поверхности шельфовых ледников и присклоновой части антарктического ледника, поэтому для расчета модели коренного рельефа, сформированной в рамках проекта ABRIS, использовалась дневная поверхность проекта RAMP2 (Radarsat Antarctic Mapping Project Digital Elevation Model, Version 2), сформированная, главным образом, на основе материалов спутника ERS-1 и ERS-2. Данные доступны по адресу в сети Интернет http://nsidc.org/data/docs/daac/nsidc0082_ramp_dem_v2.gd.html.
   Мощность ледникового покрова изученной части Восточной Антарктиды изменяется от одного до более чем 4000 м. Наименьшие значения приурочены к горным выходам и районам подледных гор, наибольшие соответствуют отрицательным формам рельефа: впадинам и желобам. В генеральном плане мощность ледника контролируется подледным ландшафтом и нарастает от периферии к центру. Здесь выявлено пять горных областей. Самой западной из них являются горы Вернадского, которые протягиваются от побережья в глубь материка более чем на 1000 км. Для территории этой области, на которой проводились исследования, характерны высоты от 1000 до 1400 м при относительных высотах 500–700 м. Для этой горной системы характерны преимущественно субмеридиональные простирания слагающих ее форм рельефа.
   К востоку от гор Вернадского, на Земле Эндерби, располагаются горы Серлапова, имеющие меридиональное простирание. Размеры этой горной области составляют в длину около 1000 и в ширину около 400 км. От гор Вернадского они отделяются обширной депрессией шириной около 100 км. В целом морфометрические параметры обоих горных систем сходны как по абсолютным, так и по относительным высотам. Восточные отроги гор Серлапова, непосредственно примыкающие к западному борту рифтовой долины Ламберта, сопрягаются с горами Принс-Чарльз, значительная часть которых обнажается на дневной поверхности.
   В центральной части Восточной Антарктиды располагаются две отдельные горные системы: горы Гамбурцева и горы Полюса Недоступности. Их границы выходят за рамки построений. Горы Гамбурцева располагаются на площади более чем 700 тыс. км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, и их относительная высота превышает 3 км. Привершинная часть гор Гамбурцева располагается на абсолютных высотах около 2000 м. С востока к ним примыкают горы Комсомольские, протяженность которых с севера на юг, по-видимому, составляет около 1000 км при ширине около 300 км. Их отроги выходят к западному берегу подледникового озера Восток. Для гор Комсомольских характерны высотные отметки до 1200 м.
   Территория, расположенная к востоку от гор Комсомольских и котловины озера Восток, преимущественно представляет собой низменности и невысокие холмистые гряды с высотами от 1500 до 500–800 м (подледные бассейны Полярный, Уилкса, Винсенс; желоба Адвенче и Пикок). Их днища располагаются на высоте около 750 м.
   Экспедиционные исследования геологического строения и геодинамической обстановки формирования рифейского вулкано-плутонического комплекса в горах Принс-Чарльз (Восточная Антарктида), выполненные в рамках МПГ, включая пересмотр и интеграцию на новом уровне раннее собранных материалов, позволили существенно уточнить строение, состав и границы рифейского вулкано-плутонического комплекса (Фишерский комплекс), формирующего узловую область в общей геологической картине региона. Для осадочно-вулканогенной серии комплекса реконструирована стратиграфическая последовательность напластований, включающая семь вулканогенных и осадочно-вулканогенных свит общей мощностью около 10 км. Их формирование происходило в период около 1300 млн лет. Установлено, что общий тренд эволюции вулканитов имел в целом прямой непрерывно-дифференцированный характер: от основных к кислым, от толеитовых к известково-щелочным и умеренно щелочным, от натровых к калиево-натровым и калиевым по щелочности типам пород.
   Подтверждено выделение двух интрузивных ассоциаций: ранней габбро-диорит-плагиогранитной и поздней габбро-гранит-сиенитовой. Интрузивные ассоциации формировалась в период между 1290 и 1200 млн лет тому назад. Наличие петрохимических интрузивных серий, достаточно хорошо коррелируемых со сходными сериями в вулканических породах, подтверждает их общую вещественную и генетическую связь.
   В региональном плане Фишерская область входит в состав циркумантарктического подвижного пояса – наиболее крупной структуры Восточноантарктического кратона. Фишерская область представляет собой, по-видимому, наиболее сохранившийся по строению и составу фрагмент этой протерозойской подвижной структуры и отражает один из вариантов его развития на раннем этапе. Палеотектонические обстановки для данного фрагмента соответствуют надсубдукционным магматическим дугам в период 1300–1200 млн лет тому назад.
   Выполненный синтез данных, полученных в морских экспедициях в проливе Дрейка и море Скоша, позволяет предложить гипотезу о том, что плита ложа пролива Дрейка и Центральная плита моря Скоша являются крупными фрагментами Патагонии, ее Андийского ороклина и внеандийского кратона. Весь пояс пространства между Южной Америкой на севере и Антарктическим полуостровом и хребтом Южный Скоша на юге оценивается как ареал вероятного расположения реликтовых фрагментов межконтинентального моста, палео-Земля Дрейка – Скоша. Такие фрагменты были отделены от своего материнского кратона в процессе длительных, но весьма умеренных по амплитуде горизонтальных смещений, растяжения, отмечаемого сейчас при геокинематическом мониторинге, и испытали погружения до современных глубин пролива Дрейка и котловины моря Скоша. Погружение испытали и смежные области внеандийской Патагонии – банка Мориса Юинга, поднятия Северо-Восточное Джорджия и Ислас Оркадас на северном обрамлении моря, Антарктический полуостров с примыкающими к нему островами и хребет Южный Скоша с микроконтинентом Южно-Оркнейских островов.
   Основанием для такой гипотезы служат морфология ложа пролива Дрейка и Центральной плиты моря Скоша, сведения о структуре осадочного чехла и жесткого фундамента, сходного с фундаментом Фолклендского плато и его восточного продолжения вплоть до поднятия Ислас Оркадас и со структурой Южно-Оркнейского микроконтинента. В пользу выдвинутой гипотезы свидетельствует возможность интерполировать геологическую информацию о возвышенностях южной части Центральной плиты на ее северную часть, опираясь на сходство структуры поля силы тяжести по всему поясу пролива Дрейка и Центральной плиты моря Скоша и по смежным частям Патагонских Анд, внеандийской Патагонии и Западной Антарктиды. Существование в рельефе дна ряда уровненных поверхностей, несомненно, свидетельствует о погружениях предполагаемого пояса фрагментов континентальных кратонов, который предлагается назвать палео-Землей Дрейка – Скоша.
   Открытым остается вопрос о развитии котловин Ягана и Она в западной части ложа моря Скоша за пределами морфоструктур угасшего рифта. Признаки рифтогенных структур в этих котловинах не столь очевидны. Возможно, что образование этих котловин явилось следствием сочетания усилий растяжений и сдвиговых надвигов, наложенных на жесткий фундамент межконтинентального моста, взломанный недолговечным Западным рифтом моря Скоша.
   Открытие океанских ворот этого пояса было, вероятно, постепенным: начавшись с обрушения в проливе Дрейка ороклина Андийской Патагонии палео-Земли Дрейка, оно продолжалось в ходе развития Западного Рифта и образования фланговых по отношению к нему котловин Ягана и Она в северо-западной части моря Скоша, а затем при опускании высоких массивов провинций Пири – Геттинген и Брюса – Дискавери на Центральной плите моря. Движение водного потока из Тихого океана в Атлантику происходило на первом этапе через пролив Дрейка и северо-западную часть моря Скоша к проломленной Западным рифтом седловине Северного хребта Скоша близ 48° з.д., но позднее могло сместиться к югу и проходить на восток через седловины между возвышенностями погружавшейся палео-Земли Скоша.
   Исследования тектонической эволюции Антарктики в свете современного состояния геодинамических идей показали, что в становлении архейских комплексов фундамента Восточной Антарктиды ведущая роль принадлежала многократной переработке древнейшего изначального континентального субстрата. В них не обнаруживается убедительных свидетельств образования ювенильной коры в конвергентных условиях. Это ставит под сомнение возможность интерпретации геодинамики архея с позиций тектоники плит, которые постулируют возможность формирования континентальной земной коры только в субдукционных (и в меньшей степени коллизионных) геодинамических обстановках и приписывают таким обстановкам широкое развитие уже в раннем докембрии, чтобы объяснить возникновение подавляющего объема глобальной континентальной массы к началу неогея.
   Палеопротерозойская эра была, скорее всего, переходной от «доплитно-тектонических» геодинамических режимов к обстановкам взаимодействия литосферных плит, формирующим аккреционно-коллизионные складчатые пояса. Переходный характер геодинамики палеопротерозоя проявлялся в том, что в это время «сквозное» архейско-палеопротерозойское развитие раннедокембрийских массивов, формировавшихся еще по «доплитному» геодинамическому сценарию, завершалось параллельно с зарождением процессов, свойственных тектонике плит.
   Отчетливое усиление этих процессов в мезопротерозое привело к мощному корообразующему гренвильскому орогенезу, сопровождавшемуся интенсивной плутонической деятельностью и метаморфизмом высоких ступеней. Вдоль индоокеанского побережья материка гренвилиды образуют практически непрерывный пояс, облекающий архейские ядра; с большой долей вероятности они распространены под ледниковым куполом Восточной Антарктиды, а также, несомненно, присутствуют в инфраструктуре Трансантарктических гор и Западной Антарктиды.
   Панафриканское тектоническое событие, широко проявившееся в Восточной Антарктиде, было дистальной (внутриплитной) реакцией на формирование росско-деламерийского орогена на тихоокеанской окраине Гондваны и мозамбикского орогена в ее внутренней («африканской») части и выразилось главным образом в тектоно-магматической активизации гренвильских и в меньшей степени более древних докембрийских структур («телеорогенез»). Постулируемая главенствующая роль этого события в амальгамации Гондваны не находит подтверждения антарктическими данными.
   Таким образом, в длительной докембрийской истории кристаллического фундамента Антарктиды явные признаки формирования континентальной земной коры за счет доминирующей роли конвергентных процессов, свойственных тектонике плит, фиксируются лишь в течение мезопротерозойской эры, закончившейся гренвильским орогенезом.
   Последующие тектонические события носили подлинно орогенный характер только в тихоокеанском обрамлении материка, где выделяются эокембрийско-раннепалеозойский складчатый пояс Трансантарктических гор (росский ороген), ранне-(?)среднепалеозойская складчатая система северной оконечности Земли Виктории и западной части Земли Мери Бэрд (борхгревинкский ороген), палеозойско-раннемезозойская складчатая система побережья моря Амундсена (амундсенский ороген) и мезозойско-кайнозойская складчатая область Антарктического полуострова (андский ороген, или Антарктанды). Росский и андский орогены занимают автохтонное положение, тогда как борхгревинский и амундсендский орогены могут представлять собой аллохтонные террейны.
   Параллельно с субдукционно-аккреционным наращиванием континентальной коры Гондваны в антарктическом сегменте ее тихоокеанской окраины в тыловой зоне фанерозойских орогенов и внутриплитных складчатых систем стали появляться признаки растяжения литосферы, первым сигналом о котором послужило начало развития седиментационной впадины бассейна моря Уэдделла и формирования в ней промежуточного палеозойско-раннемезозойского(?) структурного этажа.
   Направленность тектонической эволюции кардинально изменилась в середине мезозоя, когда после периода внутригондванского растяжения, рифтогенеза и континентального базальтового магматизма начался распад суперконтинента. Исходной причиной развития деструктивных процессов было, вероятно, внедрение под литосферу центральной Гондваны обширнейшего астеносферного плюма Карру, геологическим индикатором которого в Африке и Антарктиде стал широко распространенный юрский базальтовый магматизм, а глобальным геодинамическим последствием – раскол гондванской литосферы и раздвиг ее фрагментов с образованием Южного океана.
   Время, в течение которого проявились эти события, было минимальным в районе морей Уэдделла – Лазарева, наиболее близком к центру плюма. Здесь континентальный рифтогенез, базальтовый магматизм (включая формирование вулканической окраины) и отделение Африки от Антарктиды уложились в интервал 180–160 млн лет. По мере удаления от центра плюма Карру его разрушительное воздействие на Гондвану постепенно ослабевало, так что в районе морей Космонавтов и Содружества при активизации рифтогенеза в поздней юре раскол континентальной литосферы произошел около 135 млн лет тому назад и сопровождался (возможно, с некоторым запаздыванием) образованием дочернего(?) плюма Кергелен.
   В наиболее удаленной от «головы» плюма стороне материка, в районе морей Дюрвиля и Росса, «предраспадный» рифтогенез растянулся уже на 80 млн лет, и формирование Западно-Антарктической рифтовой системы и отделение от Антарктиды австралийского и новозеландского блоков Гондваны произошли только в течение позднемеловой эпохи. Возобновление рифтогенеза в позднем кайнозое (возможно, связанное с формированием нового астеносферного плюма) вызвало дополнительное растяжение Западно-Антарктической рифтовой системы и ознаменовалось интенсивным щелочно-базальтовым вулканизмом на площади около 5 млн км -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, наиболее масштабным результатом которого стало образование вулканического плато вдоль побережья морей Амундсена и Беллинсгаузена.
   Изучение циркумантарктических и внутриматериковых осадочных бассейнов долгие годы отставало от геологических исследований материка, тектонические карты и схемы которого еще в конце прошлого столетия не выходили за пределы береговой линии. Сегодняшний уровень понимания глубинной структуры и истории формирования этих бассейнов и как следствие геодинамической эволюции континентальной окраины Антарктиды в ходе рифтогенной деструкции Гондваны – это важный итог традиционного антарктического международного научного сотрудничества, особенно активного в последние годы в проведении морских исследований, в том числе по программе МПГ 2007/08.

5.5.2. Арктика

   Анализ строения зоны перехода континент – океан северо-западного обрамления Баренцева моря по данным 24–26-го рейсов НИС «Академик Николай Страхов» (2006–2009 гг.) показал, что микрорельеф дна шельфа Баренцева моря представлен наложением разновозрастных борозд ледникового выпахивания, являющихся следствием движения килевых частей айсбергов по дну моря. Желоб Орли представляет собой современный рифт со сложной морфологией дна и акустического фундамента, а также аномально высоким тепловым потоком. Он представляет собой морфоструктуру, вдоль которой происходит активный снос материала донными течениями с юга на север. На континентальном склоне Северного Ледовитого океана существуют крупные оползни. Желоба Орли и Эрик-Эриксен имеют признаки современной тектонической активности с формированием субмеридиональной макротрещинноватости.
   Структуры Орли имеют южное продолжение в виде сбросовых нарушений и складчатых форм и дислоцируют фундамент около Земли Короля Карла. В центральной части желоба Орли выделены медианные структуры, что свидетельствует об условиях растяжения. В северной части желоба Орли и на его бортах несогласно залегают осадочные толщи. Поверхность несогласия представляет собой субгоризонтальную площадку, которая смещается сбросовыми нарушениями желоба вместе с осадочным чехлом и турбидитными отложениями.
   В устье желоба Орли обнаружены аномалии смещения главной частоты сигнала в более низкий диапазон, что, как правило, происходит при насыщении пористой матрицы флюидом. В толще осадков в устьевой части желоба Орли видны признаки миграции русла потока и прирусловых валов во времени. На восточном борту литифицированная толща до 1500 м перекрыта акустически прозрачным комплексом, что также свидетельствует об интенсивном выносе крупнообломочной турбидитной фракции и формировании конусов выноса. На западном борту наблюдаются нарушения, возникшие, скорее всего, из-за изостатической компенсации лавинного осадконакопления.
   В пределах эрозионной структуры желоба Стурфьорд были зафиксированы борозды выпахивания ледникового происхождения и тектонические борозды, прослеживаемые до глубины 600 м. На северном обрамлении Медвежинского поднятия наблюдаются выходы даек, которые, по магнитным данным, коррелируют с аналогичными образованиями в желобе Орли. В северной части по желобу Стурфьорд проявлен устойчивый трехслойный характер рефлекторов. В центральной и южных частях наблюдается появление рефлектора физической природы (либо термальной, либо газогидратной) с резким увеличением динамики, имеющего вероятную зону разгрузки флюида в кольцевой депрессии. Наличие этого рефлектора подтверждается и данными сейсмоакустики.
   Рельеф северного сегмента хребта Книповича определяется сложно построенной зоной перехода от континента к рифтогенным структурам зарождающегося океана, структурный парагенез которой определяется эволюцией крупномасштабного правого сдвига. Поле напряжений в этой тектонически активной зоне обусловливает деформации по двум основным направлениям: северо-восточному и северо-западному. Сопутствующие сдвигу процессы растяжения и сжатия маркируются в рельефе многочисленными системами сбросов и взбросов различной амплитуды.
   Рифтовая долина северного сегмента хребта Книповича представляет собой сложно построенную зону, разбитую на систему впадин, имеющих в плане ромбовидную форму. Рельеф в пределах днища рифтовой долины с севера на юг от бассейна к бассейну меняется от выровненного до сложного грядово-холмистого. Амплитуда рельефа достигает местами 150 м. Впадины разделены неовулканическими хребтами, высота которых увеличивается при движении от сегмента к сегменту с севера на юг. Борта рифтовой долины осложнены серией террас и ступеней. Ступени, как правило, смещены друг относительно друга, что позволяет предположить их блоковое строение.
   Данные высокочастотного профилирования на северных флангах хребта Книповича показывают наличие деформаций растяжения (сбросы) и сжатия (взбросы и пологие складки в осадках), являющихся результатом правосторонних сдвиговых перемещений в районе между Шпицбергеном и Гренландией. На северных флангах хребта Книповича выявлены акустически прозрачные бесструктурные неоднородности разного размера, которые нарушают сплошную слоистость в пределах осадочных пачек верхних 100 м разреза, что является характерным признаком вариации газонасыщенности приповерхностных отложений. Осадочный чехол на северных флангах хребта Книповича распределен неравномерно. Восточный борт, подверженный лавинной седиментации, погребен под мощной осадочной толщей, фундамент которой не выявлен. Западный борт на севере представлен осадочным чехлом с интенсивными рефлекторами на глубине около 400 м под дном.
   На юге большая часть чехла акустически прозрачна. Осадочный чехол на северных флангах хребта Книповича подвержен разнообразным тектоническим нарушениям, как современным, так и сформированным, по-видимому, до рифтогенеза современной структуры хребта. Наблюдаются сбросы в пририфтовой зоне, взбросы на флангах, квестообразования вдоль линеаментов северо-западного простирания. В северной части хребта Книповича вдоль бортов рифта наблюдаются крутые сбросовые плоскости амплитудой до 1 км с осадочным заполнением крыльев, не подверженном денудации, что возможно при современном и очень быстром рифтинге в условиях источника лавинной седиментации. Хребет Мона является типичным спрединговым хребтом и развивается в режиме нормального сброса. Поле напряжений в тектонически активной зоне сочленения хребтов Книповича и Мона обусловливает деформации одновременно по нескольким направлениям, которые маркируются в рельефе многочисленными системами сбросов и взбросов различной амплитуды.
   В районе сочленения с хребтом Мона долина хребта Книповича резко сужается и подворачивается, впадины рифта приобретают вытянутую чечевицеобразную форму. Долина хребта Книповича отделена от структур хребта Мона приподнятым поперечным блоком. Борта рифтовой долины Книповича как на севере, так и на юге асимметричны и осложнены серией террас и ступеней. Ступени, как правило, смещены друг относительно друга, что позволяет предположить их блоковое строение. В перемычках рифта наблюдаются вулканические постройки. Верхние горизонты осадков южного сегмента хребта Книповича, как правило, имеют двучленное строение. Верхний горизонт представлен тонкими горизонтально-слоистыми осадками с мощностью слоев около 0,5–1 м. Нижний горизонт гораздо более грубо слоистый с мощностью отдельных слоев 5–8 м. Видимая мощность нижнего горизонта составляет 40 м.
   В районе континентального подножия около депрессии рельефа на восточном борту хребта Книповича наблюдается переход к пелагическому осадконакоплению и присутствие различных видов деформаций: сбросовых, взбросовых и пликативных, не наблюдаемых на западном борту хребта. Это означает современную подвижность структуры на востоке. Характер стратификации осадков на западном и восточном борту различен, и это свидетельствует о том, что отложения турбидитных потоков не имеют прямого продолжения через хребет. Отложения конусов выноса как в сжатых разрезах, так и в раздутых линзах переслаиваются и налегают друг на друга таким образом, что в целом разрез по линии абиссаль – шельф носит отчетливо трансгрессивный характер.
   Рифтинг и растяжение коры в южной части хребта Книповича имеют место в условиях более мощного осадочного покрова, что свидетельствует о том, что происходит также наращивание разрываемой мощности чехла по оси хребта с севера на юг. Наблюдаются признаки того, что зона растяжения была гораздо шире или ось растяжения испытывала перескок с востока на запад и обратно.
   В оси рифта формируются медианные поднятия. Изолированные поднятия акустического фундамента на бортах рифта по мере движения на юг переходят на западный борт.
   По мере продвижения на юг амплитуда и абсолютное гипсометрическое положение квестообразных поднятий на восточном борту уменьшаются, а на западном увеличиваются и сопровождаются эрозией переотложенного палеогена и сносом в межблочные впадины. Причиной общего подъема структур западного борта может стать взаимодействие рифтовых структур хребтов Книповича и Мона. Увеличение амплитуды и частоты квест на западе имеет настолько большой размах, что можно формально говорить о горообразовании. Вблизи хребта отмечаются многочисленные сбросовые нарушения, особенно в районе пририфтовой депрессии в зоне от 74°40′ до 75°20′ с.ш.
   Местами встречаются узкие зоны со взбросовыми нарушениями. Это свидетельствует о сложной динамике растяжения в данном районе, продолжающейся в настоящее время. Амплитуда проседания фундамента в районе депрессии может составить 300–400 м. Амплитуда сбросов по осадкам в рифтовой долине увеличивается почти до 2 км. На южном борту хребта Мона направление сноса осадочного материала ориентировано с востока на запад, и в пределах полигона наблюдается переход от переслаивания линз среднеэнергетической зоны конуса выноса к его дистальной части со сжатым разрезом. Направление источника сноса терригенного материала с севера на юг практически исключено.
   В пределах полигона наблюдается депрессия северо-западной ориентации, заполненная конседиментационным отложением осадков с переменной мощностью, свидетельствующая о локальном растяжении. На южном борту хребта Мона отмечается наличие конседиментационной депрессии, переставшей функционировать некоторое время тому назад, под которой наблюдаются следы листрического сброса. Переход к пелагическому осадконакоплению происходит на удалении около 350 км от устья желоба Медвежинский, что в два раза дальше аналогичного перехода на конусе желоба Стурфьорд.
   В результате выполненных исследований желоба Орла (Стуре) как элемента новейшей геодинамики внешней зоны Баренцевоморского шельфа можно считать закрытым вопрос о природе Баренцевоморской и Свальбардской систем желобов. Материалы по желобу Орла (Стуре) в принципе характеризуют и остальные структуры этого типа, хотя и с одной существенной оговоркой. Если для западного ряда рассматриваемых структур – желоба Орла (Стуре) и грабенов-фьордов Шпицбергена – активность в настоящее время очевидна, то этого нельзя утверждать для восточных желобов – желоба Франц-Виктория и остальных (хотя отмеченные выше признаки повышенного теплового потока в желобе Франц-Виктория, возможно, могут рассматриваться как свидетельство его современной активности). Их тектоническое происхождение и связь с неотектоническими процессами деструкции коры краевых участков шельфа Баренцева моря весьма вероятны, но главный период их развития, возможно, приходится на немного более раннее время или, напротив, еще только начинается. Заглядывать в будущее – задача неблагодарная, и нельзя исключить также и того, что их формирование (иными словами, процесс деструкции коры) на этой стадии завершится. В любом случае рассматриваемые структуры надо рассматривать как рифты (грабены) единой системы, но находящиеся на разных стадиях формирования. Все они морфологически выражены и служат каналами для эрозионной деятельности и транспортировки осадочного материала.
   Для выбора правильного варианта необходимы дополнительные, в первую очередь геотермические, наблюдения в желобах; очень важно получить более полные данные по желобу Франц-Виктория и районам к северу от арх. Шпицберген.
   Кинематическая и геодинамическая ситуация плиоцена и квартера во внешней зоне Баренцевоморского шельфа – в районе арх. Шпицберген и на остальной территории к востоку от него – требует дальнейшего изучения. В реконструкциях необходимо найти место комплексу разнообразных структур на суше (арх. Шпицберген и другие острова) и в акватории, таких как грабены (свидетельствующие о растяжении), нарушения сдвигового характера (входящие в систему Шпицбергенско-Северогренландской зоны сдвига, которой, вероятно, обусловлено формирование хребта Книповича, и др.), возможно, структуры сжатия. При этом для корректных построений структурные формы и нарушения требуется «рассортировать» по возрасту, поскольку даже на протяжении неогена – квартера геодинамические условия сильно менялись и суммарная, осредненная картина, скорее всего, не отражает реальную обстановку отдельных этапов. Всего этого пока с необходимой убедительностью не сделано, хотя имеются интересные и важные фрагменты картины, обеспечивающие приближение к истине. Однако для создания завершенных моделей данных в настоящее время не хватает.
   Относительно геодинамической обстановки описанного интервала времени существует мнение, согласно которому, Баренцевоморская континентальная окраина находится под воздействием двух взаимно перпендикулярных спрединговых хребтов – Книповича и Гаккеля. Наверно, в самой общей форме и для кайнозойской истории в целом это справедливо. Однако на поздних этапах этой истории (какая-то часть миоцена и квартер или, с полной очевидностью, плиоцен – квартер) и в отношении рассматриваемой группы структур и связанного с ними магматизма влияние хребта Гаккеля, скорее всего, минимально. Ведущую роль, очевидно, играют процессы, вызвавшие формирование хребта Книповича и связанных с ним структур в океанической и континентальной литосфере.
   Таким образом, вопросы приходится решать в основном в общем виде – например, ограничиваться констатацией признаков высокой тектонической активности, свидетельствующих в целом о деструкции континентальной коры, вовлеченности ее краевых частей в единый процесс с процессами, происходящими в океане (что само по себе, конечно, важно), оставляя более детальную расшифровку на потом.
   В данном случае имеет место особый тип континентальных окраин – тип, который, по всей видимости, не встречается, во всяком случае, в таком ярком проявлении, в других местах Мирового океана. По мнению некоторых авторов, высокая интенсивность тектонических процессов сближает Западно-Арктическую окраину с активными окраинами.
   При изучении роли мантийных неоднородностей в образовании кайнозойского магматизма хребта Книповича и арх. Шпицберген впервые получены данные о систематическом изменении во времени состава мантийного источника и продуктов магматизма сопряженных структур Северного Ледовитого океана. Показано, что неогеновый магматизм арх. Шпицберген характеризовался повышенным отношением -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

Sr/ -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

Sr и пониженным отношением -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

Nd/ -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

Nd и, вероятно, возник в результате плавления пироксенита – продукта реакции вещества рециклированной древней океанической и нижней континентальной коры и мантийного перидотита без существенного вклада чисто перидотитового мантийного источника. Поскольку реакционный пироксенит производит значительно больше расплава при данных температуре и давлении, чем перидотит, именно присутствием такого вещества в мантии можно объяснить начальную стадию магматической активности данного региона.
   С омоложением возраста фиксируется повышение доли перидотитового компонента с параллельным закономерным изменением изотопного состава Sr и Nd. Эту тенденцию можно объяснить уменьшением глубины плавления за счет утонения (эрозии) или обрушения континентальной литосферы. К этому этапу относятся щелочные четвертичные лавы арх. Шпицберген на континентальной литосфере и толеиты флангов хребта Книповича на вновь образованной океанической литосфере. Современные проявления магматизма осевой части хребта Книповича по составу ближе к типичным базальтам срединно-океанических хребтов, однако присутствие корового компонента в этих расплавах вполне различимо. Главным источником этих магм являлся перидотит, преобладание которого над пироксенитом связано, вероятно, с малой глубиной плавления.
   Исследования архейских гранитов на Северном полюсе позволяют выдвинуть новую версию происхождения «полюсных гранитов», а именно предположить снос обломков древних гранитоидных пород с близлежащего склона хребта Ломоносова. Континентальная природа этого подводного хребта у большинства арктических геологов уже не вызывает сомнений. При этом сам перенос на расстояние порядка 100 км, скорее всего, мог осуществляться мутьевыми турбидными потоками со склона хребта при относительно высоком его стоянии в период пониженного уровня океана или же вследствие вертикальных неотектонических подвижек. В районе Северного полюса наблюдается сужение и резкое изменение простирания хребта Ломоносова, увеличение крутизны его склонов. По геоморфологическим и геофизическим данным, здесь предполагается разломно-блоковое строение поднятия. Кажется вполне вероятным, что на уступах хребта, обращенных к котловине Амундсена, мог оказаться приподнятым блок, сложенный породами архейско-палеопротерозойского кристаллического фундамента, который и послужил источником гранитного обломочного материала. Это тем более вероятно, что новейшими сейсмическими и магнитометрическими исследованиями датских и канадских геологов обнаружено высокое стояние фундамента Пригренландского сегмента хребта Ломоносова, прикрытого лишь маломощным осадочным чехлом.
   В пользу версии происхождения рассматриваемых гранитных обломков говорят следующие данные: принципиальная возможность отнесения всех изученных гранитоидов по их составу и возрасту к единому архейскому домену, переработанному в палеопротерозое; залегание гранитных обломков на нескольких уровнях в едином, ненарушенном разрезе поднятых донных осадков на протяжении не менее 28 тыс. лет, что свидетельствует о повторяемости механизма транспортировки и захоронения обломков; слабая окатанность обломков, косвенно свидетельствующая о коротком пути транспортировки; своеобразие состава полюсных донных осадков, вмещающих гранитные обломки; его отличие от среднего состава донных илов глубоководных котловин Арктического бассейна и, наоборот, связь с составом некоторых характерных пород (например, углистых алевролитов) хребта Ломоносова; значительная мощность (27 км) и континентальный тип коры хребта Ломоносова, а также неглубокое залегание кристаллического фундамента хребта под утоненным осадочным чехлом.
   Южно-Анюйская сутура (ЮАС) протягивается от восточной части моря Лаптевых до Восточной Чукотки и на всем протяжении маркируется мезозойскими терригенными толщами с фрагментами офиолитов палеозойского и/или мезозойского возраста. В южном обрамлении сутуры известны надсубдукционные комплексы позднепалеозойского, позднетриасового и позднеюрско-раннемелового возрастов. В пределах сутуры, кроме офиолитов, присутствуют островодужные образования, деформированные турбидиты верхнего триаса, верхней юры – нижнего мела, а также терригенный меланж аккреционного типа. Аккреционный меланж и близкие по возрасту надсубдукционные комплексы рассматриваются как индикаторы существования конвергентных границ между плитами Протоарктического океанического бассейна и Североазиатского континента.
   Выделены четыре главных этапа тектонических деформаций. В ходе первых двух этапов сформировались покровно-складчатые структуры. Для первого этапа характерна северная вергентность, а для второго – южная. Последующие два этапа сопровождались сдвиговыми деформациями. Предполагается, что основная фаза взаимодействия Чукотки и Сибири в раннем мелу осуществлялась по сценарию косой коллизии с формированием продольных правых сдвигов. На завершающем этапе деформации связаны с субширотными хрупкими левыми сдвигами, которые затрагивают альб-сеноманские породы Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. С ними сопряжены сдвиго-сбросы северо-северо-восточного простирания, к которым приурочены пояса верхнемеловых даек.
   Предположение о тектоническом сценарии развития ЮАС все еще остается рабочей гипотезой, поскольку многие детали ее строения, а также ряд принципиальных вопросов эволюции еще далеки от окончательной расшифровки и решения. Вместе с тем, данный геологический обзор свидетельствует о важности изучения ЮАС для понимания тектонической истории и палинспастических реконструкций северо-востока Азии и Восточной Арктики. Восстановление истории Протоарктического бассейна (палеозой – ранний мезозой) и Южно-Анюйского бассейна терригенной седиментации (поздняя юра – ранний мел) позволит уточнить детали взаимодействия Евразиатской, Североамериканской и Тихоокеанских литосферных плит.
   Тектоническая история ЮАС по основным событиям хорошо согласуется с ротационной гипотезой раскрытия Амеразийского бассейна.
   На протяжении двух полевых сезонов, в 2007 и 2008 гг., получен большой массив новых геологических данных о строении двух слабо изученных западных островов Новосибирского архипелага.
   Главное значение полученных данных заключается в том, что они позволяют провести реконструкцию двух глубоководных прогибов на территории восточной части моря Лаптевых, заложение которых вызвано разными причинами. Образование верхнедевонского прогиба, изученного на о-ве Бельковском, вероятно, связано с этапом рифтогенеза, проявившимся в это время на восточной окраине Сибирской платформы. Несмотря на интенсивные дислокации в неокомское время, приуроченные к этой ослабленной зоне, реконструкция противоположного борта трога позволяет предполагать, что эти дислокации не связаны с близлежащей сутурной зоной и что по другую сторону прогиба вновь встретятся слабодислоцированные мелководные отложения верхнего палеозоя – нижнего мезозоя.
   Это позволяет прогнозировать присутствие продуктивных пермских и триасовых осадков на всей акватории моря Лаптевых. Позднеюрский – раннемеловой трог, заполненный турбидитами, исследованными на о-ве Столбовой, образовался как бассейн форланда перед фронтом надвигавшегося с юга орогена. Мощные толщи сортированных слабоглинистых песчаников, чередующиеся с черными сланцами, могли бы представлять объект, перспективный на углеводороды. Наблюдения однако показывают, что коллекторские свойства песчаников утрачены вследствие их полной цементации. Маловероятно, что на простирании этого прогиба степень изменения пород радикально уменьшится. Согласно реконструкции, прогиб не продолжается сколько-нибудь далеко на запад от о-ва Столбовой, но заворачивает на юг, следуя развороту Южно-Анюйской сутуры.
   Турбидитовый комплекс, слагающий о-ов Столбовой, распространен также на Большом и Малом Ляховских островах, но по условиям обнаженности отложения могут быть детально изучены только на о-ве Столбовой. Аналогичные толщи описаны также в Южно-Анюйской зоне Чукотки. Накопление комплекса происходило в поздневолжском-ранневаланжинском бассейне форланда, образовавшемся на южной окраине Новосибирско-Чукотского континентального блока во время Анюйской орогении. Ороген, питавший бассейн кластикой, располагался к югу от бассейна. Судя по составу кластики и возрасту детритовых цирконов, ороген был сложен тремя главными комплексами пород: 1) юрскими вулканитами и комагматичными интрузиями Анюйско-Святоносской дуги; 2) позднепалеозойскими вулканитами и комагматичными интрузиями, подобными тем, что обнажены в Южно-Анюйской зоне; 3) докембрийскими гранитами и метаморфитами.
   Распределение возрастов детритовых цирконов в одновозрастных поздневолжских-ранненеокомовых отложениях в Южно-Анюйской зоне Чукотки аналогично их распределению на изученной территории, что подтверждает реконструкцию бассейна. Предполагается, что волжский-неокомский турбидитовый бассейн не прослеживается на значительное расстояние в пределах акватории моря Лаптевых к западу от о-ва Столбовой. Следуя развороту Южно-Анюйской сутуры, этот бассейн западнее о-ва Столбовой также должен повернуть к югу.
   Палеозойские отложения, обнаженные на о-ве Бельковский, накапливались на склоне локального прогиба. Бассейн заложился в начале франского века и имел северо-западное простирание, сменившееся в начале турне на северо-северо-западное. Снос обломочного материала в бассейн осуществлялся с востоко-северо-востока. Для конца девона предположительно реконструирован противоположный юго-западный борт прогиба. Трог существовал, по крайней мере, до пермского времени. Структура о-ва Бельковский позволяет говорить о влиянии на ее формирование меридиональных правосдвиговых дислокаций.
   Изучены нетипичные фации пермо-триасового траппового магматизма, представленные малоглубинными субвулканическими интрузиями базальтового состава, внедрявшимися в полужидкий осадок. Поскольку одновозрастные вулканиты в разрезе бельковской свиты не найдены, предполагается, что ее возраст не моложе перми и что триасовые отложения на острове отсутствуют. Детально изучен и охарактеризован сборами листовой флоры комплекс палеогеновых-неогеновых континентальных осадков. Они заполняли приразломные впадины и накопились в процессе рифтогенеза, охватившего шельф моря Лаптевых в третичное время.
   Главное значение полученных данных заключается в том, что они позволяют провести реконструкцию двух глубоководных прогибов на территории восточной части моря Лаптевых, заложение которых вызвано разными причинами.
   Многолетние геолого-структурные и сейсмологические наблюдения выявили на северо-востоке Азиатского континента Арктико-Азиатский сейсмический пояс (ААСП), соединяющий проявления сейсмичности в Северном Ледовитом и Тихом океанах. В сейсмотектоническом плане северо-восточный фланг ААСП может быть подразделен на два самостоятельных сегмента (Арктический, или Лаптевоморский и Хараулахский) с развитием в их пределах характерных структурно-фациальных зон и тектонических парагенезисов, обусловленных определенным типом напряженного состояния земной коры и как следствие этого особенностями проявления современных геодинамических процессов.
   Земная кора Хараулахской сейсмотектонической зоны находится под воздействием неоднородного поля тектонических напряжений. Главные напряжения, действующие в очагах землетрясений, имеют различные азимуты простирания и углы падения от горизонтальных до субвертикальных. Это может свидетельствовать о том, что сейсмический процесс здесь развивается как в условиях растяжения, так и в условиях сжатия.
   Таким образом, на шельфе моря Лаптевых и в Хараулахском сегменте существует уникальная переходная область изменения полей тектонических напряжений растяжения на сжатие, в пределах которой сочленяются срединноокеанические и континентальные структуры земной коры.
   Согласно новым данным о строении литосферы и истории формирования Западно-Арктического шельфа (моря Белое и Баренцево), палеорифтовая система Белого моря, простирающаяся вдоль северо-восточного края Восточно-Европейской платформы, состоит из четырех субпараллельных рифтовых зон: Онежско-Кандалакшской, Керецко-Пинежской, Чапома-Лешуконской и Понойско-Мезенской, разделенных соответственно Архангельским, Товским и Кулойско-Мезенским выступами фундамента. Расположенный на юго-востоке Кольского полуострова Чапомский грабен является северо-западным фрагментом Лешуконского палеорифта, о чем свидетельствует выявленное сейсмическим профилированием продолжение грабена в проливе Горло Белого моря. Кулисообразное расположение впадин Чапома-Лешуконского палеорифта и сама форма впадин (pull-apart) предполагает их заложение и развитие в режиме транстенсии с элементами правостороннего сдвига вдоль крутых северо-восточных бортов впадин, что лучше всего согласуется с действием внешних сил, т. е. с пассивным рифтингом.
   Установлено, что островная гряда архипелага Средние Луды является меж-впадинной перемычкой, разделяющей два современных грабена: Кандалакшский, наследующий древнюю рифейскую впадину, и Колвицкий – и представляет собой зону аккомодации тектонических напряжений. В то же время эта перемычка ограничивает распространение рифейских синрифтовых образований к северо-западу. Процессы формирования современных грабенов в Белом море нельзя относить к зрелому континентальному рифтингу, так как они образуются в верхних горизонтах фундамента, не нарушая всю толщу земной коры.
   Предполагается также, что проявления Баренцевоморского магматического комплекса вдоль баренцевоморского побережья Кольского п-ова генетически связаны с процессами континентального рифтинга, которые проявились в среднем – позднем рифее вдоль древней континентальной окраины Восточно-Европейской платформы.
   Исследования, проведенные на западном побережье арх. Шпицберген, показали сходство структурного парагенеза верхнедокембрийских комплексов Земли Веделя Ярльберга со структурными парагенезами, характерными для протоуралид-тиманид Полярного Урала и юга Новой Земли. Отчетливое несовпадение пространственной ориентировки этих парагенезов с простиранием предполагаемого продолжения фронта скандинавских каледонид на шельфе Баренцева моря позволяет предположить, что комплексы структурного основания Свальбарда не являются каледонидами, а представляют собой северо-западное продолжение структур протоуралид-тиманид.
   Процессы неотектонических деформаций, наблюдаемых в районе Свальбардского архипелага, происходят не только за счет развития спрединга в срединно-океанических хребтах и трансформных перемещений, но и в результате воздействия полей тектонических напряжений, генерируемых непосредственно в краевой части Баренцевоморской плиты.
   В процессе проведенных полевых исследований были выявлены структуры, играющие рельефообразующую роль. По времени проявления эти структуры вполне могут быть охарактеризованы как новейшие. В частности, в северной части Земли Норденшельда (западное побережье арх. Шпицберген) в районе мысов Фестнинген и Старостина, были выявлены некоторые признаки неотектонической активности, имеющие характер надвиговых или взбросовых нарушений. В строении этого района принимают участие осадочные породы каменноугольного (карбонатные и терригенные), пермского (преимущественно кремнисто-карбонатные), триасового, юрского, мелового и палеогенового (преимущественно терригенные – переслаивание аргиллитов, алевритов и песчаников) возраста. Этот породный комплекс погружается (углы падения от пологих до практически вертикальных) к востоку и северо-востоку. В нем проявлены многочисленные разрывные нарушения разных кинематических типов, от надвигов до сбросов. Наблюдаются также складчатые деформации, причем складки могут быть как сильно сжатыми (часть из которых, очевидно, представляют собой приразломные дислокации), так и простыми открытыми (пологие изгибы пластов).
   Был исследован крупный надвиг, пересекающий весь изучаемый участок. Новейшая активность этого надвига подтверждается его расположением в основании крупной возвышенности, а также перекосом террас в его тылу. На остальной территории в пределах развития ритмично слоистых флишоидных толщ триаса, юры и мела были установлены разрывы, образующие ступени в рельефе тундры, и в частности ранее не известный сброс, проходящий вдоль берега фьорда и свидетельствующий о его развитии, а также надвиг. Среди складчатых структур была отмечена антиклинальная складка, формирующая морфоструктуру. Результаты этих исследований свидетельствуют о наличии новейшей активности в пределах структур Западно-Шпицбергенского складчато-надвигового пояса.
   Таким образом, результаты полевых исследований на западном побережье арх. Шпицберген, а также другие геолого-геоморфологические данные о строении этой части Свальбардской плиты, показывают существование морфоструктурно выраженных взбросо-надвигов и складок, являющихся выражением обстановок сжатия. Необходимо специально отметить, что в противоположность восточной и северо-восточной вергентности структур собственно Западно-Шпицбергенского пояса для неотектонических дислокаций отмечена западная вергентность.
   При этом пологий наклон поверхности океанического ложа, крутой обрыв окраины плиты, развитие асимметричной Поморской депрессии в ее основании и надвигов в пределах ее крутого склона, плоскости смещения которых падают на восток, в тело Свальбардской плиты, – все свидетельствует о возможном некотором надвигании поднятия Свальбардского архипелага на океаническую кору. Эти данные и анализ известного фактического материала позволяют сформулировать модель неотектонического развития северо-западной окраины Свальбардской плиты в районе западного побережья арх. Шпицберген.
   Расширяющиеся в процессе спрединга Норвежско-Гренландский и Арктический бассейны оказывают давление на окраины Баренцевоморской плиты, в результате чего происходит некоторое расплющивание ее окраин с горизонтальным раздвиганием и с образованием вследствие этого поднятий и разделяющих их грабен-желобов. В этих условиях в вершине угла между двумя океаническими бассейнами, на стыке двух раздвигающихся окраин, в земной коре происходит выжимание сводово-блокового поднятия Свальбардского архипелага, в пределах которого развиваются не только морфоструктуры растяжения, но и сжатия – взбросо-надвиги и складки.
   Неотектонические деформации, наблюдаемые в западной части Свальбардского архипелага, образуются не только за счет проявления спрединга в срединно-океанических хребтах и трансформных перемещений, но и в результате воздействия полей тектонических напряжений, генерируемых непосредственно в краевой части Баренцевоморской плиты.
   Полученные сейсмические данные по профилю Калевала – Кемь – горло Белого моря характеризуют земную кору региона как слоисто-блоковую среду. Изменение скорости в горизонтальном направлении коррелирует с неоднородностями в разрезе коры, определяющими ее блоковое геологическое строение. Латеральная неодородность коры предопределяется тем, что блоки представляют собой террейны, прошедшие эволюцию в различных геодинамических режимах и совмещенные в ходе неоархейских и свекофеннских коллизионных процессов.
   При сопоставлении данных сейсмических разрезов, полученных способами общей глубинной точки и глубинного сейсмического зондирования, с томографическими данными выявлено, что результаты заметно различаются, однако для геологической интерпретации важны данные всех методов, так как они подчеркивают различные особенности среды.
   Результаты изучения базальтоидного магматизма и геологического строения континентальных окраин, интерпретационного анализа комплекса морских геолого-геофизических данных позволили оконтурить и реконструировать ареал проявления плюмового юрско-мелового базальтоидного магматизма Баренцевоморского региона и Арктики в целом. Все изложенное выше дало возможность обосновать выделение соответствующего тектономагматического этапа, обусловленного проявлением плюмового события и приведшего к раскрытию Канадского океанического бассейна. По своему масштабу этот плюм, названный авторами Баренцевско-Амеразийским, не уступает ни Сибирскому (триасовому), ни Протоисландскому (кайнозойскому).
   Изучение материалов показало, что Баренцевский ареал базальтоидного магматизма имел гораздо более широкое распространение, чем представлялось ранее, и является лишь частью «большой магматической провинции», сформированной накануне раскрытия Канадского бассейна. В это время к северу от Баренцево-Карской палеоокраины еще существовал протяженный Южно-Анюйский (Протоарктический) океанический бассейн. Он располагался между окраинами Сибири и Северной Америки, в состав которой в это время входили блоки Новосибирско-Чукотского региона и Арктической Аляски. Апикальной частью этого океанического бассейна на палеоокраине являлся Восточно-Баренцевский мегапрогиб.
   Разломная зона, по которой произошел откол композиции блоков Новосибирско-Чукотского и Арктической Аляски от Северной Америки, в дальнейшем трансформированной в осевой спрединговый центр, располагалась субпараллельно условному осевому центру Южно-Анюйского океана. Раскрытие Канадского бассейна носило полицикличный характер и сопровождалось широким проявлением ареала юрско-мелового базальтоидного магматизма на континентальных окраинах. В этой связи в эволюции становления бассейна можно выделить несколько фаз, основываясь на полевых наблюдениях (2006–2008 гг.) и лабораторных определениях возраста и состава магматических комплексов архипелагов ЗФИ, Шпицберген и опубликованных данных по магматизму Арктики.
   Первая фаза обусловлена началом действия всплывающего плюма, повлекшим первоначальный раскол литосферы, внедрение и излияние первых порций базальтоидного магматизма и процессы континентального рифтинга в Арктике («неудачная» попытка раскрытия Канадского бассейна). Наиболее древние датировки возраста платобазальтов в пределах ЗФИ обнаруживаются на островах Гукера (189,1±11,4 млн лет) и Земля Александры (191±3 млн лет). Видимо, именно это событие было причиной развития линейной зоны Северно-Чукотского бассейна с накоплением юрско-меловых отложений значительной мощности.
   Реконструкции показывают, что зона раскола упиралась в Баренцевскую палеоокраину с еще входящими в ее состав блоками будущих хребтов Альфа и Ломоносова. В этой связи следует заметить, что геофизические данные указывают на присутствие магматических тел в хребтах Ломоносова и Альфа.
   Вторая фаза (аален-бат-титон) знаменуется последовавшим образованием расширенных полуграбенов и грабенов, субпараллельных первоначальному расколу, формировавшихся на окраинах Восточно-Сибирского и Чукотского морей и арктической окраины Аляски, блоки которых еще находились в соприкосновении с Северной Америкой. Одновременно закладывалась зона будущей Свердрупско-Новосибирской трансформы. В течение этого отрезка времени образовался наиболее обширный ареал базальтоидного магматизма объединяющий области Свердрупского бассейна (Канадский Арктический архипелаг), острова Де-Лонга, архипелаги Шпицберген, ЗФИ и прилегающие к ним районы Баренцевоморской окраины. Одним из центров магматической активности в этом ареале являлся район ЗФИ. Большинство датировок возраста базальтов (силлов и покровов) этой фазы магматизма (включая архипелаги Де-Лонга и Шпицберген, Баренцевскую окраину, Свердрупский бассейн) дают значения около 150 млн лет. На острове Земля Александры (ЗФИ) зафиксировано значение возраста базальтового покрова 156,5±7,5 млн лет. С этими событиями связаны не только проявления базальтоидного магматизма в Баренцевском регионе, но и морская трансгрессия с севера, углубление его бассейнов и накопление депрессивной черносланцевой фации киммеридж-волжского глинистого комплекса. Следует подчеркнуть, что по вещественному составу базальты первой и второй фаз достаточно близки между собой и разительно отличаются от базальтов третьей фазы.
   В раннемеловую эпоху (около 140 млн лет) стартует третья основная фаза раскрытия Канадского бассейна, продолжавшаяся с готерива до альба-сеномана. Рифтинг перерастает в спрединг с аккрецией меловой океанической коры. Сопутствующий базальтоидный магматизм концентрируется на вновь образовавшихся континентальных окраинах, окружающих раскрывающийся Канадский бассейн. Новосибирско-Чукотско-Аляскинский блок начал удаляться от Канадского Арктического архипелага, скользя вдоль Свердрупско-Новосибирской трансформы. В пределах Баренцевоморского региона переход к открытию Канадского бассейна ознаменовался сменой глинистых сланцев («баженитов») грубозернистыми регрессивными «вельдскими» фациями раннего мела. Формирующийся срединно-океанический спрединговый центр воздействовал на Баренцево-Карскую окраину через отмеченную трансформу, вдоль которой сосредотачиваются проявления базальтоидного магматизма, фиксирующие фазы наиболее активного развития Канадского океанического бассейна.
   Радиологический возраст базальтов для этой фазы развития в пределах окраин Арктики составляет 139–123 млн лет. Определения возраста базальтовой дайки на о-ве Хейса (ЗФИ) дали значение 125,2±5,5 млн лет. Результаты выполненных исследований показали, что генерация первичных расплавов базальтов дайки о-ва Хейса происходила в глубинных условиях (около 110 км) и при более высокой температуре магмогенерации (1600 °С), чем генерация первичных расплавов базальтов о-ва Земля Александры (75–100 км, 1450–1550 °С соответственно). Это свидетельствует о вскрытии в результате деструкции и растяжения литосферы на данной фазе развития глубинных уровней магмогенерации, чем на этапе первоначального раскола литосферы в преддверии образования Канадского бассейна, что хорошо согласуется с рассматриваемыми геодинамическими реконструкциями. Вместе с тем происходит закрытие Анюй-Ангаючамского (Протоарктического) океана с образованием Южно-Анюйской офиолитовой сутуры.
   В это время на Баренцевской палеоокраине реактивировалась сеть диагональных разломов и нарушений северо-восточного и северо-западного простираний, контролирующих, с одной стороны, проявления базальтоидного магматизма, а с другой – ориентировки трендов большинства развивающихся структур региона, которые хорошо просматриваются в рельефе дна моря и аномальном магнитном поле. Созданная в рассматриваемый промежуток времени система палеоструктур растяжения на Баренцевской окраине, находящаяся на продолжении спредингового центра Канадского бассейна, во многом напоминает ситуацию с хребтом Гаккеля в области его взаимодействия с рифтовой системой Лаптевоморской окраины.
   Активный базальтоидный магматизм, судя по определениям радиологического возраста, продолжался на континентальных окраинах Арктики и в интервале от 110 до 100 млн лет тому назад, после чего спрединговый центр Канадского бассейна теряет способность генерировать океаническую кору и в диапазоне 95–80 млн лет тому назад окончательно прекращает свою деятельность. Заключительные всплески магматической активности этого времени зафиксированы на одном из эскарпов хребта Альфа. Однако не исключено, что этот эпизод магматизма связан с зарождением бассейна Макарова.
   Таким образом, рассматриваемый этап и его геодинамические преобразования связываются со всплытием Баренцевско-Амеразийского суперплюма, а затем разделением его на ряд функционирующих апофиз. Следствием этого сценария развития является образование обширного ареала юрско-мелового магматизма, или «большой магматической провинции». После раскола литосферы и дезинтеграции рассматриваемой области на блоковые структуры, проявления магматизма (благодаря апофизам суперплюма) в пределах образовавшихся окраин сопровождали раскрытие и наращивание спрединговой океанической коры Канадского бассейна.
   Практическое следствие состоит в том, что в ареале базальтоидного магматизма расположены такие крупные месторождения углеводородов Восточно-Баренцевского мегабассейна как Штокманское, Ледовое и Лудловское. Это дает основание считать, что преобладающий фазовый состав флюидов указанных месторождений и их громадный по запасам потенциал во многом определялись влиянием процессов плюмового магматизма, в отличие от других нефтегазоносных структур Баренцевского региона.
   Все этапы геодинамического становления Арктики и ее континентальных окраин в той или иной степени были обусловлены соответствующими разновозрастными плюмовыми событиями. На позднепермско-триасовом этапе это был Сибирский плюм, на юрско-меловом – Баренцевско-Амеразийский, на кайнозойском – Протоисландский. Описанные выше проявления базальтоидного магматизма на континентальных окраинах можно охарактеризовать как индикационные признаки деструкции, а затем и распада континентальной литосферы вегенеровской Пангеи в Арктике. При этом если первый из этапов тектономагматической активности (пермско-триасовый, относительно кратковременный) не привел к полному разрыву сплошности континентальной литосферы, то последующие два привели к молодому океанообразованию в Арктике.
   Отмеченные этапы тектономагматической активизации нашли вполне очевидное отражение в тектоно-геодинамических преобразованиях, палеофациальных условиях осадконакопления окраин и составе продуктов магматической деятельности. Особо показателен в этом отношении юрско-меловой отрезок времени, когда была сформирована обширная провинция юрско-мелового плюмового платобазальтового магматизма Арктики.
   Исходя из реконструкций представляется, что центр магматической активности охватывал области архипелагов ЗФИ, Шпицберген и прилегающие к ним (на тот период времени) районы Канадского Арктического архипелага и островов Де Лонга. Главные же тренды деструкции литосферы были направлены в диаметрально противоположные стороны от этого центра. Однако последствия воздействия суперплюма на северную часть последней Пангеи по-разному отразились в этих трендах. В пределах Баренцевоморского региона суперплюм вызвал лишь растрескивание и растяжение континентальной литосферы с соответствующим магматизмом. В то же время на окраине Северной Америки, помимо указанного, процессы деструкции повлекли за собой откол Новосибирско-Чукотско-Аляскинского блока (микроплиты) с образованием в раннем мелу (неоком) Канадского бассейна. В это время рифтинг перерастает в спрединг с последующей аккрецией меловой океанической коры.
   На основе анализа материалов, собранных в период проведения МПГ 2007/08, подготовлена детальная циркумарктическая корреляционная стратиграфическая схема для волжского яруса и нижней части нижнего мела, применение которой повысит эффективность работ при геологическом картировании и поисках полезных ископаемых. В частности, впервые доказано присутствие на острове Столбовой отложений временных аналогов нефтематеринской баженовской свиты Западной Сибири. Основное достоинство стратиграфической циркумполярной схемы – возможность оперативно провести панарктическую корреляцию мезозойских отложений при низких финансовых затратах. Эффективность схемы определяется ее высокой (зональной) детальностью и возможностью оценить последовательность геологических событий в Арктике на протяжении всего мезозоя.
   По палеонтологическим данным реконструирована физико-географическая, гидрологическая и климатическая ситуации на территории Евразийской Арктики в мезозое (позднетриасовое время, юрский период и ранний мел). Проведена корреляция событий разной природы – биосферной, геодинамической, эвстатической и климатической.
   Впервые получены принципиально новые данные, позволяющие утверждать, что практически весь верхневолжский подъярус должен быть включен в юрскую, а не в меловую систему, как это принято большинством специалистов в Западной Европе и закреплено решением Межведомственного стратиграфического комитета РФ. На основе магнито– и биостратиграфических данных для Международной подкомиссии по меловой системе рекомендован стратиграфический уровень основания меловой системы в отложениях бореального типа.
   Значительно уточнена стратиграфия триаса о-ва Котельный, кимериджского и волжского ярусов верхней юры разреза о-ва Западный Шпицберген. Показано, что последовательность кимериджских и волжских фаунистических горизонтов очень близка к ранее выделенной в Восточной Гренландии. Проведена прямая корреляция разреза бухты Агард с разрезом верхневолжского подъяруса Северной Сибири (п-ов Нордвик). В результате лабораторных исследований установлено новое для науки эндемичное семейство радиолярий, детализированы зональные шкалы юрской системы по аммонитам, с помощью которых удалось сопоставить геологические и биологические события разной природы. Значительно изменены контуры глубоководной параокеанической впадины (Южноанюйский «океан») в районе Новосибирских островов.
   В рамках фитостратиграфических и палеоклиматических исследований неморского мела Новосибирских островов (острова Котельный и Новая Сибирь) изучены две среднемеловые флоры из терригенных и вулканокластических отложений Новосибирских островов в российской Арктике. Альбская флора из балыктахской свиты о-ва Котельный включает 40 видов папоротников, беннеттитовых, цикадовых, гинкговых, чекановскиевых, хвойных и голосеменных неясного положения. Эта флора наиболее близка к альбской буор-кемюсской флоре, широко распространенной на севере Сибири и на Аляске и в меньшей степени – к аптской силяпской флоре Сибири. Калий – аргон (K – Ar) датирование четырех образцов игнимбритов из верхней подсвиты балыктахской свиты и перекрывающей ее тугуттахской толщи дало результат 110–107 (± 2,5) млн лет (ранний – средний альб). Однако палинологическое изучение нижнебалыктахской подсвиты и тугуттахской толщи показывает, что флора может быть древнее, в пределах позднего неокома.
   Туронская флора из деревянногорской свиты острова Новая Сибирь включает приблизительно 50 таксонов папоротников, гинкговых, хвойных и покрытосеменных. В этой флоре встречены как растения, обычные для раннего мела, так и таксоны, типичные для сеномана и сенона, что позволяет предположить туронский возраст флороносных отложений. Подсчеты по методу CLAMP параметров палеоклимата, в котором существовала новосибирская флора, показывают, что морфология растений отражает влажный климат с теплыми летними периодами и мягкими безморозными зимами: расчетная среднегодовая температура составляет +8,8 °C, средняя температура наиболее теплого месяца +16,6 °C, средняя температура наиболее холодного месяца +1,8 °C и среднее количество осадков за вегетационный период 636 мм. Эти палеоклиматические параметры могут быть объяснены предположением о том, что на северный высокоширотный климат оказывал значительное влияние теплый Арктический бассейн. Аномально высокие температуры этого бассейна могли быть результатом перемещения тепла в северном направлении морскими водами в форме теплого течения из низких палеоширот в Арктический бассейн по Западному внутреннему проливу Северной Америки.
   В разрезе меловых отложений о-ва Котельный выделяются три стратона: 1) нижняя подсвита балыктахской свиты видимой мощностью 250 м, 2) верхняя подсвита балыктахской свиты видимой мощностью около 180 м, 3) тугуттахская толща видимой мощностью 260–300 м. Они накапливались в континентальной обстановке и представляют собой озерно-болотные и флювиальные образования.
   Возраст игнимбритов из верхов балыктахской свиты и из тугуттахской толщи составляет 110–107 (±2,5) млн лет, что соответствует первой половине альба.
   Балыктахская флора о-ва Котельный наиболее близка к альбской (исключая конец альба) буор-кемюсской флоре из одноименной свиты Зырянского угленосного бассейна и средней и верхней подсвит омсукчанской свиты Омсукчанской угленосной площади северо-востока России, а также к одновозрастной ей флоре Какповрак Северной Аляски. Отчасти она сопоставляется с силяпской (апт) флорой северной и северо-восточной Азии. Это позволяет датировать балыктахскую флору аптом (?) – альбом (исключая конец альба).
   Спорово-пыльцевые комплексы нижней подсвиты балыктахской свиты и тугуттахской толщи о-ва Котельный сходны. Анализ палинологических данных позволяет предположить их поздненеокомский возраст.
   Таким образом, сведения о возрасте указанных стратонов о-ва Котельный по данным K-Ar датирования и макрофлоре находятся в противоречии с данными о спорах и пыльце. Возможной причиной противоречия может быть существенная роль переотложенного материала из более древних отложений. Для решения вопроса о том, почему уверенно датированные альбские отложения характеризуются спорово-пыльцевыми комплексами, типичными для неокомских отложений Сибири, необходимы дальнейшие исследования.
   Новосибирская флора из деревянногорской свиты о-ва Новая Сибирь по систематическому составу наиболее близка туронским флорам Северо-Восточной Азии и Северной Аляски и датируется туронским веком, чему не противоречат данные спорово-пыльцевого анализа флороносных отложений.
   Анализ края листа и результаты CLAMP-анализа 20 видов двудольных новосибирской флоры мела свидетельствуют о том, что эти растения существовали в условиях умеренно теплого безморозного влажного климата с теплыми летними сезонами, мягкими зимами и достаточно равномерным увлажнением в течение года.
   В результате анализа динамики позднечетвертичных океанских событий Западной Арктики и их отражения в природной среде европейской части России разработана и создана классификация океанских событий, происходивших в Арктическом бассейне, с которыми связаны наиболее значительные изменения природной среды, в том числе имеющие и экстремальные проявления.
   Было выделено четыре группы событий: гидрологические, седиментационные, термодинамического состояния покрова морского льда, изменения морской биоты и гидролого-палеоатмосферные. Все перечисленные группы событий, конечно, имеют тесную взаимосвязь друг с другом. Среди гидрологических событий – адвекционные, изменения термохалинной циркуляции и гляциоэвстатические. Все эти события обусловливают изменения структуры водной толщи, которые оказывают влияние на изменения климата и природной обстановки в целом.
   Среди адвекционных событий главное внимание уделено адвекциям атлантических вод (ААВ) в Арктический бассейн и соответственно полярных вод (АПВ) в Атлантику. Проникновение атлантических вод в высокоширотную Арктику обусловливало термодинамическую неустойчивость морского ледяного покрова (вплоть до его исчезновения), изменения в составе морской микробиоты за счет появления атлантических планктонных специй. С этапами повышенной адвекции полярных вод в Атлантику связаны не только изменения в биоте, но также и вынос в этот бассейн обширных полей морского льда, таяние которых изменяло структуру поверхностной части водной толщи. С адвекцией разного типа связаны изменения в тахигалинной глобальной циркуляции океанских вод.
   Наиболее важным результатом анализа материалов является установление связи адвекционной Атлантико-Арктической океанско-атмосферной машины с изменениями природной обстановки не только высокоширотных районов, но и в основных трендах развития природной среды в бореальном (умеренном) поясе прилежащей суши в недавнем геологическом прошлом. Последнее было обусловлено, например, изменившейся динамикой воздушных масс в неледниковом интервале позднего плейстоцена в среднем валдае над территорией Русской равнины. В этом отношении следует заметить, что реконструкция динамики изменения воздействия различных воздушных масс на природную обстановку суши в неледниковое время в связи с событиями в Мировом океане продолжает оставаться достаточно перспективным направлением исследований.
   Среди гляциоэвстатических событий, которые тесно связаны с седиментационными, главное внимание было уделено окраинным зонам Арктического бассейна Евразии. В этом районе в пределах гляциальных шельфов в ходе позднеледниковой трансгрессии и дегляциации установлено широкое развитие разных типов гляциотурбидитов, с которыми связан пространственно меняющийся в ходе дегляциации фронтальных частей ледникового покрова пояс сверхвысоких скоростей субмаринного осадконакопления. Выделение подобного динамически подвижного пояса произведено впервые, и он является развитием концепции академика А. П. Лисицына о трех глобальных уровнях гравититов.
   Важнейшими особенностями адвекционных событий являлись нестабильность, прерывистость, импульсный тип проявления, пространственная изменчивость поверхностных температур, различная длительность.
   Создана модель высокоразрешающей последовательности важнейших природных событий Западной Арктики за последние 20 тыс. лет. Данное направление исследований важно для познания высокоразрешающей стратиграфии природных событий на переходном этапе от оледенения к межледниковью. Подобные временные интервалы возникали нередко в квартере в связи с неоднократными оледенениями. В связи с этим созданная модель может иметь достаточно общее значение.
   Основой для создания данной модели послужил анализ опубликованных многими исследователями геохронологических, седиментационных, изотопно-кислородных, палеотемпературных и палеонтологических данных. В результате наметилась общая последовательность изменчивости морского ледяного покрова, внутренняя структура гляциоэвстатической трансгрессии, палеотемпературные сдвиги в поверхностных водах. Среди последних выделены температурные оптимумы и кризисы. Для температурных кризисов оказывается возможным катастрофическое понижение температуры поверхностных вод в течение девяти лет на 2 °C. Скорость понижения температуры достигала 0,22 °C в год. В оптимумы температура может повышаться со скоростью до 0,1 °C в год. Кроме того, при смене адвекций выделяются кратковременные эпизоды резко выраженной климатической нестабильности, длительность которых может достигать 500 лет. Внутренняя структура этих эпизодов связана с попеременной сменой различного типа адвекций. Одновременно данные эпизоды являются достаточно продолжительными эпизодами повышенной активности штормовых процессов и одновременно отражают фронтальные гидролого-атмосферные события.
   При исследовании корреляции океанских событий высокоширотной Арктики с ландшафтно-климатическими событиями на Русской равнине намечены принципиальные, в отличие от современной, изменения циркуляции воздушных масс на Русской равнине в межледниковой обстановке среднего валдая. Установлено, что большую часть этого временного интервала западный перенос воздушных масс или был очень ослаблен, или временами полностью отсутствовал. Господствовали над территорией Русской равнины туркестано-среднеазиатские воздушные массы в сочетании с арктическими (в большей части криохронов) или арктические. В термохронах большая часть территории находилась под активным влиянием воздушных масс сибирского антициклона и в меньшей степени под воздействием туркестано-среднеазиатских воздушных масс. В наиболее теплые из них незначительное влияние оказывали западные воздушные массы. В большей степени в кашинском термохроне проявлялось влияние воздушных масс итальянского Средиземноморья, что повлекло за собой на контакте с туркестано-среднеазиатской воздушной массой в окрестностях Воронежа выпадение вулканического пепла.
   В рамках исследования четвертичной истории седиментации на подводном хребте Ломоносова (Северный Ледовитый океан) предложены схемы лито-хемостратиграфического расчленения колонок PS70/319 и PS70/358, поднятых с хребта Ломоносова. Показано, что в осадках, накапливавшихся на склоне хребта, происходил активный вынос пелитовых фракций. Выделены две толщи: вышележащая (ломоносовская) состоит из переслаивающихся ледниково-межледниковых отложений и охватывает, вероятно, изотопно-кислородные стадии (ИКС) с первой по шестую; нижележащая (полярная) состоит из более однородных глинисто-алевритовых осадков. Возможно, ее стратиграфический объем начинается с границы плейстоцена и плиоцена и заканчивается на границе седьмой и шестой ИКС. Отложения теплых климатических периодов обогащены глинистым материалом, а холодных – материалом ледового разноса. Питающей провинцией служил Верхояно-Колымский складчатый пояс.
   Подводный хребет Ломоносова, разделяющий Евразийский и Амеразийский сегменты Северного Ледовитого океана, протягивается в северо-восточном направлении от Северной Гренландии до континентальной окраины моря Лаптевых. Его форма извилиста, в частности, большой изгиб располагается в его центральной части, так что точка с координатами Северного полюса проецируется на дно глубоководной котловины Амундсена. Хребет обладает уплощенной гребневой частью, располагающейся на глубинах от 950 до 1500 м. Его пологий склон обращен к котловине Макарова, а крутой – к котловине Амундсена. В последние 15–20 лет подводный хребет Ломоносова довольно активно изучался специалистами по четвертичной морской литологии, стратиграфии и палеоокеанологии.
   Совсем недавно закончились споры о типичных скоростях пелагической седиментации в Северном Ледовитом океане в четвертичное время: сантиметры или миллиметры в тысячу лет? В итоге победила первая точка зрения. Судя по последним опубликованным данным, в течение четвертичного периода тем не менее могли существовать некоторые отрезки времени с заметно меньшими скоростями седиментации. Среди публикаций по четвертичному осадконакоплению преобладают работы, посвященные стратиграфии и палеоокеанологии в течение последних 200 тыс. лет. Проведенное на хребте глубоководное бурение позволило пройти весь разрез ледово-морских терригенных четвертичных отложений.
   В итоге обнаружено существование двух толщ: вышележащая толща представлена переслаиванием отложений холодных и теплых эпох, характеризующих резко контрастный климат последних шести изотопно-кислородных стадий; нижележащая толща характеризуется довольно однородным глинисто-алевритовым составом и сформировалась в подледных условиях при менее контрастном климате без масштабных континентально-шельфовых оледенений. Ее полный стратиграфический объем точно не установлен, и не исключено ее накопление с начала плейстоцена. В то же время исследований проблем литологии, минералогии и геохимии рассматриваемых отложений, положенных на четкую стратиграфическую основу, пока явно недостаточно.
   В результате проведенных исследований предложены региональные лито-хемостратиграфические схемы расчленения колонок PS70/319 и PS70/358, поднятых соответственно со склона и с гребневой части приполярного сегмента хребта Ломоносова в ходе рейса ARK XXII/2 НИС «Поларштерн» (Германия) в 2007 г. Показано, что на гранулометрический состав осадков обеих колонок серьезное влияние, особенно на склоне хребта, оказала гидродинамика придонного слоя.
   В отличие от существующих в литературе взглядов доказано, что химический состав донных осадков, как обогащенных, так и не обогащенных материалом ледового разноса, обусловлен осадочным материалом Верхоянско-Колымского складчатого пояса. Этот вывод относится к отложениям предположительно последних 670 тыс. лет или даже более древним (в рамках четвертичного периода).
   При реконструкции палеоэкологических обстановок позднего плейстоцена – голоцена в Кольском регионе было установлено, что в позднем плейстоцене в Кольском регионе имели место два оледенения, которые соотносятся с ранне-средневалдайским и поздневалдайским временем. В каждом случае оледенению предшествовало и следовало за ним локальное оледенение гор Хибины и Ловозеро. Более раннее валдайское оледенение в Кольском регионе характеризуется активностью двух ледников, распространявшихся из Скандинавского центра и, возможно, со стороны шельфов Баренцева и Карского морей. Поздневалдайское оледенение проявилось в виде деятельности только Скандинавского ледникового щита, что подтвердилось данными по гляциоизостатическому поднятию региона.
   Построены изобазы поднятия, свидетельствующие о более активном воздымании западной части региона. На баренцевоморском и беломорском берегах Кольского полуострова изобазы секут береговую линию, на южном берегу Кандалакшского залива Белого моря они располагаются субпараллельно побережью. Это может быть следствием проявления собственно тектонического поднятия данной части побережья относительно вершины залива.
   В регионе установлена обусловленная гляциоизостатической депрессией позднеледниковая морская трансгрессия и последующая в голоцене регрессия моря, которая при взаимодействии гляциоизостатического и эвстатического поднятия суши и моря прерывалась кратковременной трансгрессий в среднем голоцене. Определены скорости поднятия суши в разные этапы голоцена. Выявлены три этапа развития морских трансгрессий в позднем плейстоцене. Установлены Мурманская, Печенгская и Териберская палеосейсмогенные структуры.
   Исследования возраста следов покровного оледенения Новосибирских островов по данным -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

Th/ -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

U-датирования раковин моллюсков позволили выявить последовательность ледниковых и биотических событий в этом регионе, дать биостратиграфическое и геохронологическое обоснование региональной стратиграфии квартера. В целом непротиворечивая последовательность значений уран-ториевых дат позволяет предположить, что степень их омоложения приблизительно одинакова. Следовательно, рассчитанный уран-ториевый возраст оледенения, составляющий 84,4± 4 тыс. лет, на самом деле может составлять около 135 тыс. лет. Таким образом, при некоторой неопределенности полученного результата уран-ториевого датирования возраст оледенения Новосибирских островов оценивается как вторая половина среднего неоплейстоцена.
   Анализ стратиграфии верхнеплейстоцен-голоценовых донных отложений полярного сектора Атлантики, севера Баренцева моря и Северного полюса позволяет сделать вывод о том, что в осадках колонки 2417 зафиксированы события последних примерно 120–115 тыс. лет начиная с нижней части последнего межледниковья. Во время вислинского (валдайского) оледенения выделяются два больших максимума и три (или два?) меньших интервала, на протяжении которых океан к западу от арх. Шпицберген был, по-видимому, покрыт постоянным льдом. Эти периоды разделялись межстадиалами, судя по микропланктону достаточно теплыми, даже сравнимыми с условиями межледниковий. Принимая предложенную возрастную модель для исследованных осадков, можно скоррелировать полученную кривую обилия микрофауны с кривой динамики ледникового щита арх. Шпицберген. Пики высокой продуктивности планктонных фораминифер соответствуют периодам межстадиалов (межледниковий) для исследованного отрезка времени.
   Полученные данные показывают, что микрофауна и флора являются уникальным инструментом реконструкции палеоклиматических условий арктических и субарктических регионов и позволяют проводить детальное стратиграфическое расчленение отложений.
   В 25-м рейсе НИС «Академик Николай Страхов» проводилось исследование геологических структур северной части Баренцева моря по меридиональному профилю восточнее арх. Шпицберген и широтному между архипелагами Шпицберген и Земля Франца-Иосифа, и в том числе были получены колонки донных осадков. Колонки вскрыли верхнюю часть толщи пелитовых и алевро-пелитовых илов, местами содержащих зерна более крупных фракций.
   Вскрытые отложения содержат различное количество микрофаунистических остатков, главным образом бентосных и иногда планктонных фораминифер. На основании их изучения в толще, вскрытой колонками широтного профиля, выделены три горизонта осадков, соответствующих голоцену и двум стадиям дегляциации. Нижний горизонт (ранней стадии дегляциации) содержит переотложенные позднеюрские и меловые бентосные фораминиферы Ammodiscus micrus, Evolutinella spp., Glomospirella sp., очень сильно деформированные, и немногочисленный четвертичный бентос. Средний горизонт поздней стадии дегляциации наряду с переотложенной фауной включает четвертичный бентос, соответствующий холодноводным условиям арктического шельфа. В верхнем голоценовом горизонте содержится наиболее богатый комплекс бентосных и единичных планктонных фораминифер.
   Осадки, вскрытые колонками меридионального профиля, в частности S2536 и S2540, имеют несколько иной характер и отражают более глубоководные условия и влияние атлантических вод, приносимых Северо-Шпицбергенским течением в северо-западную часть Баренцева моря. Переотложенная мезозойская фауна в них отсутствует. По фораминиферам выделяется нижний горизонт (S2536, 242–185 см), по-видимому, предшествовавший дегляциации и содержащий тонкозернистые осадки с арктическим планктоном и бентосом (Cassidulina reniforme, Oridorsalis tener, Nonion labradoricum, Elphidium excavatum и др.). Средний горизонт (~185–140 см) содержит большое количество IRD и тепловодных бентосных фораминифер – индикаторов атлантических вод (Bulimina marginata, B. aculeata). Он отвечает активной стадии дегляциации. Верхний горизонт можно отнести ко второй половине голоцена. Он характеризуется тонкими осадками с обедненной фауной, что соответствует данным из приполярной Атлантики, в том числе и по колонке 2417 с хребта Книповича.
   Основным инструментом стратиграфического расчленения в Арктике является циклическая смена литологического состава осадков при вспомогательной роли органических остатков. Главную роль тут играют бентосные фораминиферы, некоторые виды которых могут служить маркерами для расчленения и корреляции. Так, в осадках хребтов Нортвинд, Менделеева и Ломоносова выделяются маркирующие горизонты с Bulimina aculeata, Oridorsalis tener, Epistominella exigua и Nuttalides umboniferus, которые отсутствуют в современных осадках полярного бассейна и свидетельствуют об иных гидрологических и климатических условиях, существовавших в прошлом. В настоящее время все больше внимания уделяется изучению известкового планктона, проникновение которого в арктические моря в плиоцен-четвертичное время связано с изменением океанической циркуляции. До недавнего времени считалось, что ледяной покров является одним из основных неблагоприятных факторов, влияющих на развитие планктонных фораминифер и кокколитофорид в арктических морях.
   В результате микропалеонтологического анализа верхнего слоя донных осадков, проведенного по разрезу колонки, взятой в точке Северного полюса, установлена самая северная ассоциация известкового планктона, что меняет имеющиеся представления о границах распространения этих стратиграфически важных групп.
   Микропалеонтологический анализ колонки донных осадков (50 см), взятой в точке Северного полюса (89°59′10,9′′ с.ш., 32°19′13,8′′ в.д.) на глубине моря 4165 м (рейс НЭС «Академик Федоров», 2007 г., станция AF-2007/1), показал наличие фораминифер во всех образцах и наннофоссилий в отдельных слоях вскрытых осадков. Присутствие представителей известкового планктона в осадках района Северного полюса корректирует имеющиеся представления о границах распространения этих стратиграфически важных групп и о наличии постоянных льдов в этом районе. Находки микрофауны и наннофлоры свидетельствуют, в частности, о том, что с позднеледникового времени и поныне в ледяном покрове периодически возникали полыньи. Резкое увеличение количества микроорганизмов в верхней трети колонки (18–0 см) и дальнейшее увеличение их числа вверх по разрезу фиксирует переход от последнего оледенения к голоцену. Наибольшая концентрация находок наннофоссилий Emiliania huxleyi, Coccolithus pelagicus, Gephyrocapsa sp., Reticulofenestra spp. и обилие фораминифер в самом верхнем слое (0–2 см) свидетельствует о существенном усилении проникновения теплых атлантических вод в Арктический бассейн в течение последней тысячи лет.
   Изучение геотермии Арктического бассейна показало, что геотермическое поле изометричных или мозаичных областей может быть корректно отражено только в трехмерной геометрии; этот способ предоставляет возможность оценить изменения теплового поля как по латерали, так и по глубине.
   Температурные аномалии и аномалии теплового потока формируются за счет неравномерного распределения тепловых источников, а также за счет структурно-теплофизических неоднородностей, обусловленных литолого-фациальным и тектоническим факторами.
   Исходя из имеющихся данных о строении земной коры, а также на основании моделирования толщины литосферы Котловины Подводников можно рассматривать как структуры пассивной континентальной окраины Атлантического типа. Анализ термического режима литосферы этих структур не позволяет говорить о проявлениях новейшей тектонической активности. По-видимому, Котловины Подводников сформированы на месте континентального блока, существовавшего в геологическом прошлом, при прогибании верхней части литосферы.
   Термотомографический анализ нефтегазоносных бассейнов показал, что промышленные скопления углеводородного сырья локализуются над зонами подъема изотерм, над «термическими куполами», которые впервые выделены с помощью 3D-моделирования геотермического поля в Баренцевом и Карском морях.
   Температурный интервал катагенеза органического вещества в Западно-Арктическом бассейне наиболее приближен к дну в Южно-Баренцевской впадине (4,5–5,5 км). Этим, по-видимому, обусловлен высокий нефтегазоносный потенциал этой впадины.
   Анализ строения и эволюции земной коры области сочленения поднятий Амеразийского суббассейна с Восточно-Арктическим шельфом показал, что Арктический бассейн является позднекиммерийско-альпийской койлогенной структурой, наложенной на гетерогенное континентальное геологическое основание. В области Центрально-Арктических поднятий и прилегающего к ней Восточно-Арктического шельфа главной структурой этого основания была древняя платформа с карельско-гренвильским кристаллическим фундаментом, испытавшая в фанерозое несколько эпох тектоно-магматической активизации. Проявлением этих процессов, соответствующих во времени глобальным тектоническим эпохам (каледонской, герцинской, киммерийской), являются системы транскоровых разломов и/или шовных зон полициклического развития, прослеживающиеся из континентальных и шельфовых областей в акваторию СЛО.
   Формирование СЛО связано с растяжением континентальной коры под воздействием поднимающегося из расширяющихся глубин глубинных геосфер мантийного материала. На начальном этапе развития растяжение осуществлялось на уровне реологически пластичных слоев земной коры и привело к прогибанию земной поверхности и формированию обширных бассейнов (Евразийско-Лаптевоморского и Канадского) и впадин (Макарова – Подводников) в областях максимального подъема мантийных масс (и соответственно утонения и деструкции коры) и разделяющих их относительных поднятий (Ломоносова и Альфа-Менделеева), кора которых испытала наименьшие преобразования.
   Растяжению на раннеокеаническом этапе подверглась и площадь современного Восточно-Арктического шельфа с продолжением сюда крупнейших структур Центрально-Арктической области (бассейнов, впадин, поднятий) и осложняющих их структур более высоких порядков (рифтогенных прогибов, горсто-грабеновых структур, разломов).
   Глубинные границы области мантийного апвеллинга (плюма), эволюция которого привела в итоге к образованию глубоководного Арктического бассейна, маркируются поясом рифтогенных присклоновых прогибов, развивавшихся над мантийными выступами по краям мантийного свода.
   Мантийный апвеллинг сопровождался дифференцированной деструкцией континентальной коры. В местах максимального подъема мантийных масс происходило утонение и разрыв верхней коры и образование «океанической» (по геофизическим характеристикам) коры. Как показывают материалы ГСЗ, последняя представляет собой, скорее всего, испытавший пластическое растяжение и утонение нижний гранулит-базитовый слой континентальной коры, перекрытый континентальными апт-альбскими платобазальтами и верхнемеловой-палеогеновой толщей мелководных и континентальных терригенных отложений.
   Образование глубоководного Арктического бассейна произошло в результате неотектонического погружения (обрушения) в неогеновое время. Ранее единая область позднекиммерийско-альпийского континентального рифтогенеза оказалась разделенной поясом флексурно-разломного обрушения на глубоководную и шельфовую часть. Погружение было дифференцированным: наибольшее погружение испытали бассейны и впадины предыдущего этапа развития. Область Центрально-Арктических поднятий сохранилась в виде трансарктического пояса редуцированной континентальной коры, соединяющей Евразийский и Северно-Американский континенты.
   В Евразийском суббассейне новый, более интенсивный импульс расширения глубинных геосфер Земли привел к разрыву ранее сформированной литосферы (возможности ее пластического растяжения были исчерпаны) и образованию системы линейных развивавшихся снизу раздвигов, в которые вклинивался глубинный материал (в форме протрузий или, возможно, дайковых внедрений). Наиболее масштабные протрузивные внедрения такого материала происходили в осевой части Евразийского бассейна (скорее всего, по ранее существовавшей зоне глубинных разломов), где сформировался продолжающий свое развитие срединно-океанический хребет Гаккеля. Он представляет собой сейсмоактивный орогенно-спрединговый пояс, в пределах которого происходит формирование новой океанической коры в форме протрузий глубинного материала и надстраивающих их базальтовых вулканов и вулкано-тектонических построек.
   В Амеразийском суббассейне этот этап активизации глубинных геосфер проявился в образовании достаточно крупных, морфологически выраженных вулканов, приуроченных преимущественно к поднятию Альфа и к северной части Канадской котловины.
   Область Центрально-Арктических поднятий и Восточно-Арктический шельф России представляют собой единый ансамбль континентальных геологических структур с общей историей геологического развития и синокеанических структурно-вещественных преобразований континентальной коры. Разделение этого ансамбля на шельфовую и глубоководные части произошло в результате неотектонического погружения центральной части Арктического бассейна. При этом ранее существовавшие структурные связи этих частей (общие системы доокеанических разломов, горсто-грабеновых структур, осложняющих бассейны и поднятия, сформировавшиеся в эпоху раннеокеанического рифтогенеза) сохранились. Представления о структурной изолированности поднятий Центрально-Арктической области от сопредельных континентальных областей не имеют под собой сколько-нибудь существенного фактологического обоснования.

5.5.3. Палеогеография эпохи инициального освоения человеком Арктики и Субарктики

   Первые проникновения человека в северные регионы Евразии фиксируются единичными археологическими памятниками мустьерской эпохи. Позднепалеолитическое расселение первобытных сообществ на равнинах Севера Евразии происходило в условиях меняющейся природной среды в ледниковую эпоху позднего плейстоцена. Уже на ранних этапах расселения человек проникал глубоко на север только в западном Приуралье и в Восточной Сибири. Начавшееся в финале средневалдайского мегаинтерстадиала инициальное освоение равнин Севера продолжалось и в суровых климатических условиях последнего оледенения. Только на рубеже плейстоцена и голоцена позднепалеолитические и мезолитические сообщества расселились в различных регионах Субарктики и впервые проникли в арктические широты. С этим временем связано и первичное заселение территорий Северной Америки.
   Существующие к настоящему времени хроностратиграфические, археологические и палеогеографические данные позволяют установить основные особенности процесса инициального освоения человеком высоких широт Северного полушария Земли.
   Северная Евразия являлась областью наиболее раннего освоения человеком высоких широт. Надежные свидетельства появления человека начиная с эпохи позднего палеолита в рассматриваемом пространстве относятся ко времени около 35–33 тыс. лет тому назад, и происходили эти появления в условиях потепления климата интерстадиального характера внутри последней, валдайской, зыряно-сартанской ледниковой эпохи. Имеются некоторые указания на возможное появление здесь человека мустьерской культуры в начале последней ледниковой эпохи, но они нуждаются в дополнительной аргументации.
   Наличие стоянок эпохи максимального похолодания последней ледниковой эпохи свидетельствует о частичной адаптации человека к экстремальным криоаридным условиям на фоне некоторого оттока населения в более южные районы.
   В условиях смягчения климата позднеледниковья (16–11 тыс. лет тому назад) ойкумена расселения человека расширяется. Важный этап освоения приходится на конец этого периода: посредством берингийского моста происходит проникновение человека в Западное полушарие, в Северную Америку.
   В общем процессе инициального расселения выявляются существенные пространственные неравномерности. Выделяются два основных направления инициального заселения высоких широт в интервале 35–12 тыс. лет тому назад – это бассейны рек Камы и Печоры в Восточной Европе и бассейне реки Лены в Северной Азии. В позднеледниковье заселяются Западная Сибирь и северо-восточная часть Азии, а в конце этого периода происходит проникновение человека с Чукотки на Аляску по берингийскому мосту. Фаза активного первоначального освоения высоких широт приходится на эпохи мезолита и неолита (9–4 тыс. лет тому назад). Проникновение человека на арктические архипелаги произошло гораздо позднее. В частности, освоение арх. Шпицберген поморами относится к концу XV столетия.

5.6. Проблемы здравоохранения и социального развития Арктической зоны России

Ниже приводятся краткие результаты исследований, выполненных в России в период МПГ 2007/08 в рамках направления «Качество жизни населения и социально-экономическое развитие полярных регионов» и подробно изложенных в работе (Проблемы здравоохранения и социального развития Арктической зоны России, 2011).

5.6.1. Климатические изменения как фактор риска для здоровья

   Оценка влияния климатических изменений на здоровье населения российской Арктики в 2007–2008 гг. стала предметом рабочих встреч в Москве (в мае 2008 г. под эгидой Программы развития ООН, ВОЗ и ЮНЕП) и в Архангельске (в июне 2009 г. под эгидой МПГ).
   За последние десятилетия температура приповерхностного слоя атмосферы в Арктике повышалась примерно в два раза быстрее по сравнению с глобальными тенденциями. В результате климатических изменений происходит сокращение территории вечной мерзлоты, и место тундры может занять тайга. С эпидемиологической точки зрения это означает возможность расширения ареалов ряда грызунов, являющихся переносчиками инфекций. На территории арктического региона находятся могильники животных, павших от особо опасных инфекций, в том числе от сибирской язвы, оспы, туляремии. Только в республике Саха (Якутия) расположено более 200 пунктов захоронения животных, павших от сибирской язвы. При потеплении климата существует реальная опасность нарушения изоляционных способностей этих сооружений. Доказано, что потепление климата ведет к смещению границы распространения переносчиков северного энцефалита на север.
   В городах Арктического региона происходит повышение среднегодовых и среднемесячных температур, возрастает число дней с аномально высокой температурой. На примере одного из северных городов – Якутска – определено, что в период с 1999 по 2007 г. по сравнению с периодом 1961–1990 гг. средняя температура января повысилась на 5 °С, июля – на 1,4 °С, число экстремально жарких дней возросло в 1,7 раза. Смертность населения от ишемической болезни сердца во время волн жары и холода и в последующий период увеличивается более чем вдвое, а смертность от всех естественных причин возрастает примерно в 1,5 раза. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости соответствующей адаптации системы здравоохранения к новым аномальным климатическим явлениям.
   Как известно, изменения климата могут оказывать негативное влияние на экономическую и социальную сферу общества, а также на здоровье населения и провоцировать развитие болезней, связанных с повышенной температурой воздуха, с возможностью летального исхода, возникновение злокачественных опухолей, психические отклонения и приводить к изменению качества жизни в целом. В связи с этим ученые всех стран мира в последнее время все больше внимания уделяют изучению влияния на здоровье населения глобального изменения климата и нередко связанного с ним повышения уровня загрязнения атмосферного воздуха.
   Многочисленные эпидемиологические исследования подтверждают, что даже непродолжительное повышение среднесуточной температуры в сочетании с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха такими химическими веществами, как диоксид азота и серы, взвешенные вещества мелкодисперсной фракции, озон, может причинить значительный ущерб здоровью населения, что выражается в увеличении частоты обращений за скорой медицинской помощью по поводу обострения астмы, обструктивных заболеваний легких, пневмонии, ишемической болезни сердца и, особенно, по поводу инфаркта миокарда и нарушений сердечного ритма, а также в увеличении смертности. Наиболее подвержены влиянию таких воздействий чувствительные группы населения: пожилые люди, дети, а также лица, страдающие хроническими заболеваниями.
   Анализ загрязнения атмосферного воздуха в северном монопромышленном городе с развитой целлюлозно-бумажной промышленностью показал статистически значимые различия в уровнях загрязнения взвешенными веществами и сероводородом в зависимости от сезона. Наибольший общетоксический эффект поллютантов для органов дыхания у детей выявлен с февраля по апрель и с июня по август.
   Изменение климата в сочетании с другими социальными, культурными, экономическими и политическими тенденциями в северных сообществах может повлиять на рацион населения северных регионов. Потепление климата в Архангельской области может привести к снижению качества сельскохозяйственного сырья и некоторых продуктов питания (выращиваемых на затопленных сельхозугодиях, дачных участках и других территориях), что, в свою очередь, приведет к возникновению различных заболеваний инфекционного, паразитарного и неинфекционного характера, вызываемых некачественной продукцией (мясной, молочной, рыбной, овощной, фруктовой), таких как острые кишечные инфекции, дизентерия, сальмонеллез, энтеробиоз, аскаридоз, биогельминтоз, лямблиоз, иерсениоз, диффилоботриоз, массовые отравления различной этиологии и др.
   Обусловленные изменением климата увеличение повторяемости разливов рек и затопления прибрежных территорий, усиление эрозии и деградации многолетней мерзлоты, результатом которых является разрушение водоемов и резервуаров, а также бактериальное загрязнение, представляют угрозу и для коммунальной инфраструктуры (ухудшение условий проживания и т. д.).
   Эта угроза наиболее актуальна для Архангельской области и Ненецкого автономного округа. Используемые жителями источники водоснабжения могут пострадать от вторжения соленых вод, химического и бактериального загрязнения. Социокультурные, экономические, политические и экологические факторы в совокупности способны оказать серьезное влияние на здоровье и благосостояние населения северных регионов, что требует анализа и оценки наиболее важных проблем, характерных для региона.

5.6.2. Проблемы трансформации хозяйственной структуры ресурсопользования в прибрежной зоне

   Для прибрежных районов российского Севера характерны экономические, социальные и культурные различия, связанные с их географическим положением (от настоящей Арктики до Приполярья), историей освоения, этническим составом населения и близостью к транспортным путям. Однако в то же время унифицирующее влияние советской хозяйственной системы, наследие которой ощущается здесь практически на каждом шагу, сформировало ряд общих проблем.
   Ряд примеров показывает, что природопользование и повседневная жизнь населения на Кольском полуострове и на севере Карелии испытывают заметное влияние происходящих в последние годы климатических изменений. Однако это влияние проявляется заметно слабее, чем, например, на побережье п-ова Ямал, Якутии и Чукотки, где таяние вечной мерзлоты и уменьшение количества летнего морского льда оказывают глубокое влияние на прибрежные экосистемы и хозяйственную жизнь. Экономические аспекты влияния изменения климата на западе российской Арктики остаются в значительной степени неисследованными. Однако местное население, хозяйственная деятельность которого зависит от сезонных условий погоды, отмечает негативное влияние изменений климата на условия и результаты труда.
   Доминирующей чертой экономической жизни в ряде прибрежных районов Кольского полуострова является продолжающийся распад созданной в советское время инфраструктуры в области добычи минерального сырья (Ловозерский и Лоухский районы) и лесной промышленности (в большей степени Лоухский район, в меньшей Ловозерский). На этом фоне традиционные виды природопользования, в которые в большей степени вовлечено местное, в частности коренное и старожильческое, население (оленеводство Ловозерского района, рыболовство, сбор ягод), показывают адаптивность к меняющимся природным, экономическим и социальным условиям. В то же время появление новых объектов добывающей отрасли, хотя и сопряжено с надеждой на сокращение безработицы в Северо-Западном федеральном округе, в целом более будет работать не на развитие социально-экономической инфраструктуры и повышение уровня жизни населения, а на разработку местных ресурсов, доходы от которой будут уходить из региона.
   Серьезной проблемой для местного природопользования и развития береговой зоны остаются административные проблемы, связанные с непродуманностью законодательных и административных мер (в частности, Закона о рыболовстве и сохранении водных биологических ресурсов), которые принимались и принимаются без учета проблем местного населения, занимающегося рыболовством в местных масштабах.
   В арктических районах уже давно сложились определенные структуры и традиции природопользования. Местное население десятилетиями, а то и столетиями накапливало опыт использования биологических ресурсов и самого пространства прибрежной зоны и прилегающих территорий. Для населения важны были такие способы и методы деятельности, которые поддерживали продуктивность охотничьих угодий, рыбного промысла, сбора продуктов леса и болот. Реорганизация административными мерами сложившегося уклада, отношений природопользователей, которая зачастую производится людьми, далекими от местных традиций и ценностей, закономерно приводит к развалу, хаосу в среде местных жителей и к тому же к потере ресурсного потенциала. Последнее десятилетие уже показало, что рыночная экономика вкупе с чиновничьим безразличием и неграмотностью работают не на региональные интересы, а на накопление капитала в частных руках.
   Безудержная коммерциализация в использовании биологических ресурсов Севера с все большим отчуждением коренного населения представляет собой наиболее негативную тенденцию, чреватую как истощением ресурсного потенциала и нарушением хрупкого экологического баланса арктических систем, так и ростом социальной напряженности.
   Развивающийся в последнее десятилетие туристический сектор оказывает двоякое воздействие на социально-экономическую жизнь в регионе. С одной стороны, внешние инвестиции в рыболовный туризм и развитие рекреационного лова семги по принципу «поймал – отпустил» приводят к дискриминационному положению местного населения в отношении своего традиционного занятия – рыболовства на реках, формируют у местных жителей отношение к ценнейшим ресурсам лососевых как к чему-то несправедливо отнятому (а отсюда и моральная оправданность браконьерства). С другой стороны, имеются примеры, безусловно, положительного влияния инвестиций в туристический сектор и создания с их помощью новых рабочих мест.
   Крайне негативное впечатление производит очевидное игнорирование интересов местного населения региональными органами управления. Этот фактор понижает социальную привлекательность региона, о чем свидетельствует отрицательное сальдо миграции населения. Сформировавшиеся тенденции в области естественного и миграционного движения населения предопределяют дальнейшее сокращение численности и старение населения. Такое изменение возрастной структуры населения потребует большей эффективности функционирования учреждений социальной защиты населения, здравоохранения, соответствующих мер по обязательному социальному страхованию. Сокращение числа молодых семей, школьников влечет за собой сокращение числа образовательных учреждений и серьезные проблемы с преподавательскими кадрами. В этой ситуации адаптационные возможности традиционных форм хозяйства могут оказаться нереализованными. Это связано, прежде всего, с тем, что уже сейчас остро ощущается (а через 5–10 лет станет просто катастрофической) нехватка людей, считающих себя местными жителями, носителями определенных традиций, которые подготовлены для поддержания устойчивой экономики в прибрежной зоне на базе традиционных видов природопользования (оленеводство, рыболовство, использование продуктов леса) и реализации новых возможностей (аквакультура, туризм).
   Несмотря на существование на сегодняшний день научных разработок и практических рекомендаций, выполненных в Мурманском морском биологическом институте, в ПИНРО, РГГУ, а также мощной методологической базы и обширной практики комплексного управления прибрежной зоной в соседних европейских странах, в регионе, имеющем выход к Баренцеву и Белому морям, органы управления уделяют мало внимания организации особого типа природопользования, связанного с использованием прибрежной зоны. К сожалению, имеющиеся методологические подходы и зарубежный опыт не нашли своего отражения и в генеральных планах стратегического планирования социально-экономического развития, и в схемах территориального планирования Мурманской области и Республики Карелия.

5.6.3. Медицинские проблемы северных территорий

   В высоких широтах суровые климатогеофизические условия становятся причиной развития у человека северного стресса («синдром полярного напряжения»). Основными составляющими звеньями этого полисиндрома являются: окислительный стресс, недостаточность детоксикационных процессов и функционирования барьерных органов, расстройства северного типа метаболизма, северная тканевая гипоксия, иммунная недостаточность, гиперкоагуляция крови, полиэндокринные расстройства, регенераторно-пластическая недостаточность, нарушения электромагнитного гомеостаза, функциональная диссимметрия межполушарных взаимоотношений, десинхроноз, психоэмоциональное напряжение, метеопатия. Показано, что хронический стресс вызывает истощение резервных возможностей организма, что в последующем довольно часто приводит к развитию каскада дизадаптивных расстройств, а позже – к возникновению патологических состояний.
   Увеличение добычи нефти в Заполярье является объективной предпосылкой использования при промышленном освоении месторождений нестандартных методов организации производства – вахтовых, экспедиционно-вахтовых, экспедиционных.
   Заполярье, являясь природной экстремальной зоной в силу действия ряда неблагоприятных факторов, предъявляет повышенные требования к приспособительным возможностям организма человека, работающего в таких условиях.
   Функциональные изменения сердечно-сосудистой системы организма человека и их динамика на протяжении вахтового периода в Заполярье оценивались при помощи комплекса медико-физиологических исследований и тестов.
   Изменения функционального состояния сердечно-сосудистой системы организма нефтяников носят фазный характер и определяются типом применяемых вахт, а также сезонными климатическими условиями места дислокации производства. Факт перелета и начало работы в условиях вахты формируют «послеполетный стресс», проявляющийся напряжением компенсаторно-адаптационных механизмов организма у 82,8±6,3 % нефтяников. Снижение резервных возможностей сердечно-сосудистой системы организма к окончанию вахтового периода отмечается у 20,1±0,4 % рабочих.
   При любом типе вахтовой организации труда в Заполярье длительность вахтового периода наряду с требованиями производства должна иметь физиологическое обоснование.
   В случаях использования экспедиционно-вахтового и экспедиционного труда рациональный режим труда и отдыха должен разрабатываться для конкретного вида производства с учетом сезона года и «плеча» вахты. Для уменьшения неблагоприятного воздействия «послеполетного стресса» необходимо предоставление суточного отдыха в базовом поселке до начала работы. При используемой организации межсменного отдыха нефтяников рекомендуется внедрить в регламент трудовой недели один выходной день.
   Для сокращения периода врабатываемости необходимо комплектовать вахту рабочими, постоянно проживающими в регионе, где осуществляются работы. В процессе профессионального отбора при прохождении медицинского освидетельствования и при оценке степени восстановления после межвахтового отдыха следует рекомендовать врачам функциональных отделений проводить функциональные пробы (проба Мартине) с последующей оценкой уровня толерантности сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам.
   Установлено, что при переезде на территорию европейской части Крайнего Севера у новоселов в динамике фазы адаптивного напряжения происходят значительные изменения со стороны статических легочных объемов и емкостей, что указывает на элементы скрытых функциональных нарушений, ограничивающих резервы дыхательной системы.
   Под наблюдением находилось 36 мужчин 18–20 лет, приехавших на европейский Север с юга России (Краснодарский край). Ежемесячно с декабря по апрель (пять раз) обследуемые проходили спирографическое исследование при помощи спирографа СГ-2. Исследование на спирографе проводилось при вдыхании обследуемым атмосферного воздуха в положении сидя; при этом состав проб выдыхаемого воздуха анализировался газоанализаторами ПГА-КМ и ПГА-ДУМ.
   Компенсаторно-приспособительные реакции системы внешнего дыхания у новоселов на стадии адаптивного напряжения направлены на повышение бронхиального сопротивления, особенно в первые два месяца после переезда на Север; они также характеризуются значительной интенсификацией окислительного метаболизма и сниженной экономичностью одного дыхательного и одного сердечного цикла.
   В результате исследований условий труда и состояния здоровья вахтовых работников нефтепромыслов европейской части Крайнего Севера впервые установлено, что 95,9 % рабочих мест там по условиям труда вахтовых работников следует отнести к категории вредных и опасных. С учетом специфики трудовой деятельности выявлены зависимости структуры заболеваемости от условий труда. Установлена взаимосвязь между состоянием здоровья вахтовых работников и воздействием климатопроизводственных факторов на рабочих местах различных специалистов нефтепромыслов европейской части Крайнего Севера.
   Работы по разведке и добыче нефти в суровых условиях Заполярья выполняются, как правило, вахтовыми методами труда специалистами, постоянно проживающими в средних широтах. Условия труда вахтовых работников (95,9 % рабочих мест нефтедобывающей отрасли Заполярья, связанных с воздействием климатических и производственных факторов) являются вредными и опасными и не соответствуют гигиеническим требованиям.
   Наиболее характерными факторами, по которым на большинстве рабочих мест нефтяной отрасли в Заполярье выявлены вредные или даже опасные условия труда, являются шум (67,6 % рабочих мест), освещение (67,0 % рабочих мест) и микроклимат (43,4 % рабочих мест).
   Анализ данных периодических медицинских осмотров и риска развития заболеваний вахтовых работников нефтяной отрасли в Заполярье выявил достоверные различия уровня риска как между группами, так и внутри каждой из групп. Наибольший уровень риска развития выявлен в отношении заболеваний периферической нервной системы (62,2±1,3 %), болезней органов дыхания (52,5±1,2 %) и артериальной гипертензии (49,9±1,2 %).
   Риск развития заболеваний периферической нервной системы (54,2 %), болезней органов дыхания (60,7 %) и артериальной гипертензии (31,8 %) преобладает у среднего технического персонала по обслуживанию буровых установок.
   Наибольшее влияние на здоровье работников нефтяной отрасли промышленности на европейской части Крайнего Севера оказывают микроклимат и шум. Вредные условия труда по фактору «освещение», хотя и выявлены на большей части рабочих мест (67,0 %), однако достоверное влияние на состояние здоровья оказывают только в случае работников второй группы (операторов), работа которых связана с интенсивными нагрузками на зрительный анализатор.
   Прогнозирование изменений состояния здоровья работников всех групп с использованием множественного линейного регрессионного анализа свидетельствует о возрастании уровня риска развития ряда заболеваний и патологических синдромов при увеличении степени вредности условий труда на их рабочих местах, наиболее значимыми из которых для всех групп вахтовых работников являются артериальная гипертензия (увеличение риска на 10,0 – 22,6 %) и заболевания периферической нервной системы (увеличение риска на 8,3 – 17,6 %).
   Риск развития болезней органов дыхания у инженерно-технических работников по осуществлению контроля соблюдения технологий производства и техники безопасности труда, среднего технического персонала по обслуживанию буровых установок и квалифицированных рабочих ремонтных цехов возрастает на 6,7 – 10,5 % при увеличении степени вредности микроклиматических условий; риск развития болезней желудочно-кишечного тракта у операторов, среднего технического персонала по обслуживанию буровых установок и квалифицированных рабочих ремонтных цехов возрастает на 14,5; 8,9 и 6,5 % соответственно при увеличении степени вредности шумового и вибрационного воздействия.
   Анализ проблемы и эмпирические данные позволяют констатировать, что труд, организованный вахтовым методом на Крайнем Севере, является напряженной адаптацией к экстремальным условиям на стадии перекрестной сенсибилизации, так как протекает в системе пространственно-временных, климато-геофизических, информационных и социально-психологических ограничений экстремального статуса, поэтому успешность профессиональной деятельности в этих условиях обеспечивается динамикой изменений структуры социосредовой профессиональной адаптации, причем профессионально важными для работающих вахтовым методом становятся качества, определяющие эффективность саморегуляции.
   Работоспособность, которая определялась по показателям глазомера, силы кисти (динамометрия), тремометрии и скорости реакции на световой раздражитель, практически не снижается в течение вахты. Суточная и вахтовая динамика этих показателей в сочетании с динамикой САН (самочувствие, активность, настроение) и другими параметрами служит подтверждением мнения об адаптивном характере снижения ряда показателей. Становится понятно, что организм формирует узконаправленную активность, главной задачей которой является сохранение работоспособности в течение назначенного срока.
   На основе выявленной динамики можно сделать вывод о том, что профессиональная деятельность работающих вахтовым методом представляет собой процесс напряженной социосредовой профессиональной адаптации, так как требует постоянного, в течение всей вахты, преодоления пространственно-временных, климатических, социальных и информационных ограничений, обусловленных спецификой организации вахтового труда и позволяющих считать вахтовую организацию труда экстремальными условиями.
   Динамика изменений в структуре социосредовой адаптации различается у работников с разным типом темперамента. Системообразующими становятся качества личности, способствующие более эффективной адаптации к экстремальным условиям и обеспечивающие требуемый уровень работоспособности.
   Профессиональная деятельность работающих вахтовым методом в силу ее вынужденно адаптивного характера нуждается в целенаправленном психологическом сопровождении и реабилитации, разработанных на основе адаптивного подхода.
   Результаты прогноза заболеваемости населения, разработанного на основе математических подходов, свидетельствуют о том, что наметившееся снижение уровня заболеваемости имеет временный характер и при сохранении существующих тенденций изменения социальных и экологических условий в регионе сменится к 2012 г. значительным ростом. В то же время своевременное проведение социальных преобразований в регионе, улучшение качества медицинской помощи на фоне незначительного усиления техногенной нагрузки на окружающую среду в связи с освоением Верхнечонского нефтегазового месторождения, будут способствовать снижению заболеваемости всех возрастных групп населения региона.
   Анализ медико-социальной обстановки позволяет предложить программу мониторинга здоровья работников Верхнечонского нефтегазового месторождения и наиболее уязвимых групп населения по двум, несомненно, важным направлениям:
   – эколого-гигиенический мониторинг, целью которого является своевременное выявление изменений факторов окружающей среды и прогнозирование возможных нарушений индивидуального и общественного здоровья, коррекция (или разработка) программ государственного контроля состояния окружающей среды;
   – медико-биологический мониторинг, цель которого – оценка динамики состояния здоровья отдельных групп населения, прогнозирование возможных нарушений, связанных с влиянием факторов техногенной и социальной среды в условиях строительства и эксплуатации трассы.
   Развитие артериальной гипертензии у жителей Крайнего Севера в значительной мере определяется выраженностью экологически обусловленного северного стресса и его проявлений. Основными механизмами формирования артериальной гипертензии здесь оказываются повреждения клеточных мембран, эндотелия сосудов, клеток крови и жизнеобеспечивающих органов, окислительный стресс. Затем следуют повреждение ферментов, осуществляющих детоксикацию экзогенных и эндогенных химических веществ, обеспечивающих метаболизм белков, жиров и углеводов, развитие дизадаптивных метаболических расстройств, снижение иммунной защиты, ухудшение функциональной активности барьерных органов, эндокринные нарушения, диссимметрия функции полушарий головного мозга, психоэмоциональное напряжение, перегрузка сердечной деятельности под влиянием мощных космических и геомагнитных возмущений.
   Синдром липидной гиперпероксидации (окислительный стресс) является одним из важных патогенетических механизмов прогрессирования артериальной гипертензии, что имеет многочисленные подтверждения в литературе. При этом именно на Севере, где комплекс природных климатических и географических факторов способствует усилению процессов перекисного окисления липидов и истощению антиоксидантной защиты, липидная гиперпероксидация приобретает еще более значимую роль в патогенезе артериальной гипертензии по сравнению со средними широтами.
   Результаты исследования свидетельствуют о том, что артериальная гипертензия у человека в условиях высоких широт формируется, как уже отмечалось, под воздействием северного стресса, вызванного действием экстремальных климато-геофизических факторов Севера и включающего в себя повышение уровня психоэмоционального напряжения, активацию глюкокортикоидной функции коры надпочечников, изменение метаболизма, снижение иммунной защиты, а также усиление свободнорадикальных реакций и других изменений, составляющих окислительный стресс.
   Полученные факты свидетельствуют о необходимости совершенствования подходов к терапии артериальной гипертонии в условиях Крайнего Севера с учетом вклада отдельных элементов синдрома полярного напряжения в патогенез артериальной гипертензии.

5.6.4. Эколого-токсические нагрузки на население

   Материалы статистической отчетности и результаты научных исследований свидетельствуют о том, что негативная динамика показателей, характеризующих состояние здоровья детей в Ненецком автономном округе (НАО), сохраняется. Общая заболеваемость детей и подростков за период 1999–2008 гг. достоверно возросла по семи классам болезней. Изменилась структура общей и первичной заболеваемости. Увеличение распространенности хронической патологии привело к увеличению диспансерной группы детей по многим классам болезней. Доля практически здоровых детей в популяции не превышает 5–6 %.
   Результаты исследований в период МПГ 2007/08 отдельных регионов и населенных пунктов позволяют заключить, что уровни токсигенных нагрузок на население Ямало-Ненецкого автономного округа следует оценивать как весьма значительные. Расчет вероятных рисков для здоровья и прогнозирование уровней здоровья на основе определения экологической составляющей заболеваемости в комплексе с клинико-диагностическим обследованием контингентов повышенного риска, к которым относятся беременные женщины и дети в возрасте до 14 лет, является наиболее перспективным подходом для оценки медико-экологической ситуации в регионах Крайнего Севера.
   Оценка эколого-токсикологического риска для населения Ямало-Ненецкого автономного округа и других регионов российской Арктики, имеющая несомненное социальное и политическое значение, позволит администрациям соответствующих субъектов РФ разработать и провести в жизнь ряд целенаправленных мер по оздоровлению населения, а кроме того, уточнить необходимые размеры компенсационных выплат за использование природных ресурсов и эксплуатацию дислоцированных на их территории промышленных объектов.
   Однако для получения достоверных данных, на основе которых можно будет оценить эколого-токсикологический риск для населения, связанный с загрязнением окружающей природной среды, необходимо проведение регулярного комплексного мониторинга здоровья с использованием всех методов, названных выше.
   Продукты разработки месторождений и переработки добытых полезных ископаемых являются основным источником поступления техногенных продуктов в природный кругооборот. Установлено, что на нашей планете объем вовлекаемых в хозяйственную деятельность горных пород в четыре – пять раз превышает количество природного вещества, которое ежегодно поступает в природный круговорот в процессе водной и ветровой денудации континентов.
   Следует учесть, что эти процессы являются основными, формирующими геологический облик, рельеф нашей планеты в течение ее геологической истории. Захватывая, казалось бы, ничтожную часть литосферы, производственная деятельность оказывает самое серьезное воздействие на качество и продуктивность всех других разновидностей природных ресурсов.
   Проведенные исследования содержания металлов в пищевых продуктах и рационах показали возможность накопления в местных сырьевых источниках пищи кадмия, никеля и хрома. Получены доказательства возможности контаминации пищевых источников, собранных в окрестностях поселка Харп, никелем и хромом. Показательным в этом плане является сравнение содержания никеля и хрома в рыбе, выловленной вблизи поселка Харп или села Белоярск. В пользу возможного влияния загрязнения окружающей среды или высокого содержания металлов в почве также свидетельствует высокое содержание никеля и хрома в грибах маслятах, корне радиолы розовой, а также хрома в ягодах голубики и плодах шиповника. Все эти источники пищевых продуктов используются местными жителями в пищу. В связи с этим требует более детального исследования возможная нагрузка на организм местных жителей токсичных металлов, содержащихся в объектах окружающей природы, используемых в пищу, – рыбе, ягодах, грибах и др.
   Поскольку в рационах, отобранных в поселке Харп, не использовались продукты, полученные из местных источников, а именно близлежащих объектов окружающей среды (лес, река), то содержание металлов в рационах соответствовало значениям, опубликованным в литературе и близким к допустимому уровню потребления.
   Оценивая значимость полученных свидетельств высокого содержания никеля и хрома в источниках пищевого сырья, следует иметь в виду, что хром относится к незаменимым пищевым факторам, поступление которых с пищей в определенных количествах обязательно. Небольшое превышение допустимого уровня поступления этого металла с пищей (например, потребление 1,7 мг/день) не повлечет за собой драматических последствий, то есть не окажет неблагоприятного биологического воздействия. Однако сам факт возможности загрязнения объектов окружающей среды из внешних источников – это повод для выяснения потенциальной возможности загрязнения другими, более токсичными элементами.
   Следует отметить, что несмотря на то, что ни один из показателей содержания кадмия, никеля и хрома не превышал референтных пределов содержания для этих металлов ни в крови, ни в волосах жителей, выявлены статистически значимые различия средних значений содержания кадмия в крови и волосах жителей села Белоярск и жителей поселков Аксаркой и Харп, содержания никеля в крови жителей поселка Харп и жителей Аксарки и Белоярска и содержания хрома у жителей Белоярска и жителей Аксарки и Харпа.
   Эти данные заставляют задуматься о необходимости более тщательного изучения содержания тяжелых металлов в почве, растительности, воде в районе села Белоярск. Крупным источником поступления кадмия в наземные экосистемы, помимо химических и горно-обогатительных производств, может служить сжигание ископаемого топлива и различных отходов; кроме того, металлический кадмий является существенным загрязняющим веществом в навозе, компостах и илах сточных вод. Все это свидетельствует о необходимости санитарной и гигиенической оценки территории села Белоярск.
   Следует учесть, что значительные поступления вредной для окружающей среды полиметаллической пыли связаны с работой рудника, дроблением и хранением руд непосредственно в поселке Харп. Большая часть этой пыли оседает на пути транспортировки руды с рудника в поселок, на территории поселка и лесотундры, прилегающей к трассе, а также в воды реки Собь. Чтобы прекратить негативное влияние тяжелых металлов, необходимо устранить возможность попадания данных токсикантов в экосистемы поселка, прилегающих территорий и вод.
   Необходимо также продолжить исследования содержания тяжелых металлов в пищевых цепочках, в рационе питания детских дошкольных и школьных учреждений, а также в пуповинной крови новорожденных и в их меконии, в молозиве и молоке матерей новорожденных.

5.6.5. Циркумполярная система социально ориентированного мониторинга Севера

   Социально ориентированный мониторинг (социомониторинг) Севера разрабатывался и осуществлялся в рамках национального российского проекта МПГ по созданию Интегральной арктической социально ориентированной системы наблюдений (ИАСОС), который являлся одним из основных блоков междисциплинарного кластера МПГ «PPS Arctic».
   Этот проект по социомониторингу поддерживался РАН и Научным советом Норвегии. Основная задача социомониторинга – наблюдение за изменениями показателей, характеризующих условия качества жизни населения (состояние окружающей природной среды, включая климат и биоразнообразие; качество питьевой воды и продовольствия; материальный уровень жизни; занятость; социальные взаимоотношения; доступ к услугам здравоохранения и качественного образования и т. д.), а также мониторинг трендов основных показателей человеческого капитала и потенциала (здоровье, демография, образованность, креативность, духовно-нравственные устои, культурное разнообразие, участие в принятии решений и т. д.). К основным подходам и принципам социомониторинга относятся проблемно-стратегический подход, способствующий выявлению ключевых показателей для проведения социомониторинга, и вовлечение широких групп местного населения.
   ИАСОС вошла в национальный реестр сетей мониторинга России и призвана внести свой вклад в проект Арктического совета по созданию Устойчивой арктической наблюдательной сети (SAON).

6. Оценка социально-экономических последствий климатических изменений для России

6.1. Морской транспорт и освоение морских месторождений Арктики

6.1.1. Современное состояние и перспективы развития Северного морского пути

   Через Арктику проходят кратчайшие морские пути между рынками Северо-Западной Евразии и Тихоокеанского региона. На эталонном маршруте Роттердам – Йокогама при использовании СМП расстояние сокращается на 34 % по сравнению с южным путем. Морской лед является главным фактором риска для мореплавания в Арктике. Присутствие морских льдов на трассах СМП более чем шесть месяцев в году в соответствии со статьей 234 Конвенции ООН по морскому праву 1982 г. позволяет Российской Федерации устанавливать Правила плавания по трассам СМП (1990).
   Объемы перевозок по трассам СМП в пределах действующих границ за последние 26 лет колебались от максимального в 1987 г. (6,6 млн т) до минимального в 2000 г. (1,6 млн т). В 2011 г. объем перевозок составил 2,6 млн т (Рукша и др., 2011).
   Прогнозируемое потепление, активизация пиратских нападений на суда, следующие южными маршрутами, повышают интерес грузоперевозчиков к арктическим трассам. Растет активность в освоении месторождений полезных ископаемых в арктической зоне, что создает предпосылки для увеличения объемов перевозок по СМП.
   Важным районом интенсивного освоения месторождений углеводородов, транспортируемых морским путем, является Печорское море. Здесь находятся Варандейский терминал, откуда в настоящее время вывозится танкерами около 7 млн т нефти в год, причем в ближайшие годы объем вывозимой нефти может возрасти до 12 млн т. На нефтяном месторождении Приразломное в ближайшее время будет введена в действие добывающая платформа (7–7,5 млн т нефти в год). Будут осваиваться и другие нефтегазовые месторождения этой части Баренцева моря.
   В районе Чешской губы Печорского моря предполагается реализовать проект строительства высокотехнологичного газохимического комплекса и портовых сооружений, в том числе завода по сжижению природного газа (до 5 млн т в год). Согласовано размещение заказа на строительство четырех танкеров для перевозки сжиженного природного газа (СПГ) вместимостью 175 тыс. м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

. Продукцию будут экспортировать в страны Атлантическо-Тихоокеанского региона (АТР). Ежегодная транспортировка газоконденсата может достигать 2 млн т.
   Реализуется план по развитию производства СПГ на п-ове Ямал. Предусматривается освоение газоконденсатного месторождения Южно-Тамбейское и других, а также строительство в период с 2012 по 2018 г. трех очередей завода по сжижению газа общим объемом 15–18 млн т в год. Транспортировка газоконденсата составит порядка 2 млн т ежегодно. Для вывоза СПГ и стабильного газового конденсата создаются объекты морского порта в районе пос. Сабетта.
   ГМК «Норильский никель» начнет транспортировку газового конденсата из Енисейского региона (до 200 тыс. т в год). С учетом этого ежегодный объем транспортировки грузов «Норильского никеля» стабилизируется в размере около 1,4 млн т.
   Компания «Пайяха» намеревается в 2016 г. начать транспортировку нефти (до 4 млн т в год) с Пайяхского месторождения в устьевой части Енисея.
   Рассматривается концепция освоения залежей коксующегося угля на п-ове Таймыр с морской транспортировкой до 10 млн т в год на экспорт.
   Компании «Роснефть» и «Эксон-Мобил» планируют разработку трех Восточно-Приновоземельских участков в Карском море и соответственно круглогодичную транспортировку нефти.
   Существует идея реализовать в летний период самый короткий путь из стран АТР в Западную Европу по маршруту Мохэ (Китай) – Сковородино – Тында – Алдан – Якутск (по железной дороге) – Тикси (по Лене) – СМП.
   Восстанавливаются транзитные перевозки грузов по СМП, которые практически были прекращены с начала девяностых годов. В 2010 г. танкер «SCF Baltica» дедвейтом 117 тыс. т (ледовый класс Arc5) доставил по СМП 70 тыс. т газового конденсата компании в Китай из портов Витино и Мурманск. Впервые в истории по СМП прошло такое крупное судно. Продолжительность рейса составила 22 суток, что почти вдвое быстрее традиционных маршрутов через Суэцкий канал. Всего за навигацию 2010 г. было выполнено 11 транзитных рейсов.
   Также в 2011 г. продолжена транспортировка углеводородов на Дальний Восток Северным морским путем крупнотоннажными танкерами с полным грузом по высокоширотной трассе севернее Новосибирских островов, а также железорудного концентрата из Мурманска и Норвегии.
   Всего в 2011 г. выполнен 41 транзитный рейс, включая рейсы с грузом, в балласте, научные и перегонные. По высокоширотной трассе с запада на восток прошло самое крупное судно – танкер «Владимир Тихонов» Совкомфлота дедвейтом 162 тыс. т, доставившее в Таиланд 120,8 тыс. т газового конденсата. Началась доставка по СМП рефрижераторами рыбной продукции с Дальнего Востока в Санкт-Петербург, выполнены четыре рейса. Общий объем грузов, перевезенных по СМП транзитом, в 2011 г. достиг 835 тыс. т.
   В дальнейшем, кроме углеводородов и железорудного концентрата, можно ожидать транспортировку по СМП с запада на восток, в страны АТР, удобрений с Кольского полуострова, цветных металлов из Норильска, а с востока на запад – мочевины из Китая, медно-никелевой руды с Камчатки (в Дудинку), ширпотреба, электроники, рыбной продукции и других товаров.
   При разработке в 1993–1998 гг. международной научно-исследовательской программы INSROP (Северный морской путь) определены следующие возможные объемы транзитных перевозок по СМП: с запада на восток 5–6 млн т в год, в обратном направлении 2–3 млн т в год. Экспорт из пунктов, расположенных в пределах акватории СМП, в западном направлении может в принципе осуществляться круглогодично, в восточном направлении при существующем ледокольном обеспечении – преимущественно в летне-осенний период. В целом объем грузоперевозок по СМП в 2020 г. может составить 60–65 млн т в год.
   Для безопасного плавания по СМП необходимо надежное ледокольное обеспечение, поэтому развитие ледокольного флота рассматривается как необходимое условие функционирования СМП в настоящем и будущем. В настоящее время на трассах СМП задействовано десять линейных ледоколов (из них шесть атомных, в том числе построенный в 2007 г. атомный ледокол «50 лет Победы», и четыре дизельных). Сконструирован двухосадочный универсальный атомный ледокол, который будет иметь две рабочие осадки – 10,5 и 8,5 м, то есть сможет работать как в открытом море, так и на прибрежных мелководьях и в устьях рек. Имеется поручение Председателя Правительства Российской Федерации об обеспечении строительства до 2020 г. трех таких ледоколов. Мощность ледокола на валах – около 60 МВт, он будет способен работать во льдах толщиной до 3 м (Рукша и др., 2011).
   Три таких ледокола смогут заменить пять атомных ледоколов, выводимых до 2023 г. из эксплуатации по мере выработки их ресурса, в том числе три ледокола типа «Арктика» и два ледокола типа «Таймыр». До 2030 г. в связи с интенсификацией освоения месторождений на шельфе арктических морей необходимо будет построить еще два таких ледокола. Расчет необходимого ледокольного обеспечения морских перевозок грузов на перспективу до 2020 г. показал, что необходимо, кроме того, построить четыре дизель-электрических ледокола мощностью на валах 25 МВт (технический проект разработки) и два дизель-электрических ледокола мощностью на валах 18 МВт. Для обеспечения круглогодичной навигации по Северному морскому пути, а также работ на шельфе предусматриваются разработка и строительство в будущем атомного ледокола-лидера мощностью на валах 110–130 МВт. В более отдаленной перспективе должно обеспечиваться круглогодичное судоходство по Северному морскому пути.
   Большое значение имеет развитие транспортного флота.
   Арктический транспортный флот РФ насчитывает в настоящее время (на февраль 2012 г.) 200 транспортных судов ледовых классов, в том числе под флагом России – 156 судов. До 2020 г. ожидается поставка около 60 судов. Для вывоза нефти с терминала Варандей в Печорском море в 2008 г. построены три танкера дедвейтом 70 тыс. т ледового класса Arc6 типа «Василий Динков» и ледокол мощностью 20 МВт для обслуживания терминала. Для обслуживания буровой платформы на нефтяном месторождении Приразломное в Печорском море построены еще два подобных танкера («Кирилл Лавров» и «Михаил Ульянов»). В целях ледокольного обеспечения работы платформы построены два ледокола-снабженца мощностью 20 МВт.
   В 2008–2010 гг. построены три танкера типа «Архангельск» дедвейтом 30 тыс. т ледового класса Arc 6 для вывоза нефти и нефтепродуктов из портов Архангельск и Витино. Компанией «Норильский никель» построено пять контейнеровозов ледового класса Arc7 типа «Норильский никель» дедвейтом 15 тыс. т, способных осуществлять самостоятельное плавание во льдах толщиной до 1,5 м на линии Дудинка – Мурманск при специальном гидрометеорологическом обеспечении. По заказу этой же компании в прошлом году в Германии завершено строительство арктического танкера ледового класса Arc7 дедвейтом 18,5 тыс. т, который будет обеспечивать транспортировку нефтепродуктов в Дудинку и вывоз газоконденсата.
   В настоящее время судоходные и ресурсодобывающие компании, работающие в Арктике, озабочены заказами на строительство газовозов ледового класса, способных осуществлять транспортировку сжиженного природного газа из Арктики как в Европу, так и в страны АТР.
   Нет сомнения в том, что при наличии грузовой базы и приемлемых тарифов оплаты услуг ледоколов транспортный флот обеспечит перевозку всех заявленных грузов.
   Следует отметить, что благодаря четкой организации судоходства, непрерывному контролю движения каждого судна и своевременному оказанию ледокольной помощи относительная вероятность гибели судов во льдах на порядок меньше, чем в открытых водах Мирового океана.
   Вероятность получения тяжелых водотечных ледовых повреждений корпуса не превышает 2 % общего числа судов, плавающих по СМП. Такова вероятность столкновения судов в прибрежных водах Мирового океана.
   Случаев аварийных разливов нефти с танкеров за 30 лет эксплуатации 17 танкеров ледового класса не отмечалось.
   Атомные и дизельные линейные ледоколы за 50-летний период эксплуатировались на СМП безаварийно. Радиационная обстановка на атомных ледоколах находилась в пределах технических норм.
   Для развития СМП и оценки влияния на перевозки ледовых условий важными также являются следующие обстоятельства (Катцов, Порфирьев, 2012):
   – расширение деятельности по освоению арктического шельфа в более удаленные северные районы, например, Приновоземельские участки шельфа;
   – смещение трасс СМП к северу для обеспечения плавания крупнотоннажных танкеров на безопасной глубине;
   – продление сроков плавания вплоть до круглогодичных перевозок по всей трассе СМП.
   Существующие перспективные стратегические планы развития СМП (строительство ледоколов, транспортных и других судов) напрямую не учитывают возможные климатические изменения в Арктике, ориентируясь на ледовые условия XX – начала XXI века. Главная причина – сомнения в устойчивости наблюдаемых климатических изменений. Однако тактика ледового плавания в «теплеющей» Арктике, безусловно, будет учитывать реальные ледовые условия.

6.1.2. Влияние климатических изменений на деятельность СМП

   Ледовые условия существенно влияют на выбор оптимальных маршрутов плавания, продолжительность плавания по трассе СМП, тактику и стратегию использования ледокольного флота для перевозок, обеспечения безопасного функционирования морских сооружений (платформы и терминалы) и других морских операций, использование судов соответствующих ледовых классов и другие решения в области управления морской деятельностью в замерзающих акваториях.
   Наиболее важными ледовыми параметрами являются:
   – пространственное распределение ледяного покрова;
   – продолжительность ледового периода на трассах СМП;
   – ледовое сжатие, торосистость ледяного покрова;
   – морфологические и физико-механические свойства льда: толщина, параметры торосов, прочностные свойства льда и ледовых образований;
   – айсберги на трассах СМП.
   При сохранении существующего тренда климатических изменений ледовые условия на трассах СМП могут существенно измениться. Наблюдающееся сокращение площади льда наиболее ярко проявляется в окраинных арктических морях российской Арктики с наиболее заметным уменьшением в летний сезон (Матишов, 2008, 2011; Матишов и др… 2012). Один из ключевых выводов фундаментального отчета The Arctic Climate Impact Assessment (ACIA, 2005) заключался в следующем: «…весьма вероятно, что сокращение морского льда интенсифицирует морские перевозки и увеличит доступ к ресурсам». В отчете The Arctic Marine Shipping Assessment (AMSA, 2009), выпущенном в 2009 г. в развитие предыдущего отчета, уточняется: «Весьма вероятно, что будет иметь место более открытый морской доступ в Арктику и более продолжительные сезоны навигации за исключением, возможно, зимнего периода, но при этом не обязательно ледовые условия для морских операций будут менее сложными».
   Климатические модели уверенно предсказывают увеличение продолжительности навигации на СМП к концу XXI века, однако аналогичные выводы относительно Северо-Западного прохода (Northwest Passage, СЗП) являются спорными. Действительно, как утверждают авторы AMSA, глобальные климатические модели неадекватно рассчитывают ледовые условия в регионе СЗП в силу сложной географии Канадского Арктического архипелага и низкого пространственного разрешения существующих моделей. Очень вероятным является полное очищение трасс ото льда в теплый период года. Однако в зимний период лед будет наблюдаться повсеместно. С высокой вероятностью ледяной покров будет присутствовать более шести месяцев в году, что может служить одним из аргументов сохранения юрисдикции России над трассами СМП в соответствии со статьей 234 Конвенции ООН по морскому праву (1982).
   В целом прогнозируются следующие изменения ледовых условий:
   – средняя толщина ледяного покрова уменьшится, главным образом, вследствие практически полного исчезновения двухлетних льдов и в определенной степени за счет некоторого уменьшения толщины однолетнего льда, однако экстремальные значения толщины однолетних льдов могут в отдельные годы быть близкими к современным (в локальных районах);
   – вследствие незначительного распреснения верхнего слоя океана можно ожидать несущественных изменений прочностных свойств морского льда;
   – сохранится, а возможно несколько возрастет вследствие увеличения скорости ветра вероятность сильных сжатий и торошений льда, особенно в прибрежных зонах и ледяных массивах;
   – вероятно увеличение торосистости ледяного покрова вследствие усиления ветровой активности; основные морфометрические параметры торосов и стамух изменятся незначительно;
   – сохранится вероятность появления айсбергов в северных частях арктических морей.
   Таким образом, наиболее существенные изменения условий плавания по трассам СМП сводятся к следующему:
   – изменение пространственного распределения льдов, отступление их в более удаленные северные районы Арктики в летний период;
   – расширение временных рамок навигационного периода.
   Это сделает доступнее для плавания более высокоширотные трассы и будет способствовать в случае востребованности круглогодичной навигации на трассах СМП.
   Одним из ключевых вопросов в условиях ожидаемых изменений климата является будущее ледокольного флота. Его развитие определяется прежде всего экономической востребованностью ресурсов Арктики, арктического шельфа и перевозок по трассам СПМ. Облегчение доступа судов в высокоширотные районы, рост экономической активности, превращение СМП в круглогодично действующую транспортную систему при сохранении морских льдов на трассах СМП большую часть года и вероятности возникновения сложных ледовых условий, безусловно, потребует сохранения и развития российского ледокольного флота.
   Зимой 2003 г. в условиях уже теплеющей Арктики в юго-восточной части Баренцева моря (Печорское море) наблюдались исключительно сложные ледовые условия, затруднившие грузовые операции у Варандейского терминала, а в районе Штокмановского ГКМ наблюдались десятки айсбергов, масса одного из которых достигала 3,7 млн т. Атомные и дизельные ледоколы будут востребованы как для перевозок грузов, так и для обеспечения добычных и отгрузочных комплексов в высокоширотной Арктике, где в холодный период года возможны сложные ледовые условия и айсберги.

6.2. Влияние климатических изменений на деятельность по освоению арктического шельфа

6.2.1. Объекты и деятельность по освоению арктического шельфа

   Одной из наиболее важных причин, обусловливающих непрерывно возрастающий интерес к Арктике как арктических, так и неарктических стран, является наличие в регионе огромных запасов нефти, природного газа и минеральных ресурсов. Согласно оценкам Геологической службы США (United States Geological Survey), опубликованным в 2008 г., за Полярным кругом находится порядка 412,2 млрд баррелей не открытых возможных запасов нефти и нефтяного эквивалента, что составляет около 25 % мировых запасов углеводородов. Около 2/3 этих запасов (46 трлн м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

) составляет природный газ (порядка 30 % мировых неоткрытых запасов газа). Потенциальные запасы нефти в Арктике составляют 90 млрд баррелей (13 % мировых неоткрытых запасов нефти). В арктической зоне в настоящее время сосредоточено 90 % всех извлекаемых ресурсов углеводородов России (Назаров и др., 2004).
   Разработка нефтяных и газовых месторождений на российском арктическом шельфе открывает большие перспективы. Прогноз ВНИГРИ, сделанный в 2004 г., оценивает добывной потенциал арктических морей к 2020 г. следующим образом: по нефти 23–40 млн т (главным образом, за счет ресурсов Печорского моря), по газу около 150 млрд м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

(за счет ресурсов Баренцева и Карского морей). Суммарный же объем углеводородов, извлеченных за период 2006–2020 гг., в соответствии с этим прогнозом составляет 180–275 млн т нефти и 890 млрд м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

газа (Назаров и др., 2004).
   Морские проекты по освоению арктического шельфа включают надводные и подводные добычные комплексы, отгрузочные терминалы, подводные трубо-проводы, терминалы для обслуживания вертолетов, а также прибрежную инфраструктуру (накопители, портовые сооружения и пр.). В российской Арктике эта деятельность находится в начальной стадии. Основными районами добычи нефти, газоконденсата в среднесрочной перспективе являются Баренцево и Карское моря (включая устьевые участки рек Оби и Таз). Учитывая, что освоение минеральных ресурсов арктического шельфа является одним из приоритетных направлений экономического развития России, масштабы этой деятельности будут нарастать. В 2011 г. в Печорском море была установлена эксплуатационно-буровая платформа на нефтяном месторождении «Приразломное», в Печорском море функционирует морской ледостойкий отгрузочный Варандейский терминал с подводным трубопроводом. Проложены ветки подводного газопровода с п-ова Ямал через Байдарацкую губу. Разрабатывается проект освоения Штокмановского газоконденсатного месторождения в Баренцевом море. Начинается работа по освоению северо-восточной части приновоземельского шельфа в Карском море.
   Сложные природно-климатические условия арктического шельфа создают высокие природные риски для безопасности морской инфраструктуры, увеличивают стоимость проектов. К неблагоприятным метеорологическим условиям относятся низкие температуры, высокая вероятность сильного ветра, плохая видимость, возможность атмосферного обледенения. Из гидрологических неблагоприятных условий следует выделить морское волнение, значительные колебания уровня моря вследствие приливов и штормовых нагонов, сильные течения. Наиболее серьезные риски обусловлены ледовыми явлениями: сильные ледовые сжатия, воздействия льда на сооружения в виде крупных и гигантских ледяных полей и айсбергов, торосов и стамух, навалы льда на берег, ледовая экзарация дна, раннее ледообразование и ряд других явлений. Из инженерно-геологических объектов, подверженных климатическим воздействиям, следует выделить вечномерзлые грунты и берега, деградация и разрушение которых может создавать дополнительные риски.
   Параметры окружающей среды, существенные для проектирования и эксплуатации морских сооружений, включаются во Временные локальные технические условия (ВЛТУ) по морскому льду, метеорологии, гидрологии и инженерно-геологическим параметрам.

6.2.2. Влияние климатических изменений на освоение шельфа

   Существуют два основных сценария климатических изменений: циклические изменения и однонаправленный тренд (Фролов и др., 2007; Anisimov et al., 2007). Не оспаривая ни один из них, отметим, что, по мнению большинства ученых, наиболее вероятен второй сценарий. Циклические изменения климата присутствуют в данных наблюдений XX века и начала XXI века, которые в случае реализации этого сценария будут пригодны для расчетов параметров для проектов XXI века.
   Иная ситуация складывается в случае сохранения однонаправленных изменений климата – продолжения наблюдаемого потепления в Арктике. В этом случае следует рассматривать изменения климата как фактор, требующий учета при проектировании сложных морских объектов, рассчитанных на долговременное использование. Это означает, что недропользователи должны оценивать возможные изменения параметров окружающей среды, необходимых для проектирования, и учитывать их в своих проектах. По существу, это уточнения, поправки на климатические изменения параметров из перечня ВЛТУ. Из них инженерно-геологические параметры наименее подвержены влиянию климатических изменений в течение нескольких десятилетий; исключение составляют берега и прибрежные зоны, поскольку подводная мерзлота, экранированная слоем воды от атмосферы, очень инерционна.
//-- Метеорологические условия --//
   Повышение средней приземной температуры в той или иной степени скажется на различных компонентах природной среды, однако изменения ее экстремальных значений оценить с учетом региональной специфики достаточно сложно. Изменения температурного режима связаны с увеличением циклонической активности, с вторжением холодных и теплых воздушных масс. Вероятно усиление ветровой активности, увеличение числа штормов и усложнение погодных условий: увеличение повторяемости случаев ограниченной видимости будет негативно сказываться на авиационном обеспечении шельфовых объектов. Повысится вероятность оттепелей в холодный период года и атмосферного и брызгового обледенения.
//-- Гидрологические условия --//
   Очень вероятно повышение летом температуры воды, прежде всего в поверхностном слое и на относительно мелководных участках шельфа – глубиной несколько десятков метров. Сохранится наблюдаемое повышение среднего уровня моря, что будет усиливать эффект штормовых нагонов в прибрежных зонах и воздействие моря на берега. Следует также ожидать некоторого увеличения высоты ветровых волн различной обеспеченности, что усилит волновые нагрузки на морские и прибрежные сооружения.
//-- Ледяной покров и ледовые образования --//
   Ледовые условия обусловливают наиболее серьезные природные риски для морских сооружений в Арктике и очень существенно влияют на экономическую эффективность проектов. Ледовые нагрузки на сооружения зависят от массы воздействующего ледяного образования, его прочности и скорости движения. Существенна также продолжительность воздействия и возможные мультипликативные воздействия, например сильное волнение при наличии разреженного льда (ледовый шторм).
   Ледовые образования – это отдельные льдины, торосы, айсберги, масса которых определяется их геометрическими размерами. Для торосов также важна его внутренняя структура, плотность «укладки» образующих торос обломков льда, степень их смерзания. Для расчетов нагрузок используются параметры, возможные раз в 100 лет. Наиболее заметными могут быть изменения толщины льда. Дальнейшее сокращение доли многолетних, наиболее толстых льдов приведет к абсолютному доминированию однолетних льдов на российском шельфе, уменьшит силу воздействия ледяных полей; морфометрия торосов и стамух не претерпит существенных изменений. Повышение ветровой активности может усилить торошение в локальных и относительно мелководных районах, но не следует ожидать вследствие этого значительных изменений размеров торосов и стамух. Повышение температуры воздуха и воды будет способствовать уменьшению размеров их консолидированной части и, следовательно, некоторому снижению силы воздействий, которые они оказывают на сооружения.
   Оценки возможных изменений геометрии айсбергов затруднительны, поскольку для этого недостаточно данных. Еще большую неопределенность содержат оценки долгопериодных трендов интенсивности продуцирования айсбергов выводными ледниками арктических архипелагов. Не следует ожидать заметных изменений прочностных свойств ледяных полей, торосов и айсбергов. Некоторое прогнозируемое распреснение верхнего слоя арктических вод не внесет существенных изменений в прочность ледяных полей. Повышение температуры повлияет на скорость разрушения айсбергов – уменьшит время их жизни. Возможно некоторое увеличение максимальной скорости движения ледяных образований, что может привести к увеличению силы их воздействий на морские объекты.
   Ожидаются существенные изменения сроков начала ледообразования, продолжительности ледяного периода и сроков таяния льда, включая окончательное очищение акваторий. Более благоприятными станут условия для морских операций, сократится время воздействия льдов на сооружения, что снизит риски возникновения неблагоприятных ситуаций. В среднем облегчится доступ к морским месторождениям российского шельфа.
   Повышение уровня моря, увеличение числа и интенсивности штормов, а также продолжительности безледного периода в прибрежной зоне будут способствовать более интенсивному разрушению берегов, сложенных рыхлыми и льдистыми породами, что может угрожать прибрежной инфраструктуре.
   Возможно увеличение числа и интенсивности ледовых штормов, когда сильное ветровое волнение развивается в зоне разреженных льдов, состоящей из достаточно крупных обломков однолетнего льда. Печорское море представляет собой зону, где указанные факторы могут сочетаться при сильных продолжительных ветрах северо-западных направлений.
   Установленная в 2011 г. в Печорском море платформа «Приразломная» спроектирована на основе исторических данных за XX столетие и в результате инженерных гидрометеорологических изысканий конца 1990-х годов, которые включали, в частности, пять зимних ледовых экспедиций. То же относится и к проекту Штокмановского ГКМ, в рамках которого семь ледовых экспедиций было осуществлено в начале 2000-х годов. Эти данные, безусловно, обеспечат необходимую безопасность сооружений относительно ледовых воздействий в XXI веке и в условиях потепления, и в условиях циклических изменений.
   Менее определенна ситуация с ветроволновыми и другими неледовыми воздействиями, поэтому можно рекомендовать недропользователям проводить более тщательные оценки по учету указанных неблагоприятных тенденций.

6.2.3. Учет климатических изменений в проектировании морских сооружений

   Согласно действующим нормативным документам природно-климатические условия учитываются на этапе проектирования морских сооружений и при их эксплуатации.
   На этапе проектирования морских объектов риски воздействия неблагоприятных факторов минимизируются путем выбора технических решений. Оставшиеся риски управляются совокупностью специальных мероприятий. В частности, проблема айсберговой угрозы решается созданием систем управления ледовой обстановкой (ледовый менеджмент). Все существенные для проектов природно-климатические факторы учитываются путем разработки ВЛТУ по гидрометеорологическим, ледовым, геокриологическим, инженерно-геологическим разделам. Эти перечни включают десятки количественных значений параметров (средние, максимальные и минимальные значения, возможные один раз в заданное число лет, и т. д.). ВЛТУ по морскому льду для проекта НМ «Приразломное» включает около 60 параметров, характеризующих ледовые условия: ледовые фазы, распространение льда, его толщину, скорость, размеры ледяных полей, морфометрию и прочностные свойства торосов, стамух, айсбергов и т. д. В соответствии с нормативными документами эти параметры рассчитываются на основе максимально продолжительных рядов наблюдений и данных инженерных изысканий. Ряды могут включать «холодные» и «теплые» циклы изменений арктического климата, и они учитывают только особенности уже произошедших климатических изменений, но не будущих. ВЛТУ является основой для выбора технических решений и расчетов различных воздействий природной среды на инженерные сооружения.
   Сбор данных и определение необходимых параметров природной среды регламентируются нормативными документами. При этом предполагается, что климатические условия являются устойчивыми и не подвержены сильным однонаправленным и устойчивым изменениям.
   Таким образом, в настоящее время в будущие проекты, которые будут функционировать несколько десятилетий, закладываются природно-климатические условия предшествующих лет, в нашем случае условия XX и начала XXI века. Изменения необходимых для проектирования параметров окружающей среды вследствие климатического тренда, как правило, не учитываются. Причина этого состоит в требованиях действующих нормативных документов и недостаточной надежности расчетов ожидаемых параметров.
   Безусловно, недропользователь вправе включить количественные оценки последствий возможных климатических изменений в технико-экономическое обоснование инвестиций конкретного проекта и учесть их в проектных решениях. Подобные требования могут исходить от государственной экспертизы проекта. Однако целесообразно включить подобные рекомендации в нормативные документы, регламентирующие подготовку данных о параметрах окружающей среды для проектов по освоению арктического шельфа.

6.3. Стратегии полярной медицины

   При освоении человечеством природных ресурсов высоких широт на первое место выдвигаются проблемы влияния экстремальных факторов полярных регионов, включающих низкие температуры, резкие и значительные перепады атмосферного давления, значительные колебания влажности, сильный ветер, необычный фотопериодизм, дефицит ультрафиолетового облучения, неблагоприятные радиационные, геомагнитные, гравитационные и инфразвуковые режимы, особенности химического состава почв, воды и воздуха. Нарастает и давление последствий техногенного загрязнения среды. Именно с этими факторами связаны проблемы выживания и сохранения здоровья человека в высоких широтах, а также воспроизводства здоровых поколений.
   По природной дискомфортности регионы Крайнего Севера и Арктики соответствуют очень дискомфортной и умеренно дискомфортной зонам. Интегральная оценка дискомфортности жизнедеятельности населения складывается из оценки природно-климатических и генерируемых ими социально-экономических и медико-биологических факторов дискомфортности. Социально-экономические условия конкретных регионов подлежат мониторингу с регулярной коррекцией нормативов в области заработной платы и социальных гарантий на основе стабильного районирования по природно-климатическим параметрам.
   Учет медико-биологических факторов при определении условий жизнедеятельности сталкивается с проблемой недостатка знаний. Методически сложно однозначно отделить влияние на организм факторов среды от влияния экономических, социальных, бытовых, культурных, наследственных, популяционных и иных факторов, если речь идет не о малых выборках (где можно проследить всю историю болезни), а о крупных популяциях и населении страны в целом. Многие медико-биологические работы носят статистический характер: в них представлена оценка корреляции между предполагаемыми факторами и повторяемостью фиксируемых заболеваний. Однако один только факт корреляции строгим доказательством не является. Необходимо полностью вскрыть механизмы процессов и доказательно исключить действие других причин. Работа по оценке медико-биологических факторов дискомфортности жизнедеятельности населения применительно к территории всей страны только разворачивается.
   В то же время сегодня Север России – регион, где сосредоточены острейшие и взаимосвязанные проблемы, традиционные и современные. С одной стороны, эти проблемы обусловлены спецификой экологических условий и особенностями формирования здоровья проживающего там населения, с другой стороны, вхождение региона в рыночные отношения породило новые негативные тенденции, сказывающиеся на состоянии здоровья населения отрицательно. Северяне оказались ущемленными по сравнению с жителями других регионов России в отношении жилищно-бытовых условий, медицинского обслуживания, возможностей воспитания и образования детей, осуществления реабилитационных мероприятий в более комфортных климатических условиях.
   К современным особенностям циркумполярных регионов следует отнести и происходящие в рамках глобального потепления изменения климата, и существенные изменения жизнедеятельности человека на Севере, включая питание, физическую активность, высокую миграционную подвижность населения. Все это вносит свой вклад в увеличения числа случаев нарушений иммунных, обменных и адаптационных процессов в организме северян.
   Проблемы сохранения здоровья населения Севера, проживающего в экстремальных климатогеофизических и антропоэкологических условиях высоких широт, решались в рамках практической и научной медицины с самого начала освоения территории Арктического региона. Изучение медико-биологических основ жизнедеятельности человека на Севере, разработка предложений о совершенствовании медицинской науки, вопросов охраны труда и демографической стратегии являются важнейшими задачами циркумполярной медицины – нового направления в медицинской науке и практике.
   Циркумполярная медицина представляет собой систему научных знаний и практической деятельности, целями которой являются сохранение и укрепление здоровья населения, проживающего и/или работающего в Арктическом регионе и на прилегающих к Полярному кругу высокоширотных территориях, продление жизни, предупреждение и лечение болезней человека.
   Из стратегических целей циркумполярной медицины вытекают ее задачи:
   – способствовать развитию научных и прикладных исследований в решении современных внутри– и междисциплинарных медицинских, экологических, социальных, психологических, этнических и других научных проблем, связанных с формированием в полярных регионах нового этноса и его здоровья;
   – проводить и координировать научные исследования по проблемам экстремальной экологии, этнографии, этнопсихологии, этносоциологии и других дисциплин, касающихся жизни человека в полярных регионах планеты;
   – развивать исследования, обеспечивающие высокий уровень психического и физического здоровья человека в экстремальных геоэкологических условиях среды обитания;
   – изучать и обобщать опыт народной медицины с последующим внедрением этого опыта в современные системы охраны здоровья;
   – способствовать разработке правовых основ социальных и медико-экологических аспектов жизнедеятельности населения полярных регионов;
   – готовить специалистов по полярной медицине, экстремальной экологии человека, по этносоциологии, этнопсихологии северных популяций.
   Результаты исследований нескольких поколений ученых-медиков внесли весомый вклад в изучение жизнедеятельности человека на Севере, экологических и социальных проблем северян, в разработку предложений о совершенствовании медицинской науки, вопросов охраны труда и демографической стратегии. На их основе разработаны и успешно применяются рекомендации по оптимизации условий вахтового труда, критериям отбора персонала для работы в высоких широтах, новым принципам организации здравоохранения для отдаленных северных территорий.
   Опираясь на поддержку государства, коренные народы Севера должны сегодня сами выбрать путь своего дальнейшего развития на основе осознания своего циркумполярного единства, своей значимости в человеческой общности, альтруистических целей своего народа и ответственности за будущие поколения землян.
   Данные современных исследований этнографов, социологов, психологов, психофизиологов, ученых-медиков и других специалистов свидетельствуют о том, что наиболее оптимальным путем развития человеческого общества в Арктическом регионе на ближайшие 100 лет является формирование новой этно-биосферной общности – единой циркумполярной популяции – на основе социально-демографического синтеза и обеспечения экологически сбалансированной со всеми элементами биосферы жизнедеятельности человека.
   Это не означает уничтожение или игнорирование малочисленных северных этносов. Наоборот, должны быть приложены максимальные усилия по сохранению их культуры, быта, языка, возможности воспроизводства. Однако современные формы хозяйственной деятельности, крупномасштабное промышленное освоение северных регионов требуют объединения усилий малочисленных народов и потомков многочисленных переселенцев, осваивавших северные территории в XX веке и ранее, для решения проблем выживания и социального прогресса. При этом развитие биологических и социальных основ нового циркумполярного этноса должно быть основано на интеграции коренных народов Севера, приобретении новых адаптивных качеств за счет метисации, создания единой популяции с третьим и последующими поколениями пришлого населения и отбора для проживания в высоких широтах людей с адекватными для экстремальных условий среды генофенотипическими механизмами адаптации.
   Данные о том, что третье и последующие поколения пришлого населения по своим метаболическим, психофизиологическим, эндокринным и другим процессам жизнедеятельности становятся в значительной степени похожими на коренных жителей Севера, а также свидетельства о плохой реадаптации этих людей в умеренных широтах говорят об укоренении в глубоком биосоциальном смысле потомков переселенцев и необходимости обеспечения их дальнейшей жизни на северных территориях как составной части зарождающегося суперэтноса.
   В целом итоги научных исследований Международного полярного года 2007/08 в части улучшения качества жизни населения убедительно показали необходимость строго дифференцированного подхода к вопросам качества жизни в различных регионах страны, и в частности к организации здравоохранения. Разительные социально-демографические, этнические, гелиогеофизические, метеорологические, инфраструктурные отличия территорий с низкой плотностью населения требуют не менее значительных отличий в методах выполнения лечебно-профилактических, реабилитационных, коррекционных и адаптационных мероприятий.
   Такие проблемы, наиболее ярким примером решения которых является развитие санитарной авиации во времена СССР в северных регионах, существовали и ранее. Однако появление новой экономической формации, развитие коммуникационных технологий, появление нового, экономичного внедорожного транспорта и одновременно резкое снижение качества инфраструктуры здравоохранения в удаленных поселках, потеря квалифицированного персонала – все это потребовало изучения, разработки и внедрения новых технологий медицинского обслуживания на Крайнем Севере. Наиболее результативным применением новых технологий стало оказание специализированной медицинской помощи выездными врачебными бригадами врачей-специалистов на основе донозологической диагностики, применения средств телемедицины и новой внедорожной техники. Отработка этих технологий в период проведения Международного полярного года вполне успешно осуществлялась в ряде других северных регионов России.
   Говоря о качестве жизни в циркумполярных областях страны, необходимо отметить значительно возросший уровень осознания системного характера проблем как в отношении качества жизни в целом, так и в отношении физиологического здоровья населения. Системный подход в изучении состояния здоровья в период проведения Международного полярного года привел к организации исследований фактически в рамках достаточно новой научной дисциплины – экологии человека.
   Однако качество жизни населения определяется не только, а возможно и не столько состоянием физиологического здоровья, сколько социально-психологическим и социально-экономическим фоном региона при сохранении определенного уровня стабильности традиционного уклада жизни населения. В некотором смысле состояние физиологического здоровья является своеобразным маркером общесистемного «социального здоровья» региона. В этой связи особенно актуальными становятся комплексные исследования качества жизни населения в контексте факторов общего характера, таких как активное техногенное и антропогенное воздействие как следствие интенсивного промышленного освоения ряда северных регионов, а также глобальные климатические изменения.

7. Развитие российских полярных исследований с учетом результатов МПГ

7.1. Арктика

   Анализ опубликованных материалов Минтранса России, Минприроды России, Минэкономразвития России, Минрегиона России, МИД России, Росгидромета, Роскосмоса, Трудов Международной научно-практической конференции «75 лет с начала планомерного изучения и развития Севморпути» (21–22 февраля 2008 г., Санкт-Петербург), материалов цикла конференций в Сочи (2005–2011 гг.), публикаций в журналах «Снег и лед», «Проблемы Арктики и Антарктики», «Российские полярные исследования» и др. позволяют сделать следующие выводы.
   В исторической ретроспективе Арктический регион всегда занимал особое место в политике Российского государства. Российские и советские исследователи внесли огромный вклад в изучение Арктики, им принадлежат многие важные географические открытия в этом регионе.
   Начиная с 30-х годов прошлого столетия осуществлялось беспрецедентное хозяйственное освоение российской Арктики.
   Здесь сосредоточены основные запасы ряда важнейших полезных ископаемых, которые крайне важны для развития экономики России: природного газа, апатитового концентрата, многих стратегически важных цветных и драгоценных металлов (никель, медь, кобальт и др.). В этом регионе производится продукция, обеспечивающая получение около 11 % национального дохода России (при доле населения, равной 1 %) и 22 % объема общероссийского экспорта.
   Через Арктику проходят потенциально кратчайшие пути между рынками Северо-Западной Европы и Тихоокеанского региона (Японии, Китая, США, Канады). В условиях увеличения транспортной активности в мировой экономике, перспектив развития высокорентабельных трансконтинентальных перевозок, роста добычи нефти и газа на континентальном шельфе, повышения внутренних и внешних транспортных потребностей возрастают значение и роль арктической транспортной системы и ее ключевого элемента – Северного морского пути – исторически сложившейся национальной единой транспортной коммуникации Российской Федерации в Арктике, которая соединяет транспортные подсистемы европейского, сибирского и дальневосточного Севера. При использовании СМП вместо действующих маршрутов через Суэцкий и Панамский каналы путь из порта Роттердам сокращается: до порта Иокогама на 3860 м. мили (на 34 %), до порта Шанхай на 2449 м. мили (на 23 %), до порта Ванкувер на 1932 м. мили (на 22 %).
   Экологическую значимость Арктики определяют наличие уникальных экосистем (вклад природного комплекса российской Арктики в сохранение глобальной устойчивости биосферы оценивается в 12 %), существенный вклад в обеспечение устойчивости климата планеты, большая роль в сохранении биологического равновесия на планете и необходимость сохранения традиционной системы природопользования коренных народов, для которых биологические ресурсы являются основой обеспечения их жизнедеятельности. Арктика является климатообразующим регионом планеты, поэтому состояние окружающей среды в Арктике представляет собой важный индикатор глобальных изменений, которые проявляются в этом регионе наиболее значимо.
   К особенностям региона относятся экстремальные природно-климатические условия, включая постоянный ледяной покров или дрейфующие льды в арктических морях, быстрые климатические изменения, низкая устойчивость экологических систем по отношению к антропогенным воздействиям.
   Глобальные изменения климата в XXI веке могут оказать значительное влияние на природную среду полярных районов, хозяйственную деятельность в этом регионе и уклад жизни коренных народов Севера.
   Оказывая влияние на полярные экосистемы, климатические изменения в конечном счете влияют на здоровье человека и качество его жизни.
   Усиление антропогенных воздействий в локальных районах текущей и будущей хозяйственной деятельности обусловливает необходимость соответствующих экологических исследований, направленных на разработку мер по снижению негативных последствий.
   Необходимы исследования для разработки научно обоснованных сценариев изменений окружающей природной среды Арктики вследствие изменений климата, обоснования адаптационных мероприятий (инфраструктура, население, хозяйственная деятельность), а также рекомендаций по рациональному природопользованию.
   Прогресс в изучении и предвидении климатических изменений и их последствий в Арктике связан с развитием системы мониторинга на основе комплекса наблюдений со спутников, научно-экспедиционных судов, автономных станций длительного использования в водной толще и на поверхности Арктического океана, гидрометеорологических станций и обсерваторий на побережье и островах.
   Важную роль призваны сыграть научные центры и специализированные обсерватории в Арктическом регионе, которые ориентированы на получение комплексной информации о происходящих изменениях и их механизмах.
   В силу особого географического положения, наличия больших запасов природных ресурсов, оборонной, научной и экологической значимости Арктика является местом пересечения интересов многих стран.
   Российская Арктика – регион особых геостратегических интересов государства и долговременных экономических интересов общества, прежде всего, с точки зрения освоения и рационального использования природных ресурсов и обеспечения глобального экологического равновесия, что обусловливает ее выделение в самостоятельный объект государственной политики. Это мотивируется также решениями Российской Федерации как члена Арктического совета, призванного осуществлять согласованную политику стран Арктического региона в области охраны окружающей среды и устойчивого развития макрорегиона.
   Государственные интересы России в Арктике определяются геополитическими проблемами, связанными с повышением интереса других стран к ее транспортному и ресурсному (включая минерально-сырьевые и биоресурсы) потенциалу, проблемами экологической безопасности арктических экосистем и социальными проблемами населения.
   В целом государственные интересы России в Арктике состоят в следующем:
   – обеспечение и защита стабильного арктического компонента ресурсного потенциала страны;
   – сохранение биоразнообразия и обеспечение экологической безопасности уязвимых арктических экосистем; при этом нельзя допустить политизацию экологических проблем в Арктике как фактора давления на российскую деятельность;
   – сохранение юрисдикции над трассами СМП, основанной на ст. 234 Конвенции ООН по Морскому праву, развитие инфраструктуры СМП в соответствии с глобальными тенденциями на мировом рынке морских перевозок и эффективном использовании СМП;
   – развитие и укрепление научно-технического потенциала в области изучения Арктики;
   – поддержка и обеспечение устойчивого социального развития населения высокоширотных районов российской Арктики.
   Экономическая, оборонная, научная и иная деятельность в Арктике определяет масштабы присутствия нашей страны в этом регионе. В этом отношении наибольшие проблемы возникают с удаленными высокоширотными районами (острова, архипелаги) экономической зоны Российской Федерации, где хозяйственная деятельность ограничена или отсутствует, а основной формой присутствия являются научные исследования, прикладные работы, систематические наблюдения за окружающей средой (главным образом гидрометеорологические), действующие особо охраняемые природные территории и пока слабо развитый туризм. Поддержка и обоснованное развитие этих видов деятельности являются важным элементом обеспечения присутствия РФ в Арктике.
   Правительство Российской Федерации осуществляет меры по обеспечению проведения государственной политики в Арктике, организует разработку долгосрочной стратегии освоения и использования Арктики и ее реализацию в рамках федеральных и ведомственных целевых программ, руководит этой деятельностью, устанавливает порядок целевого финансирования и материально-технического обеспечения выполняемых программных мероприятий и текущих работ, осуществляемых в соответствии с полномочиями федеральных органов исполнительной власти.
   Активизация научной деятельности в период МПГ 2007/08 в известной мере способствовала принятию важных государственных решений в области российских полярных исследований и работ. Результаты МПГ были использованы при подготовке заседаний Правительства РФ (в первую очередь, от 24 апреля 2008 г. «Об обеспечении интересов Российской Федерации в высокоширотных и полярных регионах»), Совета безопасности и Морской коллегии по вопросам обеспечения интересов Российской Федерации в высокоширотных и полярных регионах, материалов и предложений в проекты решений Совета Безопасности Российской Федерации по вопросу о защите национальных интересов Российской Федерации в Арктике. Морская коллегия при Правительстве России получила в ведение дополнительные полномочия, связанные с освоением Арктики.
   С учетом результатов МПГ 2007/08 ведущими российскими организациями в области полярных исследований подготовлены предложения по реализации государственной политики Российской Федерации в Арктике, составлены предложения по комплексу мер, направленных на укрепление позиций Российской Федерации в высокоширотных полярных регионах, по совершенствованию координации и активизации фундаментальных и прикладных исследований Арктической зоны Российской Федерации и в целом Арктики в области гидрометеорологии в целях обеспечения стратегических национальных интересов.
   В состав основных документов, определяющих деятельность в северных полярных регионах и развитие российских полярных исследований в Арктике, входят:
   – протокол заседания Правительства Российской Федерации № 16 от 24 апреля 2008 года «Об обеспечении интересов Российской Федерации в высокоширотных и полярных регионах»;
   – «Основы государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу» (18 сентября 2008 г., Пр-1969);
   – план мероприятий по реализации «Основ государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 г. и дальнейшую перспективу» (13 апреля 2009 г., № ВП-П16-320);
   – Климатическая доктрина Российской Федерации (17 декабря 2009 г., № 861-рп);
   – Стратегия деятельности в области гидрометеорологии и смежных с ней областях на период до 2030 г. (с учетом аспектов изменения климата) (3 сентября 2010 г., № 1458-р);
   – Стратегия развития морской деятельности до 2030 г. и на более отдаленную перспективу (8 декабря 2010 г., № 2205-р);
   – Решения Совета Безопасности Российской Федерации и Морской коллегии при Правительстве Российской Федерации;
   – Комплексный план реализации Климатической доктрины Российской Федерации (25 апреля 2011 г., № 730-р);
   – Перспективный план фундаментальных исследований по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники на период до 2025 г. (проект);
   – Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 г. (проект);
   – Государственная программа «Экономическое и социальное развитие Арктической зоны Российской Федерации на 2011–2020 гг.» (проект);
   – Федеральный закон «О южной границе Арктической зоны России» (в разработке).
   В документе «Основы государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 г. и дальнейшую перспективу» определяются главные цели, основные задачи, стратегические приоритеты и механизмы реализации государственной политики Российской Федерации в Арктике, а также система мер стратегического планирования социально-экономического развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности России.
   Актуальность комплекса проблем и задач обусловливает необходимость признать основными на ближайшую перспективу следующие направления деятельности по обеспечению интересов Российской Федерации в высокоширотных и полярных регионах:
   – совершенствование нормативной правовой базы, определяющей долговременные цели и задачи деятельности Российской Федерации в высокоширотных и полярных регионах Арктики, направленные на защиту национальных интересов в освоении минеральных и углеводородных месторождений континентального шельфа, в развитии и использовании арктической транспортной магистрали – Северного морского пути, а также развитии международного сотрудничества в арктическом регионе;
   – определение внешних границ континентального шельфа Российской Федерации;
   – разработку и осуществление проектов в области социально-экономического развития Арктического региона;
   – развитие отечественной системы мониторинга состояния и загрязнения природной среды в высокоширотных и полярных районах, обеспечение гидрометеорологической и экологической безопасности хозяйственной деятельности в Арктике;
   – осуществление научных исследований природной среды и климата Арктики;
   – развитие отечественного научно-исследовательского, аварийно-спасательного и ледокольного флота.

7.2. Южная полярная область

   Антарктика представляет собой обширный район земного шара со специфическим комплексом природных условий, расположенный вокруг Южного полюса и охватывающий материк Антарктида с прилегающими шельфовыми ледниками и островами, а также омывающие его воды Южного океана.
   Основные принципы международно-правового режима Антарктики закреплены в Договоре об Антарктике 1959 г. (далее Договор об Антарктике), а также в иных международно-правовых актах, составляющих систему Договора об Антарктике – Протоколе по охране окружающей среды Антарктики к Договору об Антарктике (1991 г.) (далее Протокол по охране окружающей среды), Конвенции о сохранении тюленей Антарктики (1972 г.), Конвенции о сохранении морских живых ресурсов Антарктики (1980 г.). В систему Договора об Антарктике также входят решения, принятые ее руководящим органом – Консультативным совещанием по Договору об Антарктике.
   Антарктика обладает огромным ресурсным потенциалом. В частности, запасы водных биологических ресурсов в антарктических водах многократно превосходят их суммарные запасы в исключительной экономической зоне Российской Федерации. В будущем по совокупности биологические ресурсы Антарктики смогут обеспечить устойчивый долговременный рост добычи (вылова) водных биологических ресурсов для отечественного рыболовства при наращивании добывающих мощностей промыслового флота Российской Федерации.
   Россия объективно заинтересована в том, чтобы в Антарктике поддерживались мир и стабильность, сохранялись условия для ведения обширной научной деятельности. Постоянное и активное присутствие в этом регионе России, являющейся одним из государств-участников Договора об Антарктике, способствует обеспечению полноценного участия в решении международных вопросов, связанных с использованием Антарктики.
   Постоянное присутствие и научная деятельность Российской Федерации в Антарктиде и в водах окружающего ее Южного океана начиная с 1956 г. обеспечивается экспедиционной инфраструктурой Российской антарктической экспедиции, руководство и контроль деятельности которой возложены на Федеральную службу по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, научно-экспедиционными и научно-исследовательскими судами Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и Федерального агентства по недропользованию, а также научно-промысловыми судами Федерального агентства по рыболовству.
   Проведение МПГ 2007/08 послужило своего рода катализатором для принятия решения Правительством Российской Федерации (по предложению Росгидромета) о строительстве нового научно-исследовательского судна ледового класса. Впервые в истории России этот проект был создан и реализован на отечественных Адмиралтейских верфях в Санкт-Петербурге. В декабре 2012 года новый экспедиционный корабль Росгидромета, носящий имя академика Трешникова, вышел в свой первый антарктический рейс.
   Фундаментальным итогом МПГ 2007/08 стало получение большого объема новых знаний о продолжающихся значительных изменениях природных условий полярных регионов. Результаты исследований доказали необходимость проведения более продолжительных непрерывных исследований процессов, определяющих изменения окружающей среды полярных областей в масштабе десятилетий.
   Результаты МПГ 2007/08 позволяют выделить актуальные предпосылки к проведению продолжительных непрерывных исследований в этом регионе.

7.3. Глобальные предпосылки: влияние полярных областей на процессы планетарного масштаба

   Продолжающееся повышение температуры земной тропосферы имеет глобальный характер, планетарные последствия и ведет к повышению уровня Мирового океана вследствие таяния полярных ледников, что создает угрозы для прибрежных зон нашей планеты.
   Таяние вечной мерзлоты, значимо выраженное в ряде крупных областей Арктики, является потенциальным источником метана и, следовательно, фактором усиления парникового эффекта в планетарном масштабе. Требует уточнений роль полярных океанов как областей поглощения двуокиси углерода, способствующего снижению темпов накопления парниковых газов в атмосфере.
   В высоких широтах находятся движущие механизмы глобальной термохалинной циркуляции, которая влияет на региональные климатические изменения вне полярных областей. Интенсивность и география таких воздействий являются объектом текущих и будущих исследований.
   Рост загрязнения Арктики, влияющий на ее экосистемы и население и обусловленный прежде всего внеарктическими глобальными источниками, в свою очередь, воздействует на сопредельные бассейны. Определение вкладов глобальных и локальных источников загрязнения Арктики становится все актуальней по мере развития промышленной деятельности в арктической зоне, включая освоение шельфа, морской транспорт и т. д.
   Развитие потребностей мирового морского рыболовства включает использование биологических ресурсов полярных океанов и морей, прежде всего Южного океана. Рациональное использование биоресурсов основывается на знаниях о состоянии и изменениях морских экосистем и абиотических факторов.

7.4. Региональные предпосылки

   Глобальные изменения климата и их последствия наиболее выражены в полярных областях и особенно в Арктике. Это проявляется в повышении температуры воздуха, в изменениях термохалинной структуры полярных океанов, сокращении площади морских льдов, деградации вечной мерзлоты и ледников, в ускоренном разрушении льдистых берегов арктических морей, в экосистемных изменениях. Отмечается увеличение повторяемости неблагоприятных погодных явлений. Результаты моделирования климата показывают высокую вероятность развития и усиления этих явлений.
   Увеличение повторяемости экстремальных, неблагоприятных метеорологических и гидрологических явлений, деградация вечномерзлых пород, экосистемные нарушения создают угрозу для традиционного образа жизни, природопользования, функционирования систем жизнеобеспечения и другой деятельности. Двухлетние исследования МПГ 2007/08 дали своеобразный «моментальный снимок» полярных систем.
   В то же время известно, что в полярных областях превалирует долгопериодная изменчивость. Требуются новые данные и знания для разработки надежных прогнозов и сценариев будущих изменений, основой получения которых должен стать долгосрочный мониторинг различных компонентов природной среды. Реализация такого подхода требует объединения усилий многих стран.
   Стратегические задачи и планы полярных исследований должны быть направлены на предупреждение и предотвращение климатических, экологических, биосферных катастроф на основе мониторинга и изучения взаимодействия различных компонентов природной среды, повышения качества жизни населения полярных регионов, совершенствования научной базы для обеспечения баланса государственных интересов стран в полярных регионах.
   Основное содержание полярных исследований состоит в мониторинге и изучении критических изменений в полярных областях Земли, влияющих на климатическую систему планеты, экосистемы и качество жизни населения, и выработке рекомендаций для правительственных и неправительственных организаций, осуществляющих деятельность в Арктике и в Антарктике.

8. Стратегические задачи и основные направления полярных исследований

8.1. Стратегические задачи полярных исследований

   Стратегические задачи полярных исследований включают:
   – долгосрочный мониторинг изменений состояния полярных областей на основе имеющихся технологий и развития современных средств наблюдений, интеграции систем метеорологических, океанологических, гидрологических, криосферных, социально-экономических и других наблюдений и информационных ресурсов по полярным районам;
   – изучение крупномасштабных и локальных изменений климатической системы и состояний окружающей природной среды в полярных районах, их роли в глобальных климатических процессах;
   – повышение эффективности прогнозирования опасных гидрометеорологических и природных явлений в полярных районах, развитие и создание систем гидрометеорологической безопасности населения и территорий от опасных природных явлений;
   – изучение геологического строения, геологической истории для исследования долговременных климатических (палеоклиматических) изменений Арктического бассейна и Антарктиды, включая омывающие ее морские бассейны, с целью получения данных, необходимых для принятия обоснованных решений, касающихся разграничения зон экономических интересов стран в полярных регионах;
   – оценку экологического состояния природной среды полярных областей, разработку мер по снижению негативных последствий ее загрязнения для человека и экосистем;
   – оценку последствий изменений климатической системы и состояния природной среды в полярных районах для социально-экономических и природных комплексов страны, разработку адаптационных мер;
   – повышение уровня образовательного и научного потенциала в области полярных исследований, распространение знаний среди широкой общественности.
   Важнейшим аспектом должны стать концентрация и координация полярной научно-технической деятельности для обеспечения дальнейшего развития систем мониторинга и изучения критических изменений в полярных областях Земли, влияющих на климатическую систему планеты, экосистемы и качество жизни населения, и выработки рекомендаций для правительственных и неправительственных организаций, осуществляющих деятельность в Арктике и Антарктике в интересах предупреждения и предотвращения климатических катастроф, повышения качества жизни населения Арктического региона.

8.2. Основные направления полярных исследований

   В целом спектр полярных исследований может быть представлен следующими направлениями. [2 - Задачи направлений составлены с учетом тематических предложений к программе Международного полярного десятилетия, представленных академиком В. М. Котляковым на Научной конференции по созданию российского программы Международного полярного десятилетия (4–7 октября 2010 г., г. Сочи)]
//-- Направление 1. Мониторинг, экспедиционная деятельность и наблюдательные сети. --//
   Направление включает организацию и проведение комплексных морских высокоширотных арктических экспедиций на воздушных и морских судах и дрейфующих льдах, сухопутных экспедиционных работ в полярных областях, работы антарктических экспедиций, выполнение регулярных наблюдений с использованием существующих систем, а также развитие и модернизацию различных систем наблюдений.
   Важное место должны занять работы по развитию научных центров, обсерваторий и баз, осуществляющих долговременные комплексные исследования, таких как международные наблюдения на архипелаге Шпицберген, работы обсерваторий в Барроу, Тикси и Ню-Олесунне. Также необходимо предпринять усилия по более широкому привлечению коренного населения Арктики к получению информации о происходящих природных изменениях.
   Необходимо скоординировать усилия, направленные на развитие существующих сетей наблюдений, равно как на интеграцию систем метеорологических, океанологических, гидрологических, криосферных, экологических, социальных и других наблюдений в Арктике и в Антарктике.
   К основным мероприятиям этого направления относятся модернизация и развитие государственной системы гидрометеорологических наблюдений в Арктике на новой технологической основе.
   В перечень основных задач входят:
   – технологическое и методическое обеспечение и восстановление законсервированных станций, развитие сети обслуживаемых станций и станций с автоматическими наблюдениями;
   – внедрение новых автоматизированных средств и систем наблюдений;
   – модернизация информационно-аналитического центра системы АЛИСА (ААНИИ);
   – разработка и создание выносных пунктов приема и обработки космической информации;
   – создание, методическое обеспечение и техническое развитие пунктов с оперативно-прогностическими подразделениями Росгидромета в местах базирования органов управления МЧС России и штабов морских операций СМП в Арктике;
   – научно-методическая поддержка создания объектов инфраструктуры Российского научного центра на Шпицбергене и арктической научно-исследовательской станции «Остров Самойловский»;
   – научно-методическое и технологическое обеспечение развития системы наблюдений и исследований Российского научного центра на Шпицбергене и арктической научно-исследовательской станции «Остров Самойловский»;
   – научно-методическое и технологическое обеспечение гидрометеорологической обсерватории в п. Тикси.
   Следующее базовое мероприятие направления – натурные исследования Северного Ледовитого океана, обеспечение научного присутствия в высокоширотной морской Арктике на основе функционирования научных центров и обсерваторий в Арктике, Высокоширотной арктической экспедиции ААНИИ, включая деятельность дрейфующих станций «Северный полюс», работы летных океанографических отрядов, научно-исследовательских судов и атомных ледоколов.
   Основные задачи, в частности, включают:
   – проведение регулярных экспедиционных наблюдений за состоянием и загрязнением морской среды Арктики, в том числе работ научно-исследовательской дрейфующей станции «Северный полюс»;
   – разработку предложений по проектированию и строительству ледостойкой самодвижущейся платформы «Северный полюс».
//-- Направление 2. Информационная инфраструктура и технологии. --//
   Надлежит повысить интегрированность океанографических, метеорологических, гляциологических, геофизических, геологических, биологических, социально-экономических и иных исследований на основе модели распределенной базы данных, включая единый стандарт описания и представления данных. Деятельность должна включать работы по созданию/развитию новейших информационных и телекоммуникационных технологий и работы по организации сбора данных и обмена ими, включая международный обмен и развитие системы ассимиляции данных, а также подготовку различных информационных продуктов.
   Особое внимание следует уделить созданию систем совместного использования данных, которые обслуживают потребности общества. Фрагментарность знаний, существующая на сегодняшний день, требует заполнить пространственные, временные и дисциплинарные пробелы в данных наблюдений, а также сделать эти данные доступными для широкого использования в первую очередь путем предоставления доступа через Интернет-порталы.
   Основные задачи развития наблюдательных сетей и информационных систем включают:
   – восстановление и укрепление наблюдательных сетей в полярных районах (метеорологической, гидрологической, морской прибрежной, актинометрической, теплобалансовой, озонометрической, аэрологической, геофизической, радиолокационной);
   – выбор наиболее репрезентативных станций, необходимых и достаточных параметров для оценки изменения климата полярных районов Земли; техническое переоснащение измерительных систем; организацию дополнительных объектов мониторинга изменений климата;
   – разработку требований, стандартов и принципов построения массивов и баз данных на основе различных источников данных, создание баз данных по результатам экспедиционных и аналитических исследований, а также массивов исторических данных по полярным районам в виде долговременных временных рядов и данных в узлах сетки;
   – развитие системы центров данных, созданных в период МПГ, в рамках российской информационной системы для сбора, хранения и обмена информацией по полярным районам;
   – интеграцию цифровых данных по полярным районам на основе технологий, разработанных и успешно используемых в рамках Единой государственной системы информации об обстановке в Мировом океане и других систем данных;
   – организацию доступа к существующим массивам и базам данных, в том числе к оперативным данным, поступающим по каналам глобальной сети телекоммуникаций, с использованием современных информационных технологий; создание автоматизированных рабочих мест пользователей для повышения эффективности работы с данными;
   – подготовку элементов системы поддержки принятия решений для оценки воздействий изменений климата на объекты экономики и население и выработки превентивных рекомендаций для уменьшения или предотвращения негативных воздействий.
//-- Направление 3. Состояние природных сред. Оценка текущих и будущих изменений. --//
   Направление включает широкий комплекс научно-исследовательских работ в области наук о Земле по изучению, оценке, моделированию и прогнозу крупномасштабных и региональных изменений климатической системы и состояний окружающей природной среды в полярных районах.
   Одной из форм представления результатов могут стать доклады государственного (международного) уровня о климатических изменениях в Арктике и Антарктике.
   В перечень научных задач по направлению входят:
   в области исследований приземной атмосферы и климата
   – развитие современной системы мониторинга состава атмосферы (парниковых газов, различных типов аэрозоля, летучих органических соединений, озоноразрушающих веществ) в полярных областях, включая измерения содержания O -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, NO, NO -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, CO, CO -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, SO -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, CH -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, NH -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

RN, углеводородов;
   – исследование процессов газообмена в приводном (приземном, приледном) слое атмосферы по данным стационарных прибрежных станций и судовых наблюдений;
   – моделирование и параметризация особенностей газообмена в полярных областях для использования в климатических моделях;
   – развитие современной системы мониторинга радиационного режима в полярных областях (включая потоки прямой, рассеянной, отраженной и суммарной радиации, альбедо, радиационный баланс);
   – регулярные измерения высотных профилей температуры в атмосфере полярных широт вплоть до мезопаузы;
   – измерения аэрозольно-оптических характеристик атмосферы (аэрозольная оптическая толщина, влагосодержание атмосферы и др.);
   – исследование режима облачности и ее влияния на радиационный и температурный режимы в полярных областях (радиационно-облачные характеристики по данным наземных и спутниковых наблюдений);
   – исследование динамики пограничного слоя атмосферы (прежде всего, его толщины) над различными поверхностями (полыньи, разводья, всторошенная поверхность, прибрежные зоны) с использованием данных метеорологической башни (обсерватория Тикси), специализированных судовых экспериментов и численного моделирования; моделирование и параметризация особенностей пограничного слоя атмосферы полярных областей для использования в климатических моделях;
   – исследование влияния полыней и разводий на климат окружающих регионов по данным специализированных экспериментов и моделирования;
   – разработка и совершенствование глобальных и региональных моделей климата: создание модельных блоков и разработка методов их численной реализации; моделирование и параметризация газообмена в полярных областях; анализ и учет связей процессов в полярных регионах с глобальными процессами; оценка вклада естественных и антропогенных факторов в изменения полярного климата; участие в программах по развитию и применению моделей;
   в области оценки последствий климатических изменений
   – детерминация и анализ ключевых метеорологических параметров и элементов природной среды, характеризующих стабильность Арктического региона и качество климатических проекций для выделенных ключевых элементов;
   – определение критических уровней воздействия на климатическую систему, превышение которых влечет нарушение устойчивости природной и социально-экономической среды;
   – оценка уязвимости полярных сообществ в условиях наблюдаемого изменения климата (пастбищное оленеводство, среда обитания и т. п.);
   – оценка влияния климатических изменений на процессы на водосборах арктических рек (формирование стока, наносов, растворенных веществ) и в зоне вечной мерзлоты;
   в области изучения морской среды и морских льдов
   – изучение водообмена Арктического бассейна, северной Атлантики и северной части Тихого океана и трансформации водных масс;
   – исследование пресной воды в полярных океанах;
   – анализ формирования антарктической промежуточной воды;
   – исследование гидрологических и эрозионных процессов на границе река – море;
   – исследование потоков СО -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

и метана в системе атмосфера – морской лед – океан;
   – изучение нарастания и таяния морского льда, влияния снежного покрова, торосов, снежниц;
   – исследование структуры и физико-механических свойств морского ледяного покрова;
   в области исследований снежного покрова и наземного оледенения
   – изучение сезонного снежного покрова Евразии: связь с эволюцией климата и циркуляцией атмосферы;
   – изменения режима речного стока и ледовых явлений на реках северной Евразии в связи с современными колебаниями климата;
   – обновление каталога ледников северной Евразии и изучение многолетних колебаний баланса массы горных ледников;
   – исследование современной эволюции наземного оледенения Арктики и его вклада в колебания уровня Мирового океана;
   – исследование образования айсбергов в Арктике и пространственно-временной прогноз их формирования;
   – продолжение картографирования подледного рельефа и толщины антарктического ледникового покрова;
   – анализ роли антарктических оазисов в эволюции ледникового покрова Антарктиды;
   – исследование озера Восток и его возможной связи с подледной гидрологической сетью Антарктиды;
   – проникновение в озеро Восток и изучение физических свойств озера in situ;
   в области исследований вечной мерзлоты и почв
   – расширение мониторинговой сети геокриологических и почвенных стационаров в криолитозоне России, оснащение их оборудованием для измерения основных метеорологических параметров (температура воздуха, осадки, скорость ветра), геокриологических параметров (температура почвы на глубинах, мощность сезонноталого слоя, льдистость/влажность почвы), а также почвенных и геоботанических характеристик на основных ландшафтах;
   – разработка и наполнение единой базы геокриологических данных для криолитозоны шельфа арктических морей; завершение создания атласа цифровых карт криолитозоны шельфа западного сектора российской Арктики;
   – изучение температурного режима и особенностей залегания мерзлых и охлажденных пород на мелководье Карского и Печорского морей, динамики пород под воздействием современных климатических изменений; увеличение объема геокриологических исследований на шельфе путем совместного использования ресурсов морских полярных экспедиций;
   – проведение буровых, геофизических, геодезических и съемочных работ для получения новых знаний о закономерностях формирования и преобразования криолитозоны, а также для пополнения баз данных в районах с существенными пропусками геокриологической и иной информации;
   – анализ динамики криолитозоны в геологическом прошлом (плейстоцен и голоцен) по геоморфологическим данным, ее связи с палеоклиматом;
   – изучение современной пространственно-временной изменчивости криолитозоны (глубина распространения, степень сомкнутости и температура многолетнемерзлых пород, мощность сезонноталого слоя) под действием широтно-зональных и региональных ландшафтно-климатических факторов и техногенеза;
   – анализ причинной обусловленности современных изменений криолитозоны, роли климатических факторов, биотических изменений, антропогенных и техногенных воздействий;
   – оценка устойчивости геосистем криолитозоны и критических уровней воздействия различных антропогенных и климатических факторов;
   – создание динамических многофакторных моделей для анализа и прогноза состояния криосферы, их валидация на основе данных наблюдений;
   в области исследований палеоклимата
   – изучение эволюции климата и экосистем Арктики и Субарктики в позднем кайнозое по данным ключевых разрезов северной Евразии; широтные межрегиональные корреляции ландшафтно-климатических перестроек в постледниковье и голоцене для севера Евразии и проблема их пространственной асимметрии;
   – дендроклиматический анализ событий в сопоставлении с данными других методов; прогнозные сценарии изменения климата и ландшафтов севера Евразии и Арктического бассейна на основе палеоаналогов;
   – исследование колебаний климата за последние 100 тыс. лет по данным покровных ледников, морских кернов и спелеотем в высоких широтах; оценка изменения климата, газового состава атмосферы Земли и природной среды Антарктики в масштабах времени 200, 2 тыс., 40 тыс. и 1,5 млн лет на основе комплексных исследований ледяных кернов с использованием новейших технологий и в тесном сотрудничестве с международным научным сообществом;
   – исследование арктических и антарктических озер как показателей изменений климата; изучение антарктических оазисов, построение палеолимнологических реконструкций их развития;
   – использование палеореконструкций климата для определения гидрологических условий в прибрежной Арктике;
   – применение независимых статистических методов для выделения колебаний разных временных масштабов;
   – изучение истории взаимодействия человека и окружающей среды в Арктике и Субарктике в позднем плейстоцене и голоцене: продолжение и завершение исследований по созданию атласа-монографии «Инициальное заселение Арктики человеком в условиях меняющейся природной среды»; развитие геоархеологических исследований опорных памятников палеолита и неолита, отражающих этапы освоения человеком высоких широт;
   – оценка адаптации коренного населения Крайнего Севера к предстоящим изменениям природной среды на основе палеоаналогов.
//-- Направление 4. Геологическое строение и история формирования литосферы полярных областей. --//
   Направление включает следующие работы: изучение геологического строения и строения глубоких горизонтов земной коры и литосферы полярных областей; реконструкции палеотектонических и геодинамических обстановок с акцентом на последних этапах геологической истории (юра – мел – кайнозой), которые привели к формированию Арктического бассейна и Антарктиды с окружающими ее морскими бассейнами в их современной конфигурации; реконструкции долговременных климатических (палеоклиматических) изменений как основы для понимания возможных пределов и темпов климатических изменений.
   Специальное направление этих работ состоит в планомерном получении сопоставимых геологических и геофизических данных, служащих основанием для принятия взвешенных решений о разграничении зон экономических интересов стран в Арктическом регионе.
   Исследования геологического строения и истории формирования литосферы полярных областей предполагают проведение работ в следующих направлениях:
   – изучение строения литосферы и осадочного чехла Арктики и южных районов Индийского и Тихого океанов в ходе морских комплексных экспедиций;
   – исследование геологической истории формирования континентального шельфа, континентального склона и океанического ложа Арктического бассейна с упором на историю мезозоя и кайнозоя и проблемы современной геодинамики;
   – разработка моделей геодинамических процессов в области сочленения и взаимодействия континентальной и океанической литосферы Арктического бассейна и Северной Атлантики;
   – определение глубинных температур в осадочном чехле, мощности термической литосферы Арктического региона и сравнительный анализ теплового режима осадочных бассейнов (геотермическая специфика и тепловая эволюция структурно-тектонических элементов Арктики);
   – разработка и уточнение стратиграфических и корреляционных схем для Арктического бассейна и для корреляции событий в Арктике и во внеарктических областях (сопряженные геологические и биосферные панарктические и глобальные события в мезозое и кайнозое);
   – высокоразрешающая корреляция разномасштабных природных событий квартера Арктики и изучение их взаимосвязи с изменениями природной среды внеарктических областей;
   – исследование литосферы хребта Ломоносова и других тектонических элементов области Центрально-Арктических поднятий; реконструкция истории формирования и оценка возможности их континентальной природы с целью решения проблемы внешней границы континентального шельфа России;
   – исследование района озера Восток в Антарктиде как геологического объекта: сейсмические и сейсмогеологические исследования, уточнение строения земной коры на базе использования комплекса геофизических методов и анализа потенциальных полей.
//-- Направление 5. Опасные природные явления. Гидрометеорологическая безопасность. --//
   Предполагаются совершенствование и создание новых методов прогнозирования опасных природных явлений в полярных районах, создание региональных систем гидрометеорологической безопасности населения и территорий, которые подвержены воздействиям наиболее опасных природно-климатических явлений. Особое внимание следует уделить быстро развивающимся опасным явлениям (штормовые сгоны и нагоны, ледовые штормы, экстремальный дрейф ледяного покрова, паводки, наводнения и т. д.) и изменениям режима акватории и территорий (долгопериодные изменения уровня моря, интенсивность волнения, деформация береговой линии, разрушение вечномерзлых пород, образование и экстремальное распространение айсбергов и др.).
//-- Направление 6. Полярные экосистемы. Мониторинг загрязнения природной среды. Охрана природы. --//
   Направление включает работы по изучению эволюции полярных экосистем в условиях естественных изменений и усиления антропогенного воздействия, определение уровня загрязнений в полярных районах, и прежде всего в районах наиболее значительных антропогенных воздействий, а также разработку природоохранных мер.
   Основными задачами являются следующие:
   – организация и проведение мониторинга загрязняющих веществ в воде, воздухе, почве и биоте с учетом природных и климатических условий, специфики источников загрязнения и закономерностей функционирования пресноводных систем в полярных условиях;
   – изучение географического распределения и временного хода, включая сезонные изменения, концентраций стойких загрязняющих веществ и их выпадений в российской Арктике;
   – моделирование и прогнозирование атмосферного переноса стойких загрязняющих веществ и их выноса в Арктику с учетом данных других стран Арктического региона и изменений климата;
   – разработка рекомендаций по безопасному проживанию на территории российской Арктики с учетом естественных изменений климата и антропогенных воздействий на окружающую среду;
   – исследования биологического разнообразия, динамики флоры и растительности, продуктивности арктических и субарктических растительных сообществ, баланса углерода и генофонда полярных экосистем в условиях меняющейся окружающей среды;
   – разработка методологии выбора региональных критериев изменчивости абио-тического и биотического компонентов состояния водных экосистем, оценки поступления приоритетных загрязняющих веществ в прибрежные зоны морей и антропогенной нагрузки на устьевые области арктических рек;
   – оценка экологического состояния пресноводных экосистем и влияния речного стока растворенных химических веществ на прибрежные зоны арктических морей.
//-- Направление 7. Качество жизни населения и социально-экономическое развитие. --//
   Направление предполагает широкий спектр работ по оценке последствий изменений климатической системы и состояния окружающей природной среды в полярных районах для социально-экономических и природных комплексов на территории российской Арктики, разработку мер по адаптации населения и хозяйственной деятельности. Основой исследования должны стать результаты направлений 2 и 3, в частности сценарии будущих изменений состояния природной среды полярных областей, которые будут использованы для оценки их влияния на население, морские отрасли экономики, транспортные системы, строительство и другие виды хозяйственной деятельности. Следует предусмотреть также разработку методов и методик для указанных выше оценок, включая экономические показатели. Особое внимание следует уделить максимально объективным экономическим оценкам.
//-- Направление 8. Образование и распространение знаний. --//
   Направление ориентировано на формирование системы подготовки и переподготовки специалистов в области полярных исследований, привлечение молодых кадров, распространение знаний о полярных областях Земли среди широкой общественности.

8.3. Обеспечение гидрометеорологической безопасности

   Особое значение имеет обеспечение гидрометеорологической безопасности работ по освоению морских месторождений нефти и газа, которые осуществляются в сложных природно-климатических условиях, существенно влияющих на их безопасность и экономическую эффективность. Интенсификация работ по разработке шельфовых углеводородных месторождений предопределила стремительное развитие методов и технологий специализированного гидрометеорологического обеспечения такой деятельности с учетом неблагоприятных природных и погодных условий, особенно характерных для арктических шельфовых районов. При этом критическое значение имеют точность и достоверность обнаружения и прогнозирования гидрометеорологических угроз с обеспечением необходимого промежутка времени для мобилизации личного состава и активации системы защитных мероприятий.
   Фундаментальной функцией государства в российской Арктике является обеспечение безопасности населения и экономики региона. В мирное время серьезная угроза этой безопасности исходит от широкого спектра опасных гидрометеорологических природных явлений.
   Снижение зависимости населения и хозяйственной деятельности в арктической зоне от погодно-климатических условий возможно при создании соответствующей системы гидрометеорологической безопасности, ориентированной на географические и социально-экономические особенности этого региона (локализация деятельности и проживания, региональные особенности погодно-климатических условий и т. п.).
   Для реализации многоплановых задач социально-экономического развития арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности России, определенных Основами государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 г. и дальнейшую перспективу, первостепенное значение приобретает создание в Арктике системы гидрометеорологической безопасности, ориентированной на географические и социально-экономические особенности этого региона и направленной на развитие, совершенствование и обеспечение устойчивости систем заблаговременного предупреждения, связанных, в первую очередь, с научно-техническими инфраструктурами и системами и предполагающих возможности для научных исследований, наблюдений, обнаружения и прогнозирования опасных метеорологических, гидрологических и климатических явлений.
   Реализация сложных и опасных для окружающей среды проектов на арктическом шельфе требует качественного гидрометобеспечения эксплуатации добывающих платформ, отгрузочных терминалов, погрузочно-разгрузочных и транспортных операций в сложных ледовых и погодных условиях. Большую опасность для морских сооружений в Баренцевом и Карском морях представляют айсберги и вторжения многолетних льдов. В ближайшей перспективе планируется развертывание мероприятий по добыче нефти и газа на арктическом шельфе. Будет начата добыча нефти на Приразломном НМ и добыча газа на Штокмановском ГКМ. Необходимо создание специализированных систем гидрометеорологического обеспечения таких сооружений, которые могут стать подсистемами комплексной системы безопасности работ на арктическом шельфе и составной частью систем управления в сложных погодных и ледовых условиях. Такие системы могут включать деятельность на прилегающих территориях и обеспечат информационную поддержку при возникновении чрезвычайных ситуаций.
   Для решения перечисленных выше задач и реализации основных мер государственной политики Российской Федерации в Арктике в сфере информационных технологий и связи необходимо «создать надежную систему оказания навигационных, гидрометеорологических и информационных услуг, обеспечивающую эффективный контроль хозяйственной, военной, экологической деятельности в Арктике, а также прогнозирование и предупреждение чрезвычайных ситуаций, снижение ущерба в случае их возникновения» (Основы государственной политики, 2008).
   Это может быть достигнуто посредством развития и совместного использования систем наблюдений различного уровня, а именно: локальных систем, функционирующих непосредственно на платформах и терминалах; региональных систем, функционирующих в пределах конкретной акватории (моря); глобальной системы. При этом данные наблюдений локальных и региональных систем будут использованы в глобальной системе (и, наоборот). Именно такой принцип создания оперативных океанографических систем заложен в стратегии развиваемой при поддержке ВМО и МОК ЮНЕСКО Глобальной системы наблюдений за океаном.
   Основными проблемами развития системы обеспечения гидрометеорологической безопасности работ на шельфе Российской Федерации являются:
   – отсутствие нормативной базы системы обеспечения гидрометеорологической безопасности работ на шельфе, закрепленной соответствующими законодательными актами Российской Федерации;
   – слабые темпы модернизации для преодоления технической и технологической отсталости гидрометеорологической сети (в том числе дефицит (а по ряду параметров отсутствие) надежных отечественных автоматических средств измерений гидрометеорологических параметров);
   – ограниченность и несоответствие современным требованиям отечественной системы сбора и распределения данных дистанционного зондирования Земли из космоса (в том числе отсутствие развитых отечественных спутниковых систем связи и позиционирования);
   – отсутствие необходимого количества современных морских научно-исследовательских судов ледового класса.
   Задачи деятельности в области гидрометеорологии и смежных с ней областях в Арктике включают:
   – создание условий, способствующих достижению необходимого уровня и качества специализированного гидрометеорологического обеспечения работ в Арктике, позволяющего снизить отрицательное воздействие опасных гидрометеорологических и геофизических явлений;
   – создание и развитие наземных, морских и космических систем наблюдений;
   – разработку новых и развитие существующих методов прогнозирования опасных погодных явлений в Арктике;
   – разработку новых и развитие существующих рекомендаций по предотвращению и/или уменьшению влияния опасных погодных явлений;
   – создание системы обеспечения своевременного предупреждения об опасных гидрометеорологических и геофизических явлениях и высоком уровне загрязнения окружающей среды, адекватной потребностям социально-экономического комплекса;
   – оценку последствий глобальных климатических изменений в Арктике в среднесрочной и долгосрочной перспективе и разработку мер по адаптации к этим изменениям и ослаблению их отрицательных социально-экономических последствий с особым вниманием к мерам по повышению устойчивости инфраструктуры.
   В пакет проектов для реализации мероприятий входят:
   – разработка технологий, методов и моделей прогнозов и предупреждений об опасных гидрометеорологических явлениях в целях обеспечения защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от воздействия опасных природных явлений, изменений климата в Арктике, а также предупреждения чрезвычайных ситуаций, снижения ущерба в случае их возникновения;
   – разработка технологий информационной поддержки управления арктической транспортной системой, включая разработку, создание и научно-методическое обеспечение современного ледово-гидрометеорологического информационного компонента обеспечения;
   – разработка научных основ и программного комплекса автоматизированной системы управления рисками при транспортировке и эксплуатации плавучих платформ на шельфе западного сектора Арктики, обусловленными неблагоприятными погодными явлениями в условиях климатических изменений, и создание автоматизированной системы анализа уровня загрязнения окружающей среды как возможного следствия деятельности промышленных объектов и разработки месторождений углеводородного сырья на континентальном шельфе.

8.4. Задачи геофизического мониторинга

   Отдельно следует остановиться на проблеме геофизического мониторинга, относящейся к широкому комплексу задач, имеющих оборонное и хозяйственное значение, – от обеспечения надежного функционирования наземных и космических систем до хозяйственного освоения российского Севера.
   В последние десятилетия все большее влияние на геофизические явления и процессы оказывают источники антропогенного происхождения. Изменения могут возникать в результате как непреднамеренных действий при осуществлении различных видов хозяйственной и иной деятельности, так и преднамеренного воздействия на геофизические процессы в окружающей среде путем проведения активных экспериментов.
   Для реального мониторинга геофизической обстановки в указанных выше целях необходима организация специально ориентированной сети, оснащенной средствами радиофизических и геофизических наблюдений, обладающими повышенной чувствительностью и информативностью, с высоким пространственным и временным разрешением. Диагностику искусственных возмущений различного происхождения на фоне естественных вариаций состояния среды целесообразно осуществлять на основе комплексного использования различных независимых средств и методов.
   Для создания системы мониторинга геофизической обстановки необходимо осуществить комплекс научно-исследовательских, опытно-конструкторских, производственных, организационно-хозяйственных и других мероприятий, включая:
   – реконструкцию сети геофизических наблюдений в Арктике;
   – оснащение этой сети современной аппаратурой для геофизических и радиофизических измерений;
   – модернизацию средств регистрации быстро протекающих процессов в ионосфере;
   – организацию системы оперативного сбора, передачи и обработки геофизической информации в режиме on-line;
   – разработку методов автоматической обработки комплексной геофизической информации для целей оперативного мониторинга искусственных воздействий на ионосферу;
   – проведение научных исследований по изучению эффектов модификации высокоширотной ионосферы и постановку натурных экспериментов;
   – тестирование и верификацию системы мониторинга по частям и в целом.

8.5. Развитие российских космических систем наблюдений в Арктике

   Возможности современных спутниковых инструментальных средств мониторинга ледяного покрова морей для целей навигации намного превосходят возможности авиационных методов, причем конечные продукты (снимки, карты распределения льдов и др.) обходятся в десятки раз дешевле результатов авиационной разведки.
   Россия обладает современными технологиями обработки спутниковой информации для нужд мониторинга ледяного покрова арктических морей в интересах обеспечения навигации, однако организации Росгидромета вынуждены работать в основном на данных зарубежных спутников (99,5 %). Для обеспечения в будущем информационной независимости России необходимо создание собственной группировки спутников, оснащенных обзорными радиолокаторами.
   Комплексное решение задач гидрометеорологического мониторинга Арктического региона отражено в проекте многоцелевой космической системы (МКС) «Арктика» в рамках подпрограммы «Освоение и использование Арктики» ФЦП «Мировой океан».
   В порядке первоочередных мер следует осуществить разработку проекта МКС «Арктика», обеспечивающей освещение ледовой обстановки, решение задач связи, вещания, навигации, мониторинга состояния природной среды, безопасности жизнедеятельности и природопользования в Арктике, что в полной мере отвечает стратегическим задачам развития Арктики.
   Развитие методов дистанционного зондирования с использованием информации, полученной от искусственных спутников Земли и применение ГИС-технологий для картографирования морских льдов позволяют создать автоматизированные процедуры построения и анализа карт ледовой обстановки. Полученные со спутников данные могут использоваться для численных прогнозов погоды и ледовых условий, их визуализации, создания баз данных и распространения фактической и прогностической информации по каналам спутниковой связи.
   МКС «Арктика» не только функционально дополнит и территориально расширит международную геостационарную метеорологическую систему, но также будет иметь большое самостоятельное значение в аспекте стратегических интересов Российской Федерации.

8.6. Российский научный центр на архипелаге Шпицберген и НИС «Остров Самойловский»

   Наиболее значимым объектом-индикатором в оценке климатических изменений в Арктическом регионе, и особенно в европейской части Арктики, является в силу своего уникального географического положения архипелаг Шпицберген.
   В настоящее время российские научные исследования и работы на архипелаге Шпицберген выполняются силами организаций Росгидромета, РАН и Минприроды России. В состав научных и прикладных дисциплин входят геофизика, гидрометеорологические исследования и мониторинг, гляциология, океанография, геология, биология, археология, история и мониторинг загрязнения.
   Правительством РФ утвержден проект «Укрепление российского присутствия на архипелаге Шпицберген», который предусматривает создание Российского научного центра на архипелаге Шпицберген (РНЦШ).
   Основные задачи РНЦШ включают:
   – создание инфраструктуры обеспечения выполнения сезонных полевых научных программ натурных исследований в области археологии, гляциологии, гидрологии, палеогеографии, полярной медицины и др.;
   – развертывание инфраструктуры для обеспечения мониторинга и исследований ионосферы и верхней атмосферы в пос. Баренцбург;
   – создание приемного пункта ИСЗ для мониторинга природных процессов и состояния природной среды в районе архипелага Шпицберген и на акватории СЛО в целом;
   – геологические исследования архипелага Шпицберген в интересах деятельности ФГУП «Государственный трест „Арктикуголь“»;
   – организация подготовки научных кадров и практики студентов;
   – развитие международного сотрудничества и представительства в Шпицбергенском научном форуме;
   – информационное обеспечение исследований, включая создание и ведение базы данных, объединяющей информационные ресурсы российских организаций, а также ведение Web-сайта.
   В окрестностях поселков Баренцбург и Пирамида планируется создать шесть научных полигонов: метеорологический, экологический, криосферно-гидрологический, геофизический, океанографический и выносной пункт приема и передачи спутниковой информации.
   Основные ожидаемые результаты деятельности РНЦШ:
   – повышение гидрометеорологической и экологической безопасности морской деятельности в Арктике, включая гидрометеорологическое обеспечение деятельности ВМФ, морских транспортных операций, работ по освоению и сохранению биологических и минеральных ресурсов СЛО;
   – определение изменений природной среды архипелага Шпицберген и западной Арктики в результате глобальных изменений климата и антропогенного воздействия;
   – геологическое изучение архипелага Шпицберген и прилегающего шельфа;
   – создание условий для привлечения новых организаций и развития новых направлений научных исследований;
   – повышение эффективности научных исследований благодаря применению нового современного оборудования, а также возможности оперативного обследования больших территорий и акваторий;
   – повышение устойчивости радиосвязи и навигационного оборудования в условиях магнитных бурь и возмущений ионосферы;
   – увеличение числа молодых специалистов и ученых – исследователей Арктики;
   – повышение уровня международного сотрудничества с участием российских специалистов на архипелаге Шпицберген.
   В 2010 г. начато и к 2012 г. практически завершено строительство новой научной исследовательской станции (НИС) на острове Самойловский в дельте реки Лены. Станция предназначена для проведения широкого круга исследований в области почвоведения, гидрологии, палеогеографии, геокриологии, геоморфологии, биологии, включая микро– и гидробиологию, геологии, геофизики, экологии, изучения климата и физики атмосферы.
   Введение в строй новой НИС позволит активизировать исследования состояния и эволюции природной среды и литосферы сибирской Арктики, продолжить совместные международные исследования в дельте реки Лены и море Лаптевых. Наблюдательные блоки НИС «Остров Самойловский» в перспективе будут включены в сеть северных стационаров РАН и гидрометеорологических станций Росгидромета.
   НИС также послужит образовательной базой для молодых ученых и студентов.

8.7. Приоритетные задачи и мероприятия по развитию деятельности Российской Федерации в Антарктике

   Утвержденная в 2010 г. Стратегия развития деятельности Российской Федерации в Антарктике на период до 2020 г. и на более отдаленную перспективу определяет комплекс приоритетных задач и мероприятий по развитию деятельности Российской Федерации в Антарктике.
//-- 1. Всестороннее содействие сохранению и прогрессивному развитию системы Договора об Антарктике. --//
   Активное участие Российской Федерации в принятии решений Консультативным совещанием по Договору об Антарктике, работе сессии Комиссии по сохранению морских живых ресурсов Антарктики, мероприятиях других органов системы Договора об Антарктике соответствует основным принципам внешней политики Российской Федерации на современном этапе для решения задачи по всестороннему содействию сохранению и прогрессивному развитию системы Договора об Антарктике в целях расширения международного сотрудничества.
//-- 2. Оценка роли и места Антарктики в изучении глобального изменения климата. --//
   Одной из главных глобальных проблем современности является прогнозирование изменений климата на планете, которые оказывают существенное влияние на различные аспекты жизнедеятельности человечества. Изменение природной среды Антарктики может иметь угрожающие последствия для населения Земли и мировой экономики. Возможность таяния ледникового щита Антарктиды и связанное с этим повышение уровня Мирового океана, динамика «озоновой дыры», специфика солнечно-земных связей и ряд других природных особенностей этого региона определяют широкий круг исследований, которые ведутся в Антарктике различными странами.
//-- 3. Обеспечение космической деятельности Российской Федерации. --//
   В целях развития системы ГЛОНАСС подтверждена целесообразность создания подобной сети на российских антарктических станциях Беллинсгаузен, Новолазаревская и Мирный.
   Для повышения эффективности функционирования системы ГЛОНАСС, научных навигационных и гидрометеорологических исследований, определения приоритетов в совершенствовании парка навигационного и гидрометеорологического научного оборудования на антарктических станциях планируется установка станций сбора данных измерений дифференциальной коррекции и мониторинга.
//-- 4. Оценка водных биологических ресурсов Антарктики на основе исследований по прогнозированию состояния их запасов для обеспечения экономически эффективного рыбного промысла. --//
   Развитие и совершенствование рыбопромысловой деятельности в антарктических водах неразрывно связаны с необходимостью восстановления и расширения прикладных биологических, океанологических и технологических исследований. Во многом это станет возможным в случае переоборудования крупнотоннажного рыбопромыслового судна в научно-исследовательское, а также постройки специализированного судна такого назначения.
   Укрепление позиций отечественной рыбной отрасли и необходимых для ее осуществления прикладных научных исследований не только усилит развитие экономического потенциала России, но и будет способствовать активизации российского присутствия в Южном полушарии. Для этого вида деятельности потребуется расширение гидрометеорологического и гидрографического обеспечения, которое традиционно выполняется в рамках программ работ Российской антарктической экспедиции.
//-- 5. Научные геолого-геофизические исследования минеральных и углеводородных ресурсов континентальных районов Антарктиды и антарктических морей. --//
   Целями исследований и работ в этой области являются изучение фундаментальных закономерностей геологического строения, глубинной структуры и истории формирования земной коры Антарктиды, ее континентальной окраины и прилегающих глубоководных акваторий Южного океана, а также создание информационной базы для оценки и научного прогноза минерально-сырьевого потенциала Антарктики.
//-- 6. Развитие комплексных научных исследований в Антарктике. --//
   Проведение Российской Федерацией крупномасштабной научно-исследовательской деятельности в Антарктике является необходимым условием для сохранения за Россией статуса Консультативной Стороны Договора об Антарктике и является основанием для участия в подготовке и принятии всех решений, касающихся управления этим регионом и реализации существующего там особого международно-правового режима.
   Выполнение комплексных научных исследований проводится с использованием материалов натурных наблюдений и научных экспериментов, полученных участниками Российской антарктической экспедиции, по следующим направлениям:
   – геолого-геофизические исследования;
   – изучение глобальных изменений климата;
   – исследование подледникового озера Восток;
   – продолжение выполнения долгосрочных научных исследований, получивших развитее в период МПГ 2007/08.
   Стратегическими инновационными проектами, ориентированными на опережающее развитие научно-технического потенциала, обеспечивающего конкурентоспособность России в важнейших технологических областях, являются:
   – определение роли Антарктики в текущих, прошлых и будущих изменениях планетарной климатической системы;
   – изучение влияния космо– и гелиогеофизических связей на работоспособность космических и наземных телекоммуникационных, навигационных и инженерных систем и жизнедеятельность биологических организмов;
   – оценка состояния экосистем Антарктики и Южного океана и влияния на них климатических изменений;
   – комплексное исследование подледниковых озер Антарктиды для оценки особенностей живых организмов и геологической истории Антарктического континента до его оледенения;
   – разработка технологий и инженерных решений поиска живых организмов на других объектах Солнечной системы.
   К приоритетным инновационным проектам, направленным на технологическое перевооружение приоритетных отраслей экономики и развитие отдельных прорывных технологий, относятся следующие реализуемые в Антарктике проекты:
   – создание новых конкурентоспособных энергетических установок;
   – исследование возможностей использования особенностей и свойств микробного биоразнообразия Антарктики для создания нового вида лекарственных препаратов;
   – совершенствование методологии и повышение качества глобальных и региональных метеорологических и ледовых прогнозов для обеспечения гидрометеорологической безопасности деятельности в Антарктике;
   – разработка специальной техники, способной работать в экстремальных антарктических условиях;
   – создание новых поколений авиационной техники и энергоэффективных двигателей;
   – наземное обеспечение отечественной космической деятельности;
   – исследование особенностей целевого применения космических аппаратов дистанционного зондирования Земли, совершенствование их технологии и повышение качества для проведения наблюдений за Антарктикой.
//-- 7. Охрана окружающей среды Антарктики. --//
   На российских антарктических станциях предусматривается установка современного технологического природоохранного оборудования, предназначенного для очистки сточных вод, сжигания твердых отходов и подготовки их к вывозу, с учетом определенных сложностей при изготовлении такого оборудования, связанных с необходимостью его адаптации для работы в Антарктике (сложные климатические условия и ограниченное энергетическое обеспечение).
   Особое внимание должно уделяться работам по утилизации и поэтапному удалению отходов прошлой и текущей деятельности Российской антарктической экспедиции с антарктических станций и сезонных полевых баз.
//-- 8. Модернизация и реорганизация экспедиционной инфраструктуры Российской Федерации в Антарктике. --//
   Решение задачи по модернизации и реорганизации российской экспедиционной инфраструктуры в Антарктике предусматривает:
   – увеличение числа экспедиционных морских судов, воздушных судов, транспортеров для внутриконтинентальных походов, обеспечивающих экспедиционные работы;
   – увеличение числа введенных (построенных или капитально отремонтированных) капитальных объектов на российских антарктических станциях.
   Решение перечисленных выше задач в совокупности позволит добиться главной цели – обеспечения гидрометеорологической безопасности жизненно важных интересов личности, общества и государства от воздействия опасных природных явлений.
   Решаемые проблемы соответствуют таким приоритетным задачам социально-экономического развития Российской Федерации, как повышение уровня и полноты информированности юридических лиц и населения данными о состоянии окружающей среды с целью обеспечения личной безопасности и реализации прав и свобод граждан, предотвращение и ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций, ускорение развития стратегически важных регионов.

8.8. Перспективные направления международного сотрудничества

   Одним из важнейших достижений МПГ является то, что беспрецедентный объем накопленных новых комплексных знаний об изменениях природных условий полярных регионов позволил сделать предварительное, но исключительно важное заключение о возможности прогнозирования процессов, определяющих изменения окружающей среды полярных областей на временном масштабе десятилетий. Все это заставляет серьезно задуматься о необходимости продолжения долговременных крупномасштабных международных исследований в полярных областях Земли.
   Идея долгосрочной международной совместной инициативы в форме проведения Международного полярного десятилетия (МПД) была вначале высказана А. Н. Чилингаровым, а затем представлена Президентом ВМО на 60-й сессии Исполнительного совета Всемирной метеорологической организации (ВМО). Она была поддержана 40 членами Исполнительного совета, представляющими ведущие страны всех регионов мира, Международной конференцией «Полярные исследования – перспективы изучения Арктики и Антарктики в период Международного полярного года» (2008, Санкт-Петербург, Россия) и Министерской декларацией Арктического совета (2009, Тромсё, Норвегия), Объединенным комитетом МПГ 2007/08 Международного совета по науке (МСНС) и ВМО и 25-й Ассамблеей МОК ЮНЕСКО (2009, Париж, Франция).
   Арктический совет в Министерской декларации Нуука принял решение (Нуукская декларация, 2011) «… поручить старшим должностным лицам рассмотреть максимальное закрепление итогов МПГ путем поддержки предложения по организации Международного полярного десятилетия в свете быстрого изменения климата Арктики и потребности в дальнейших координированных исследованиях окружающей среды Арктики и ее человеческого измерения…».
   16-й Конгресс ВМО одобрил «…участие ВМО в Международном полярном десятилетии, если эта инициатива будет поддержана соответствующими международными организациями, являющимися основными заинтересованными сторонами, что позволит строить МПД на прочном фундаменте, созданном МПГ…», пригласил соответствующие международные организации и программы участвовать в консультативном процессе по МПД и определить свою роль и обязательства по отношению к МПД и поручил Исполнительному совету посредством Группы экспертов ВМО по полярным наблюдениям, исследовательской деятельности и обслуживанию (WMO Sixteenth Congress, 2011) обеспечить представительство ВМО в Руководящей группе, которая будет учреждена, чтобы вести консультативный процесс МПД и готовить проект Концепции МПД к Монреальской конференции по МПГ 2012 г. «От знаний к действиям» (22–27 апреля 2012 г.).
   Миссия МПД была сформулирована как предупреждение и предотвращение климатических, экологических, биосферных катастроф на основе мониторинга и изучения взаимодействия различных компонентов природной среды, повышения качества жизни населения полярных регионов, совершенствования научной базы для обеспечения баланса государственных интересов стран в полярных регионах.
   В результате деятельности Комиссии экспертов ВМО и обсуждения идеи МПД на Монреальской конференции «От знаний к действиям» Международная полярная декада трансформировалась в Международную полярную инициативу (МПИ). В своем выступлении на Конференции президент ВМО Дэвид Граймс сообщил, что Комиссия экспертов ВМО тщательно рассмотрела вопрос о проведении Международного полярного десятилетия и пришла к выводу о том, что эффективнее было бы сосредоточить усилия на работе по конкретным направлениям, которые наметились после проведения Международного полярного года 2007/08.
   «Основными тремя направлениями должны стать создание единой сети климатического мониторинга в Антарктиде, глобальная система наблюдения за снегом, льдом и вечной мерзлотой (Глобальная служба криосферы), а также работы по прогнозированию состояния морей и ледников… Конечно, необходимо постоянно проводить новые исследования, но необходимо и применять накопленные знания на практике», – сказал Д. Граймс.
   В результате обсуждения концепции МПИ на трех форумах Монреальской конференции 23, 25 и 27 апреля 2012 г. инициатива получила одобрение. Подготовка к ней может занять не менее пяти лет. МПИ, скорее всего, будет иметь облик так называемой «Программы программ», которая объединит все существующие и планируемые долгосрочные программы и проекты ВМО, МСНС, МОК ЮНЕСКО, Европейского союза, Арктического совета, такие как Глобальная служба криосферы (ГСК), Глобальная интегрированная полярная прогностическая система (ГИППС) (Resolutions of Congress, 2012), Сеть арктических опорных наблюдений (САОН) (Report to the Arctic Council, 2011), Система наблюдений Южного океана (SOOS) (http://www.scor-int.org) и другие.
   Важнейшим аспектом российской программы участия в МПИ должны стать концентрация и координация российской полярной научно-технической деятельности в рамках мероприятий полярного десятилетия для обеспечения дальнейшего развития систем мониторинга и изучения критических изменений в полярных областях Земли, влияющих на климатическую систему планеты, экосистемы и качество жизни населения, а также выработки рекомендаций для правительственных и неправительственных организаций, осуществляющих деятельность в Арктике и Антарктике в интересах предупреждения и предотвращения климатических катастроф, повышения качества жизни населения Арктического региона.

Заключение

   Ключевыми мероприятиями МПГ 2007/08 стали многочисленные экспедиции, проводившиеся в различных районах Северного Ледовитого океана, многие из которых носили комплексный международный характер. В Арктическом и Североевропейском бассейнах Северного Ледовитого океана и в арктических морях работали дрейфующие станции «Северный полюс-35» и «Северный полюс-36», российские научно-экспедиционные суда «Академик Федоров» и «Михаил Сомов», научно-исследовательские суда «Виктор Буйницкий», «Академик Мстислав Келдыш», «Фритьоф Нансен», «Иван Петров», «Север», ледокол «Капитан Драницын», французская яхта «Тара», германский научно-исследовательский ледокол «Поларштерн», шведский ледокол «Оден», американский ледокол «Хили», канадский ледокол «Амундсен», польское научно-исследовательское судно «Океания», норвежское судно «Ян-Майен» и др.
   К основным результатам проведения МПГ следует отнести регистрацию аномально теплой Арктики в 2007 г., первое в истории глубоководное погружение людей на дно Северного Ледовитого океана в точке Полюса, создание первой в России газоаналитической лаборатории по изучению кернов льда. Собран уникальный объем натурных данных по всем направлениям Научной программы, идет создание интегрированных систем наблюдений и баз данных. Проведены работы по восстановлению и реорганизации сети метеорологических, актинометрических и аэрологических наблюдений и измерений уровня моря в российской Арктике. Совместно с NOAA создана международная гидрометеорологическая обсерватория в Тикси.
   В период МПГ в Антарктике выполнены работы и исследования по всем разделам Плана экспедиционных работ. В комплекс работ входили сбор данных метеорологических измерений, исследования льда, атмосферной циркуляции, озонового слоя и ультрафиолетовой радиации в условиях меняющегося климата, аэрозольной оптической толщины, изменчивости и трендов климатически значимых аэрозольных параметров в полярных районах, климата Антарктики и Южного океана, взаимодействия вод антарктического склона и шельфа, гляцио-геофизические исследования линий тока льда, проходящих через подледниковое озеро Восток, природы подледниковых озер Антарктиды, поверхностной аккумуляции и стока льда, влияния солнечной активности на изменения в атмосфере, импульсных сигналов неэлектромагнитной природы и космической погоды в Антарктике. Экосистемные исследования включали изучение эволюции и динамики экосистем в Антарктике и Южном океане в современных климатических условиях. Геологический аспект касался тектоники плит и полярных океанических связей в истории Земли, происхождения, эволюции и положения подледных гор Гамбурцева, изучения неизведанных антарктических территорий. Особое внимание было уделено проблемам экологически чистого проникновения и комплексного исследования подледникового озера Восток. Работы проводились в тесной международной кооперации.
   Мероприятия МПГ 2007/08 были представлены более чем на 60 отечественных и международных научных совещаниях и конференциях, широко освещались в средствах массовой информации. Текущая деятельность в период МПГ отражалась в ежемесячном информационном бюллетене «Новости МПГ 2007/08». По результатам участия России в МПГ издана многотомная серия научных трудов «Вклад России в Международный полярный год 2007/08».
   Развитие системы гидрометеорологического мониторинга и гидрометеорологического обеспечения морской и хозяйственной деятельности в Арктике обеспечит снижение негативных последствий и повышение эффективности деятельности в полярных районах за счет своевременного учета неблагоприятных гидрометеорологических условий.
   Проведенные работы по мониторингу ледовой обстановки в Северном Ледовитом океане и геодинамическим наблюдениям в Арктике позволят найти новые решения проблем оценки изменения оледенения, нарушений вечной мерзлоты и наледей, трансформации оленьих пастбищ, эрозии берегов, картирования морских течений, фиксации антропогенных воздействий, дрейфа островов с использованием современных спутниковых технологий, в том числе базирующихся на данных дистанционного зондирования Земли. Проведенные работы будут способствовать созданию сети постоянно действующих спутниковых дифференциальных станций для картографо-геодезического и навигационного обеспечения территории арктической зоны, транспортных систем, включая Северный морской путь.
   Качественная оценка, углубление знаний о природной среде и прогнозирование возможных изменений в будущем необходимы для надежного обеспечения гидрометеорологической и ледовой информацией судоходства в Арктике, при проектировании судов и ледоколов, а также при проектировании и эксплуатации платформ на шельфе.
   Работы в Антарктике носили в основном фундаментальный характер. Полученные данные внесли существенный вклад в достижение главной цели антарктических исследований – определении изменений антарктической природной среды в прошлом и настоящем, а также оценки их в будущем.
   Во многом благодаря МПГ в нашей стране приняты важные стратегические решения по развитию деятельности России в высоких широтах, включая «Основы государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу», «Стратегию развития деятельности Российской Федерации в Антарктике на период до 2020 г. и на более отдаленную перспективу», «Стратегию деятельности в области гидрометеорологии и смежных с ней областях на период до 2030 года (с учетом аспектов изменения климата)», «Климатическую доктрину Российской Федерации на период до 2020 года» и др.
   К приоритетным видам научной и научно-технической деятельности в полярных областях Земли, направленным на реализацию стратегических решений по развитию деятельности России в высоких широтах с учетом международного опыта и тенденций развития мировой науки, следует отнести:
   – развитие и создание новых глобальных и, особенно, региональных прогностических моделей состояния атмосферы, океана и гидросферы/криосферы для высоких широт Северного и Южного полушария. Система моделей должна быть ориентирована, в первую очередь, на обслуживание и предоставлять прогнозы с временными масштабами от суток до десятилетий и, возможно, на более длительные сроки. Разработку моделей необходимо проводить в режиме согласования с мероприятиями ВМО по созданию Глобальной интегрированной полярной прогностической системы. Подобная система моделей составляет основу как для стратегического прогнозирования климатических изменений, так и для решения прикладных задач, связанных с обеспечением безопасности деятельности и охраны природной среды в полярных регионах (поддержка действий по поиску и спасению терпящих бедствия, предотвращение и ликвидация последствий разливов нефтепродуктов и т. д.);
   – анализ рисков, обусловленных природными факторами; развитие и создание новых моделей функционирования и развития отраслей промышленности и других видов экономической и иной деятельности в Арктике с учетом влияния изменений климата как основы для формирования адаптационных мероприятий стратегического и оперативного характера;
   – развитие и совершенствование наблюдательных сетей в высоких широтах, интегрирование национальных сетей в международные сети, в частности, в рамках инициативы ВМО по созданию Глобальной службы криосферы, проектов Арктического совета по созданию Сети арктических опорных наблюдений и Программы мониторинга и оценки Арктики (http://www.amap.no), программы Научного комитета по антарктическим исследованиям (http://www.scar.org) и Научного комитета по океаническим исследованиям «Система наблюдений Южного океана», инициативы Университета Аляски (http://www.uaf.edu/) по созданию Международной сети по прогнозированию арктического ледяного покрова (Eicken, 2009). Данные наблюдений в высоких широтах составляют основу для информационного обеспечения безопасности и эффективности всех видов деятельности в полярных районах и служат базой для глобального климатического мониторинга;
   – развитие и совершенствование комплексной системы обеспечения гидрометеорологической безопасности в Арктике, придание системе адекватного статуса в рамках Соглашения о сотрудничестве в авиационном и морском поиске и спасании в Арктике (Соглашение о сотрудничестве…, 2011) и решений Рабочей группы Арктического совета по предупреждению, готовности и ликвидации чрезвычайных ситуаций (http://www.arctic-council.org);
   – изучение геологического строения и истории геологического развития полярных регионов, повышение уровня, масштабов и степени геолого-геофизической изученности арктических морей и прилегающей суши и Антарктики, проведение геологоразведочных и других работ в области геологического изучения недр и сырьевых ресурсов Арктики, исследование сырьевых ресурсов минеральных и углеводородных месторождений континентального шельфа;
   – научную деятельность в области охраны окружающей среды, защиты морской арктической системы, снижения экологических рисков и обеспечения устойчивого развития приполярных районов; мониторинг загрязнения природной среды, исследование отрицательного воздействия факторов различной природы на здоровье населения, окружающую среду и полярные экосистемы, анализ характеристик источников загрязнения, основных характеристик загрязнителей и специфики распространения, уязвимости сообществ коренных народов и биоразнообразия;
   – гармонизацию социально-экономического сектора деятельности в Арктике, комплексное планирование развития арктических территорий, мониторинг состояния населения Арктики, анализ и развитие систем здравоохранения, вовлечение коренных народов в индустриальные процессы в свете рекомендаций Рабочей группы Арктического совета по устойчивому развитию, социально-экономическое и культурное развитие коренных народов Арктики на основе традиционных форм хозяйствования;
   – разработку и внедрение новых технологий в промышленности, транспорте, связи, сельском хозяйстве, обеспечении жизнедеятельности, здравоохранении, защите окружающей среды и других областях, адаптированных к условиям высокоширотных районов с учетом новой парадигмы «зеленого вектора» развития (Будущее, которого мы хотим…, 2012);
   – деятельность в области образования, повышение уровня образовательного и научного потенциала в области полярных исследований, распространение знаний среди широкой общественности.

   Результаты МПГ 2007/08 позволят сохранить национальное наследие – итоги деятельности нескольких поколений российских и советских исследователей полярных областей Земли для будущего использования, создадут потенциал для развития научных исследований и информационного обеспечения деятельности в полярных районах, внесут значительный вклад в развитие отечественной и мировой науки, дадут возможность осознать пределы естественной изменчивости климатической системы и оценить тенденции будущих климатических изменений, составят основу для повышения качества прогнозирования состояния окружающей природной среды. Будущее, которого мы хотим (2012). Итоговый документ Конференции РИО+20. – Рио-де-Жанейро, Бразилия. 66 с. URL: http://www.stakeholderforum.org/fileadmin/files/FWWRussian.pdf

Литература

   Катцов В. М., Порфирьев Б. Н. (2012). Климатические изменения в Арктике: последствия для окружающей среды и экономики // Арктика: экология и экономика. № 2. С. 66–79.
   Матишов Г. Г. (2008). Влияние изменчивости климатического и ледового режимов на судоходство в арктических и южных морях // Вестник РАН. Т.78, № 10. С. 896–902.
   Матишов Г. Г. (2011). Климат морей Западной Арктики в начале XXI века // Известия РАН. Сер. геогр. № 3. С. 17–32.
   Матишов Г. Г. и др. (2012). Учет вековой динамики климата Баренцева моря при планировании морской деятельности / Материалы IV Всероссийской морской научно-практической конференции «Стратегия морской деятельности России и экономика природопользования в Арктике». – Мурманск: Изд-во МГТУ, с. 17–22.
   МГЭИК (2008). Изменение климата, 2007. Обобщающий доклад. Вклад I, II и III рабочих групп в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Пачаури, Р.К., Райзингер, А., и основная группа авторов (ред.)]. —МГЭИК, Женева, Швейцария. 104 с.
   Метеорологические и геофизические исследования (2011) / Под ред. Г. В. Алексеева. В серии: Вклад России в Международный полярный год 2007/08 – М.: Paulsen. 350 с.
   Назаров В.И., Калист Л. В. (2004). Экономический потенциал углеводородных ресурсов арктического шельфа и проблемы его освоения / Материалы международной конференции «Нефть и газ арктического шельфа – 2004». URL: http://helion-ltd.ru/eco-pot-13.
   Наземные и морские экосистемы (2011) / Под ред. Г. Г. Матишова и А. А. Тишкова. В серии: Вклад России в Международный полярный год 2007/08 – М.: Paulsen. 448 с.
   Научная программа участия Российской Федерации в проведении Международного полярного года (2007/08 год) (2006) / Утверждена сопредседателями Оргкомитета по МПГ 30 апреля 2006 г. – М.: Метеоагентство. 86 с.
   Нуукская декларация (2011) по случаю Седьмой министерской сессии Арктического совета, 12 мая 2011 г., Нуук, Гренландия (Nuuk Declaration, 2011. Nuuk Declaration on the occasion of the Seventh Ministerial Meeting of The Arctic Council, 12 May, 2011, Nuuk, Greenland). URL: http://arctic-council.org/filearchive/nuuk_declaration_2011_signed_copy-1.pdf
   Океанография и морской лед (2011) / Под ред. И. Е. Фролова. В серии: Вклад России в Международный полярный год 2007/08. – М.: Paulsen. 432 с.
   Основы государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу (2008) / Утверждены 18 сентября 2008 г., Пр-1969.
   План действий по участию Российской Федерации в подготовке и проведении Международного полярного года (2007/08) / Одобрен Морской коллегией при Правительстве Российской Федерации. Протокол заседания № 2 (9) от 8 июня 2005 г. Утвержден сопредседателями Оргкомитета по МПГ 30 октября 2005 г.
   План управления данными в Научной программе участия Российской Федерации в проведении Международного полярного года (2007/08) (2008) / Утвержден сопредседателями Оргкомитета по МПГ 23 сентября 2008 г. – М. 41 с. URL: http://www.mpg-info.ru/files/65977.doc
   Полярная криосфера и воды суши (2011) / Под ред. В. М. Котлякова. В серии: Вклад России в Международный полярный год 2007/08. – М.: Paulsen. 320 с.
   Принципы управления данными в Научной программе участия Российской Федерации в проведении Международного полярного года (2007/08) (2008) / Утверждены сопредседателями Оргкомитета по МПГ 23 сентября 2008 г. – М. 9 с. URL: http://www.mpg-info.ru/files/65976.doc
   Проблемы здравоохранения и социального развития Арктической зоны России (2011) / Под ред. Г. Н. Дегтевой. В серии: Вклад России в Международный полярный год 2007/08. – М.: Paulsen. 472 с.
   Рукша В. В. и др. (2011). Атомный ледокольный флот России и перспективы развития Северного морского пути // Арктика: экология и экономика. № 1. С. 52–61.
   Соглашение о сотрудничестве в авиационном и морском поиске и спасании в Арктике (2011). URL: http://arctic-council.npolar.no/accms/export/sites/default/en/meetings/2011-nuuk-ministerial/docs/Arctic_SAR_Agreement_RUS_FINAL_for_signataure_21-Apr-2011.pdf
   Строение и история развития литосферы (2010) / Под ред. Ю. Г. Леонова. В серии: Вклад России в Международный полярный год 2007/08. – М.: Paulsen. 640 с.
   Фролов И. Е. и др. (2007). Научные исследования в Арктике. Т. 2. Климатические изменения ледяного покрова морей Евразийского шельфа. – СПб.: Наука. 158 с.
   Экспедиционные исследования в период Международного полярного года 2007/08. Т.1. Экспедиции 2007 года (2008). 234 с.; Т.2. Экспедиции 2008 года (2009). 210 с. – СПб. Изд-во ААНИИ.
   ACIA (2005). Arctic Climate Impact Assessment. – Cambridge: Cambridge University Press. 1042 p. URL: http://www.acia.uaf.edu
   AMSA (2009). Arctic Marine Shipping Assessment Report 2009. Arctic Council. URL: http://pame.arcticportal.org/images/stories/PDF_Files/AMSA_2009_Report_2nd_print.pdf
   Anisimov O. A. еt al. (2007). Polar regions (Arctic and Antarctic) / In: Climate Change 2007. Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / M. L. Parry, O. F. Canziani, J. P. Palutikof, P.J. van der Linden and C. E. Yanson, eds. – Cambridge: Cambridge University Press. P. 653–685.
   Eicken H., Lovecraft A., Drucken-miller M. (2009). Sea-Ice System Services: A Framework to Help Identify and Meet Information Needs Relevant for Arctic Observing Networks // Arctic, 2. P. 119–136.
   Kalnay et al. (1996) The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project // Bull. Amer. Meteor. Soc., 77. Р. 437–470.
   Krupnik, I., et al., (2011). Understanding Earth’s Polar Challenges: International Polar Year 2007–2008. University of the Arctic, Rovaniemi, Finland/CCI Press (Printed Version), Edmonton, Alberta, Canada and ICSU/WMO Joint Committee for International Polar Year 2007–2008.
   Report to the Arctic Council and the International Arctic Science Committee «Plan for the Implementation Phase of SAON». Final Report (2011). URL: http://www.arcticobserving.org/images/stories/SAON_Reports/SAON_Report_February_20112.pdf
   Resolutions of Congress and the Executive Council (2012) / WMO-No. 508. 602 p.
   WMO Sixteenth Congress (2011). Draft Resolution 11.9/5 (Cg-Xvi) International Polar Decade Initiative, 1 June, 2011. WMO. Geneva, Switzerland. URL: ftp://ftp.wmo.int/Documents/SESSIONS/Cg-XVI/English/Approved %26Corrected/PINK11-9_POLAR_ACTIVITIES_en_2.doc

Приложения

Приложение 1. Перечень научных проектов и мероприятий по направлениям Научной программы участия Российской Федерации в проведении Международного полярного года (2007-2008 год)

Приложение 2. Международные проекты МПГ 2007/08, выполненные с участием российских специалистов

Приложение 3. Перечень российских экспедиций МПГ 2007/08

Приложение 4. Список важнейших мероприятий, посвященных участию Российской Федерации в МПГ 2007/08

//-- Конференции и совещания --//
   2004 г.
   Международное совещание «Сотрудничество в подготовке Международного полярного года 2007/08» (22–23 января 2004 г., Санкт-Петербург).
   Рабочее совещание по подготовке Научной программы Росгидромета по подготовке и проведению Международного полярного года 2007/08. (12 мая 2004, Санкт-Петербург).

   2005 г.
   Заседание Морской коллегии при Правительстве Российской Федерации (8 июня 2005 г., Москва).
   Международный семинар, посвященный презентации русского перевода Сводного отчета программы по Оценке климатических воздействий в Арктике (АСИА), проблемам изменения климата Арктики и вопросам подготовки Международного полярного года 2007/08 (30 марта – 1 апреля 2005 г., Санкт-Петербург).
   Научно-практическое совещание-семинар по региональным исследованиям в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения окружающей природной среды в регионе Восточной Сибири и Дальнего Востока (31 марта 2005 г., Якутск).
   Заседание Комитета старших должностных лиц Арктического совета (6–7 апреля 2005 г., Якутск).
   VII Международный научно-промышленный форум «Великие реки-2005/ICEF» (17–20 мая 2005 г., Нижний Новгород).
   Российско-финское совещание по вопросам подготовки и проведения Международного полярного года 2007/08 (19 мая 2005 г., Санкт-Петербург).
   Совещание по подготовке Международного полярного года 2007/08 (16–21 октября 2005 г., Сочи).
   IX Экономический форум (14–16 июня 2005 г., Санкт-Петербург).
   Российско-французский семинар «Восток 2005» (5–8 июля 2005 г., Санкт-Петербург).
   19-е Совещание Рабочей группы АМАП и Третья встреча авторов оценки деятельности по добыче нефти и газа в Арктике Арктического совета (12, 13 и 16 сентября 2005 г., Санкт-Петербург).
   Заседание Комитета старших должностных лиц Арктического совета (11–14 октября 2005 г., Ханты-Мансийск).
   5-й симпозиум «Метеорологические исследования в Антарктике» (14–16 ноября 2005 г., Санкт-Петербург).
   Координационное совещание ВМО по метеорологии Антарктики и вопросам подготовки МПГ (21–23 ноября 2005 г., Санкт-Петербург).
   Информационно-координационное совещание по проблемам научно-методической и оперативно-производственной деятельности учреждений Росгидромета в Арктике (28 ноября 2005 г., Санкт-Петербург).

   2006 г.
   Научная конференция «Россия в МПГ 2007/08» (3–5 октября 2006 г., Сочи).

   2007 г.
   Международный форум на Полярном круге «Лики Севера», посвященный открытию Международного полярного года (15–18 февраля 2007 г., г. Салехард).
   Заседание Морской Коллегии при Правительстве Российской Федерации (28 марта 2007 г., Москва).
   Международная конференция «Криогенные ресурсы Полярных регионов» (17–21 июня 2007 г., Салехард).
   Торжественное заседание «Дни Арктики в России» (21 июня 2007 г., Москва).
   Заседание Научно-технического совета Росгидромета на тему «Об участии Росгидромета в Российской научной программе проведения Международного полярного года 2007/08» (6 июля 2007 г., Москва).
   Научная конференция «Россия в МПГ – первые результаты» (3–9 октября 2007 г., Сочи).
   Конференция «Моря высоких широт и морская криосфера» (25–27 октября 2007 г., Санкт-Петербург).
   Встреча с журналистами в агентстве «ИнформНаука» (13 ноября 2007 г., Москва).

   2008 г.
   Международная научно-практическая конференция «75 лет с начала планомерного изучения и развития Севморпути» (21–22 февраля 2008 г., Санкт-Петербург).
   IV Северный социально-экологический конгресс (27–28 марта 2008 г., Сыктывкар).
   Неделя арктической науки (ASSW-08) (26 марта – 2 апреля 2008 г., Сыктывкар).
   Конференция «Адаптация к изменению климата и ее роль в обеспечении устойчивого развития регионов» (13–14 мая 2008 г., Мурманск).
   «Полярные исследования – перспективы изучения Арктики и Антарктики в период Международного полярного года» (8–11 июля 2008 г., Санкт-Петербург).
   XIV Гляциологический симпозиум «Гляциология от Международного геофизического года до Международного полярного года» (3–7 сентября 2008 г., Иркутск).
   Научная конференция «Вклад России в МПГ» (2–8 октября 2008 г., Сочи).
   Научная конференция по тематике Международного полярного года в рамках Международного молодежного «Омега-форума» (12–13 ноября 2008 г., Санкт-Петербург).
   VII медицинская ассамблея Союза городов Заполярья и Крайнего Севера и V научно-практическая конференция Центра полярной медицины ААНИИ (3–4 декабря 2008 г., Санкт-Петербург).

   2009 г.
   Специальный вечер в ознаменование завершения МПГ в Информационном центре ООН (11 февраля 2009 г., Москва).
   Церемония окончания МПГ (24–25 февраля 2009 г., Женева, Швейцария).
   V Северный социально-экологический конгресс (21 апреля 2009 г., Москва).
   Научная конференция «175 лет Гидрометслужбе России – научные проблемы и пути их решения» (26–27 мая 2009 г., Москва).
   Всероссийская научно-практическая конференция «Международный полярный год: достижения и перспективы развития циркумполярной медицины» (17–19 июня 2009 г., Архангельск).
   9-я Международная конференция и выставка по освоению ресурсов нефти и газа российской Арктики и континентального шельфа России и стран СНГ – RAO/CIS Offshore 2009 (16 сентября 2009 г., Санкт-Петербург).
   2-я Арктическая конференция на выставке «НЕВА-2009» (22 сентября 2009 г., Санкт-Петербург).
   Международное совещание по итогам МПГ (28 сентября – 1 октября 2009 г., Сочи).
   6-й метеорологический съезд (14–16 октября 2009 г., Санкт-Петербург).
   Научно-практическая конференция «Проблемы развития полярных регионов в условиях глобального изменения климата» в рамках Международного молодежного «Омега-форума» (24–27 ноября 2009 г., Санкт-Петербург).

   2010 г.
   Международная научная конференция «Морские исследования полярных областей Земли в Международном полярном году 2007/08» (21–23 апреля 2010 г., Санкт-Петербург).
   Международная конференция, посвященная Международному полярному году (IPY Oslo Science Conference) (7 июня –13 июня 2010 г., Осло, Норвегия).
   Международная научно-практическая конференция «Арктические перспективы – XXI век» (24–25 июня 2010 г., Нарьян-Мар).
   Научная конференция «Разработка и реализация комплексного плана научных исследований погоды и климата» (27 августа 2010 г., Москва).
   Международная конференция «Арктика – территория диалога» (22–23 сентября 2010 г., Москва).
   Конференция по созданию программы Международного полярного десятилетия (4–8 октября 2010 г., Сочи).
   Заседание Общественного совета Росгидромета (26 октября 2010 г., Москва).
   Международная научно-практическая конференция «Инновации как фактор устойчивого развития Арктики» (24–27 ноября 2010 г., Салехард).

   2011–2012 гг.
   Международная конференция «Северным морским путем к стратегической стабильности и равноправному партнерству в Арктике» (6–11 августа 2011 г., борт атомного ледокола «Ямал»).
   Международная конференция «Арктика – территория диалога» (22–23 сентября 2011 г., Архангельск).
   Научная конференция «Комплексные и междисциплинарные исследования полярных районов» (9–11 октября 2011 г., Сочи).
   Межведомственная научно-практическая конференция «Изучение и освоение ресурсов Мирового океана в России: состояние и перспективы» (2 декабря 2011 г., Москва).
   Международная конференция «От знания к действию» (22–27 апреля 2012 г., Монреаль, Канада).
   Научная конференция с международным участием «История изучения и освоения Арктики – от прошлого к будущему» (12–13 сентября 2012 г., Архангельск).
   Международная научная конференция по региональным проблемам гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды (2–5 октября 2012 г., Казань).
   Конференция «От Международного полярного года к Международному полярному десятилетию» (7–10 октября 2012 г., Сочи).
   Арктическая зона Российской Федерации: северо-восточный вектор развития (28–29 ноября 2012 г., Санкт-Петербург).
   Международный форум «Арктика: настоящее и будущее» (5–6 декабря 2012 г., Санкт-Петербург).
//-- Выставки --//
   Международная выставка-конгресс «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (25–28 сентября 2006 г., Санкт-Петербург; 10–13 марта 2009 г., Санкт-Петербург).
   Выставка в рамках Международной конференции по проблемам гидрометеорологической безопасности (26–29 сентября 2006 г., Москва).
   Международные выставки «Океан 2006» (25–28 апреля 2006 г., Москва), «Океан 2007» (23–26 апреля 2007 г., Москва).
   Выставки-конференции «Нева-2005» (26–29 сентября 2005 г., Санкт-Петербург), «Нева-2007» (24–27 сентября 2007 г., Санкт-Петербург), «Нева-2009» (22–25 сентября 2009 г., Санкт-Петербург), «Нева-2011» (20–23 сентября 2011 г., Санкт-Петербург).
   VIII Московский международный салон инноваций и инвестиций (2008 г., Москва).
   II Международная выставка-конгресс «Перспективные технологии XXI века» (30 сентября – 3 октября, 2008 г., Москва).
   METEOREX-2008 (27–29 ноября 2008 г., Санкт-Петербург).
   Выставка «МЕТЕО-ЭКСПО 2009» (26–27 мая 2009 г., г. Москва).
   Международная выставка «Мировой океан-2011» (30 ноября – 2 декабря 2011 г., Москва), «Мировой океан-2012» (29 ноября – 1 декабря 2012 г., Москва).
   Международная выставка в период Международной конференции «Безопасность и сотрудничество в Арктике: новые рубежи» (12 апреля 2012 г., Мурманск).
   Международная выставка в период 32-го Международного географического конгресса (25–30 августа 2012 г., Кельн, Германия).