Статья: Пространственное положение кромки льдов в августе - сентябре в восточных морях России в начале XXI в.

Таблица 2

Среднее положение кромки льдов в сентябре (аномалии в долях с.к.о.) по меридиональным створам в морях Лаптевых (ЧМ), Восточно-Сибирском (ВСМ) и Чукотском (ЧМ)

Table 2

Mean ice edge location (anomalies in fractions of the standard deviation) in September at the meridians of the Laptev, East-Siberian and Chukchi Seas

Период 1996-2001 гг. Ледовые условия вновь ухудшились, во всех шести годах наблюдалась отрицательная аномалия широтного положения кромки. По сравнению с предыдущим периодом на большей части акватории кромка сместилась в южном направлении и примерно вернулась к состоянию периода 1981-1988 гг. В целом эти два периода -- 1981-1988 гг. и 1996-2001 гг. -- очень схожи, разница среднего положения кромки для всех створов составляет только 0,4 градуса широты (и увеличивается лишь в Чукотском море до 1,5 градуса широты). Наибольшее ухудшение ледовых условий, т.е. смещение кромки в южном направлении -- по сравнению с периодом 1989-1995 гг. -- произошло в Восточно-Сибирском море (до 3,0-3,5 градусов широты). В результате граница льдов вновь стала проходить по Новосибирским островам и о. Врангеля.

Период 2002-2006 гг. Впервые за весь имеющийся ряд наблюдений устойчиво отрицательные аномалии положения кромки льдов меняются на устойчиво положительные аномалии, которые наблюдались в четырех случаях из пяти лет; однако величины этих положительных аномалий еще сравнительно невелики. Именно в течение этого 5-летнего периода начинается однонаправленная и крупномасштабная трансформация в пространственном положении кромки льдов и ее устойчивое смещение в северном направлении. По сравнению с предыдущим периодом кромка сместилась на север в среднем на 2,6 градуса широты; на отдельных створах (150° в.д., 160° в.д., 180° в.д.) -- до 4,5-5,0 градусов широты (т.е. примерно на 500-550 км).

Важнейшая пространственная особенность состоит в том, что наибольшее смещение кромки происходит к востоку от Новосибирских островов, т.е. на акватории Восточно-Сибирского и Чукотского морей (среднее смещение на 3,4 градуса широты), а в море Лаптевых изменения в несколько раз меньше (среднее смещение на 1,1 градус широты). В пространственном отношении кромка льдов поднялась выше Новосибирских островов и о. Врангеля примерно на 4 градуса широты.

Период 2007-2010 гг. Тенденции, сформировавшиеся в предыдущий период, получили последовательное развитие, и в течение всех четырех лет наблюдалась положительная аномалия положения кромки, причем ее величина -- по сравнению с предыдущим периодом -- увеличилась в 4-5 раз. По сравнению с периодом 2002-2006 гг. кромка сместилась на север еще в среднем на 2,6 градуса широты; на отдельных створах (170° в.д. - 170° з.д.) -- до 4,5-5,0 градусов широты. Важнейшая пространственная особенность повторяет тенденцию предыдущего периода и заключается в том, что наибольшее смещение кромки все так же наблюдалось в Восточно-Сибирском и Чукотском морях (среднее смещение кромки на 4,0 градуса широты), а в море Лаптевых изменения были примерно в 3-4 раза меньше (среднее смещение кромки на 1,1 градус широты). В 2007 г. был зафиксирован абсолютный максимум северного продвижения кромки, за счет, прежде всего, восточной части акватории (в Восточно-Сибирском море аномалия составила +3,13 величины с.к.о., в Чукотском море +2,94 величины с.к.о., а в море Лаптевых -- только +0,28 величины с.к.о.). В пространственном отношении кромка льдов в среднем за период достигла на меридиане о. Врангеля 80-й параллели, а на меридиане Новосибирских островов -- даже 81-й. В среднем для всей восточной арктической зональной полосы этот период был кульминацией северной экспансии кромки льдов.

Период 2011-2015 гг. В течение всех пяти лет наблюдались положительные аномалии положения кромки, однако -- по сравнению с предыдущим периодом -- их величины уменьшились в среднем примерно на 1/4 (от 1,47 до 1,12 величины с.к.о.). Впервые с периода 1996-2001 гг. было отмечено возвратное движение осредненной для всех створов кромки льдов, которая сместилась в южном направлении -- по сравнению с периодом 2007-2010 гг. -- в среднем на 0,8 градуса широты; на отдельных створах (160° в.д. и 180° в.д.) -- на более 5,0 градусов широты. Важнейшая пространственная особенность, не наблюдавшаяся раньше, заключалась в перемещении области наибольших положительных аномалий с восточной части исследуемой акватории на ее западную часть. Если в течение периодов 2002-2006 гг. и 2007-2010 гг. наибольшие аномалии положения кромки отмечались в Чукотском море, то в течение периода 2011-2015 гг. они наблюдались уже в море Лаптевых, где кромка льдов -- по сравнению с предыдущим периодом -- поднялась к северу в среднем на 2,6 градуса широты (а на створе 120° в.д. -- даже на 3,7 градуса широты). Другая пространственная особенность состояла в том, что смещение кромки на юг в восточной части акватории наблюдалось именно на тех акваториях, где в течение двух предыдущих периодов происходило наиболее активное смещение кромки в противоположном направлении, на север; на совместной акватории восточной части Восточно-Сибирского моря и Чукотского моря кромка в среднем опустилась к югу на 3,9 градуса широты по сравнению в периодом 2007-2010 гг. В 2014 г. был зафиксирован второй по рейтингу максимум северного продвижения кромки, за счет, прежде всего, западной части акватории (в море Лаптевых аномалия составила +2,67 величины с.к.о., в Восточно-Сибирском море +1,15 величины с.к.о., а в Чукотском море только +0,80 величины с.к.о.). В пространственном отношении кромка льдов в среднем за период в море Лаптевых поднялась на север до 82-й параллели, а в Восточно-Сибирском море опустилась на юг до 75-й параллели.

Период 2016-2018 гг. Текущее трехлетие еще не оформилось в законченный временной интервал, и он, возможно, продлится еще несколько лет. В течение всех трех уже истекших лет наблюдались положительные аномалии положения кромки, однако их величина уменьшилась: по сравнению с периодом 2007-2010 гг. -- примерно на 40 %, а по сравнению с периодом 2011-2015 гг. -- примерно на 20 %. Как следствие, в течение текущего периода продолжает развиваться тенденция, оформившаяся в предыдущий период, а именно: движение кромки в южном направлении, которая в среднем для всех створов сместилась к югу на 1,3 градуса широты по сравнению с периодом 2007-2010 гг. и на 0,5 градуса широты по сравнению с периодом 2011-2015 гг. По сравнению с предыдущим периодом наибольшее смещение кромки на юг (около 3 градусов широты) наблюдалось на западе исследуемой акватории, в центральной части моря Лаптевых на створах 120-130° в.д. Еще одной важной особенностью является отсутствие сильной неоднородности в пространственном расположении положительных аномалий широтного положения кромки. Если в 20072010 гг. наибольшие аномалии были локализованы к востоку от Новосибирских островов, а в 2011-2015 гг. -- к западу от них, то в течение 2016-2018 гг. величина аномалий во всех трех арктических морях примерно одинакова и составляет всего лишь +0,76...+0,86 величины с.к.о. В пространственном отношении кромка льдов спустилась к югу в море Лаптевых до 79-й параллели, а в Восточно-Сибирском море -- до 76-й параллели.

Сравнительный анализ режима кромки льдов в однородных периодах позволяет уточнить некоторые особенности многолетней ледовой изменчивости в конце XX и начале XXI в.

1. Несмотря на то, что активный этап изменения положения кромки начался в 2002-2006 гг, все-таки и в XX в. уже наблюдались некоторые предварительные признаки будущих изменений. Так, в течение периода 1989-1995 гг. произошли первые заметные изменения режима кромки в Восточно-Сибирском море, которые, однако, не получили пространственного развития на соседние моря (Лаптевых и Чукотское). Видимо, именно локальность этого северного смещения кромки, ограниченного пространством только между Новосибирскими островами и о. Врангеля, и не позволила ему трансформироваться в более крупномасштабное и по пространству, и по времени, и по значимости природное явление. В некотором смысле период 1989-1995 гг. был «предтечей» или «фальстартом» тех радикальных изменений, которые сначала начались, а затем и полностью реализовались в восточных арктических морях через несколько лет, уже в XXI в.

2. Крупномасштабное изменение положения кромки льдов в конце летнего периода, которое произошло в 2000-2010-е гг., представляет собой природное колебание по типу «ледовой волны». Это ледовое явление образовалось в Чукотском море в 2002-2006 гг., вовлекло в орбиту своего влияния восточную часть ВосточноСибирского моря и достаточно быстро в виде «гребня волны» продвинулось на север до 80-82-й широты, выйдя за пределы северной границы восточных арктических морей. После этого, достигнув пространственного максимума в 2007-2010 гг., гра- ница льдов в восточной части исследуемой акватории оказалась в фазе волнового обратного движения с севера на юг. Но одновременно к западу от Новосибирских о-вов в волновое движение включилась акватория моря Лаптевых, где кромка льдов, на гребне продвижения, быстро достигла широты северной оконечности Северной Земли; также достигнув пространственного максимума, но позднее, уже в 20112015 гг., граница льдов и в западной части исследуемой акватории волнообразно устремилась с севера на юг. В результате и в восточной, и в западной части восточных арктических морей в течение 2002-2015 гг. произошли типологически схожие, взаимосвязанные волнообразные колебания в положении кромки льдов сначала с юга на север, а затем с севера на юг. Некоторый единый природный процесс, возникнув, получил полное развитие и закончился (или, возможно, временно приостановился), так что в 2016-2018 гг «волнение» в колебаниях кромки сравнительно успокоилось.

3. Пространственные и временные особенности в многолетнем режиме кромки льдов, полученные при анализе ледовых условий в однородных периодах, позволяют составить некоторые представления о возможном будущем состоянии характеристик ледяного покрова. Если предположить, что после 2007-2010 гг началось устойчивое и последовательное возвратное движение кромки с севера на юг, и учесть скорость уменьшения положительных аномалий положения кромки в течение 2011-2015 гг. и 2016-2018 гг., то следует ожидать, что в середине -- второй половине 2020-х гг. среднее положение кромки льдов по створам между Северной Землей и Аляской будет примерно соответствовать уровню периода 2002-2006 гг. То есть по сравнению с текущим периодом 2016-2018 гг в течение ближайших десяти лет прогнозируется генеральное пространственное смещение кромки льдов в южном направлении примерно на 1,5 градуса широты.

Понятно, что пространственные изменения летнего положения льдов (как от периода южного положения кромки в 1981-2001 гг. к периоду ее северного положения в 2002-2018 гг., так и различия режима кромки в 2000-х и 2010-х гг. к западу и востоку от Новосибирских островов) соответствуют общим особенностям более крупномасштабных многолетних колебаний состояния ледяного покрова в арктических морях России и в целом в Арктике, которые, в свою очередь, имеют непосредственной причиной изменения атмосферной циркуляции в умеренных и северных широтах Северного полушария Земли [2, 10, 11]. Многолетняя волновая изменчивость атмосферной циркуляции и приземного поля давления воздуха вызывает целый спектр природных последствий [13], одним из которых являются соответствующие трансформации в состоянии характеристик ледяного покрова в конце летнего и в начале осеннего сезонов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Пространственное положение кромки льдов в конце летнего сезона является информативным и объективным показателем, характеризующим ледовые условия не только на акватории восточных арктических морей России (Лаптевых, Восточно-Сибирского, Чукотского), но и смежных областей Арктического бассейна, где в начале XXI в. происходят радикальные изменения в состоянии природной среды.

Межгодовая изменчивость среднего положения кромки для всей суммарной восточной акватории от Северной Земли до Аляски (между меридианами 100° в.д. и 160° з.д.) показывает, что ряд наблюдений 1981-2018 гг. состоит из двух принципиально различающихся частей: 1981-2001 гг. с устойчиво южным положением кромки и 2002-2018 гг. с устойчиво северным положением кромки в августе - сентябре. При этом разница между двумя средними многолетними состояниями кромки составляет около 3,8 градуса широты, а разница между экстремальными значениями в 1996 г. и 2007 г. составляет около 9,0 градусов широты, т.е. при формировании экстремальной кромки в XXI в. граница морских льдов сместилась (относительно XX в.) в северном направлении примерно на 1000 км (в среднем для всей зональной полосы протяженностью в 100 градусов по меридиану). Переход от одного многолетнего состояния к другому произошел сравнительно быстро в течение 2004-2007 гг., при этом средняя скорость перемещения кромки льдов составила 200-250 км в год (в среднем для всех створов) и около 450 км в год (для отдельных створов).

Ведущая пространственная особенность смещения кромки на север в XXI в. заключается в неоднородности формирования ее положительных аномалий в западной и восточной частях суммарной восточной арктической акватории (граница -- меридиан острова Новая Сибирь) в течение 2000-х гг. и 2010-х гг. В течение 2002-2010 гг. наибольшие положительные аномалии зонального положения кромки наблюдались в восточном фрагменте суммарной акватории, и в 2007 г. было зафиксировано экстремально северное положение кромки к востоку от Новосибирских о-вов (среднее значение на восточных створах составило 84,0° с.ш.). Напротив, в течение 2011-2018 гг. наибольшие положительные аномалии зонального положения кромки наблюдались уже в западном фрагменте суммарной акватории, и в 2014 г. было зафиксировано экстремально северное положение кромки к западу от Новосибирских островов (среднее значение на западных створах составляет 84,5° с.ш.).

Многолетняя экспансия в северном направлении кромки льдов в восточных арктических морях, наблюдаемая в первые два десятилетия XXI в., представляет собой единое природное явление, состоящее из двух взаимосвязанных частей. В течение 2000-х гг кромка достаточно быстро продвигалась к северу, прежде всего в восточной части акватории, к востоку от Новосибирских островов. Затем в течение 2010-х гг. началась вторая фаза многолетнего природного процесса, когда смещение кромки на север охватило и западную часть акватории к западу от меридиана о. Новая Сибирь.