Правительство ямало-ненецкого автономного округа федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

7.2.Океанографические исследования и попутные наблюдения

2-1. Гидрология и гидрохимия Карского моря

Ожидаемые научные и практические результаты базовых НИР (тематики ЦНТП Росгидромета и ФЦП «Мировой океан») исполнителя экспедиционных работ:

Материалы экспедиционных работ будут использованы для решения практических и научных задач ряда федеральных и ведомственных программ, нацеленных на:

изучение и оценка гидрометеорологических условий российских арктических морей и устьев рек;
ввод в опытную эксплуатацию и внедрение в оперативную работу моделей и основанные на них технологии расчетов и прогнозов различной заблаговременности гидрометеорологических параметров, распространения различных видов загрязнения морской среды, в том числе при аварийном разливе нефтепродуктов на акватории Северного Ледовитого океана и арктических морей;
развитие баз данных гидрологических и гидрохимических параметров по акваториям и прибрежным зонам арктических морей и морских устьев рек России, включенных в систему «Единая государственная система информации об обстановке в Мировом океане» (ЕСИМО)

Задачи и ожидаемые результаты экспедиционных работ:

Задачами экспедиционных работ являются:

проведение зондирований толщи воды на океанографических станциях;
выполнение суточных океанографических станций в местах продолжительной стоянки судна;
отбор проб воды на океанографических станциях для последующего гидрохимического анализа и определения растворённого органического вещества ("желтого вещества").

В результате выполнения работ на океанографических станциях планируется получить новые данные о распределении термохалинных, гидрохимических и гидрооптических характеристик морской воды в южной части Карского моря, и вокруг полуострова Ямал и Енисейский залив.

Ожидаемые результаты лабораторно-камеральной обработки материалов и аналитических работ:

Электронный архив с данными распределения гидрологических и гидрохимических характеристик юго-западной части Карского моря, включая губы полуострова Ямал;
Пополненные федеральные и международные банки данных, в т.ч.:

Федеральный банк данных «Арктический бассейн и Арктические моря»; владелец (правообладатель): Росгидромет, администратор: ААНИИ;
Мировой режимно-справочный банк данных «Океанография», владелец (правообладатель): Росгидромет, администратор ВНИИГМИ-МЦД.

Вклад в выполнение федеральных и ведомственных программ, в т.ч.:

ФЦП «Мировой океан», подпрограмма «Создание единой государственной системы информации об обстановке в Мировом океане (ЕСИМО)»;
ЦНТП Росгидромета 1.5.3.2 «Оценка гидрометеорологических и ледовых условий арктических морей России и разработка ежегодных и квартальных обзоров текущего состояния арктических морей России и Северного Ледовитого океана, включающих новые данные морских и высокоширотных арктических экспедиций»;
ЦНТП Росгидромета 1.5.4.3 «Исследование режимно-климатических характеристик акваторий Мирового океана, морей и морских устьев рек России, включая полярные области Земли».

Аналитические материалы по проблематике;
Не менее 4-х научных публикаций по проблематике в период выполнения работ по базовым НИР (тематики ЦНТП Росгидромета и ФЦП «Мировой океан») до 2013 г.

Содержание экспедиционных работ, методики выполнения работ, приборы и оборудование:

Приборы и оборудование:

SBE 32c Carousel (розетта) производства компании Sea-Bird Electronics (США) с 12 батометрами по 5 л каждый для отбора проб воды с различных горизонтов.
Профилограф SBE 19plus V2 (2 шт.) производства компании Sea-Bird Electronics (США) с датчиками температуры, давления и кондуктивности, растворенного кислорода, pH, флюоресценции и мутности.
Ручная лебедка (СП-77, РФ) для производства CTD профилирования до глубин 70 м;
Гидрохимические приборы и оборудование для определения состава морской воды: титратор АТП-02, компрессор воздушный, фотометр фотоэлектрический КФК-3-01, pH-метр HI 2210.

Океанологические исследования будут проходить в три этапа:

На первом этапе исследования будут проводиться в режиме попутных наблюдений, и заключаться в выполнении океанографических станций в прибрежной зоне полуострова Ямал с заходом в Байдарацкую, Гыданскую, Обскую и Тазовскую губы, также в Енисейском заливе в районах путевых точек движения НИС. Во время выполнения первого этапа планируется проведение океанографических разрезов, направленных перпендикулярно изобатам и поперек проливов и губ вблизи путевых точек, а также при переходе между ними. В местах продолжительной стоянки судна будут проводиться суточные океанографические станции. В целом, объем попутных морских исследований будет определяться графиком и режимом работы судна, а также навигационной и метеорологической обстановкой.
На втором этапе исследования будут заключаться в проведении серии океанографических разрезов, расположенных в широтном направлении на шельфовой части Карского моря (рис. 8, табл. 15). Длительность второго этапа - 9 суток. Предполагается выполнение не менее 4 разрезов, не менее 50 океанографических станций. Примерные размеры океанологического полигона 300 х 400 миль. Положение станций и разрезов может изменяться в зависимости от конкретно сложившейся гидрометеорологической обстановки и общего хода выполнения работ.

рис. 8 Схема полигона плановых морских работ (цифрами обозначены номера океанографических разрезов).

табл. 11 Координаты океанографических станций

№ разреза	№ станции	Широта, сев.	Долгота, вост.	№ разреза	№ станции	Широта, сев.	Долгота, вост.	№ разреза	№ станции	Широта, сев.	Долгота, вост.
1	1	70	61	2	21	73,6	73,4	3	41	75	84,4
1	2	70	62	2	22	73,6	74,5	3	42	75	86,2
1	3	70	63	2	23	73,6	75,6	4	43	77	69
1	4	70	64	2	24	73,6	76,7	4	44	77	70,85
1	5	70	65	2	25	73,6	77,8	4	45	77	72,7
1	6	70	66	2	26	73,6	78,9	4	46	77	74,55
2	7	73,6	58	2	27	73,6	80	4	47	77	76,4
2	8	73,6	59,1	3	28	75	61	4	48	77	78,25
2	9	73,6	60,2	3	29	75	62,8	4	49	77	80,1
2	10	73,6	61,3	3	30	75	64,6	4	50	77	81,95
2	11	73,6	62,4	3	31	75	66,4	4	51	77	83,8
2	12	73,6	63,5	3	32	75	68,2	4	52	77	85,65
2	13	73,6	64,6	3	33	75	70	4	53	77	87,5
2	14	73,6	65,7	3	34	75	71,8	4	54	77	89,35
2	15	73,6	66,8	3	35	75	73,6	4	55	77	91,2
2	16	73,6	67,9	3	36	75	75,4
2	17	73,6	69	3	37	75	77,2
2	18	73,6	70,1	3	38	75	79
2	19	73,6	71,2	3	39	75	80,8
2	20	73,6	72,3	3	40	75	82,6

На третьем этапе будет выполнена серия океанографических разрезов, расположенных в широтном направлении на шельфовой части Карского моря (рис. 8, табл. 15). Длительность третьего этапа - 3 суток. Предполагается выполнение не менее 2 разрезов. Положение станций и разрезов может изменяться в зависимости от конкретно сложившейся гидрометеорологической обстановки и общего хода выполнения работ. Основной задачей работ на третьем этапе будет являться оценка гидрохимических параметров с последующей оценкой выноса загрязняющих веществ в Енисейский залив.

рис. 9 Схема океанографического полигона в районе путевой точки 10 (Енисейский залив)

На каждой океанографической станции будет осуществляться зондирование толщи морской воды для определения термохалинных характеристик (температура и соленость). Одновременно с этим будет проводиться отбор проб воды с различных горизонтов для определения биогенных элементов, анионно-катионного состава, хлорофилла «а», концентрации взвешенного вещества и содержания в нем органического углерода, растворенного кислорода, водородного показателя рН. Гидрохимический анализ будет произведен на борту судна и лабораториях ААНИИ.

Предполагается круглосуточное выполнение работ. Гидрологические работы на втором этапе работ выполняются двумя 12-часовыми вахтами по два гидролога в каждой, гидрохимические исследования выполняются тремя 8-часовыми вахтами по одному гидрохимику в каждой.

Гидрохимический анализ проб воды, отобранных в ходе экспедиционных работ, будет осуществлен непосредственно на борту судна и в гидрохимических лабораториях ААНИИ.

2-2. Попутные метеорологические наблюдения в акватории Карского моря

Актуальность выполнения научной задачи:

В условиях аномального изменения климатической системы, наблюдаемое в Арктике в последнее десятилетие, результаты актинометрических и метеорологических наблюдений, измерения общего содержания озона (ОСО) и концентрации диоксида углерода, являются важной составной частью общей базы данных, на основе которой делаются оценки текущих изменений климата. Анализ полученных рядов позволит сделать некоторые выводы о локальных и глобальных процессах в атмосфере, с которыми могут быть связаны аномалии арктического климата, наблюдавшиеся в последние годы.

Цели и ожидаемые научные и практические результаты базовых НИР (тематики ЦНТП Росгидромета) исполнителя экспедиционных работ:

Изучение и оценка изменчивости метеорологических параметров над акваториями российских арктических морей и устьев рек. Усовершенствованные модели конвекции и водообмена и расчета количественных оценок переноса тепла и соли в СЛО; оценки пространственно-временной изменчивости концентрации озона, углекислого газа и метана в приповерхностном слое атмосферы; база данных метеорологических параметров по акваториям и прибрежным зонам арктических морей и морских устьев рек России.

Задачи и ожидаемые результаты экспедиционных работ:

проведение стандартных попутных метеорологических и актинометрических наблюдений, а также измерений концентрации озона и двуокиси углерода по маршруту следования судна.

В результате выполнения попутных метеорологических работ планируется получить новые данные о распределении метеорологических характеристик, данные об общем содержании озона в атмосфере и концентрации двуокиси углерода (СО₂) в приводном слое воздуха в южной части Карского моря и вокруг полуострова Ямал.

Ожидаемые результаты лабораторно-камеральной обработки материалов:

Электронный архив с данными распределения метеорологических и актинометрических параметров, а также концентрации углекислого газа и озона по маршруту следования судна;
Пополнение мирового банка данных:

Мировой режимно-справочный банк данных «Морская аэрометеорология», владелец (правообладатель): Росгидромет, держатель: ВНИИГМИ-МЦД, администратор: ВНИИГМИ-МЦД.

Вклад в выполнение федеральных и ведомственных программ, в т.ч.:

ЦНТП Росгидромета 1.5.1.3 «Модели совместной циркуляции вод океана и льда с усовершенствованными параметризациями процессов в системе атмосфера-лед-океан на основе усвоения результатов натурных экспериментов на дрейфующих станциях и морских арктических экспедиций»;
ЦНТП Росгидромета 1.5.4.3 «Исследование режимно-климатических характеристик акваторий Мирового океана, морей и морских устьев рек России, включая полярные области Земли»;
ЦНТП Росгидромета 1.5.4.6 п.2 «Оценки параметров изменчивости концентрации парниковых газов над акваторией Арктического бассейна по данным дрейфующих станций и судов».
Реализация программы попутных судовых метеорологических наблюдений.

Аналитические материалы по проблематике;
Не менее 3-х научных публикаций по проблематике в период выполнения работ по базовым НИР до 2013 г.

Содержание экспедиционных работ, методики выполнения работ, приборы и оборудование:

Приборы и оборудование:

Портативная метеорологическая станция Geos N11 (Швейцария)
Пиранометр М-80 Савинова-Янишевского (РФ)
Пиранометр CM-21 Kipp & Zonen (Нидерланды)
Газоанализатор CO2 Оптогаз 500.4 (РФ)
Озонометр М-124 (РФ)
Фотометры Li-COR Quantum (США)

Определение парниковых газов в атмосфере будет осуществляться с борта судна при помощи аналитических приборов.

Предполагается круглосуточное выполнение метеорологических и актинометрических наблюдений в течение всего периода экспедиционных работ, включая переход Архангельск – Ярояха, работы в районах пт. 1-10, плановые морские работы в Карском море, переход Карское море – Архангельск.

Измерения концентрации СО₂ будут выполняться непрерывно в период плавания судна. Измерения общего содержания озона планируется выполнять в основные синоптические сроки (00, 03, 06, 12, 18, 21 UTC) параллельно с проведением стандартных судовых метеорологических наблюдений, которые включают в себя наблюдения за температурой воздуха, относительной влажностью, атмосферным давлением, скоростью и направлением ветра, характеристикой облачности, определением суммарной солнечной радиации
<< предыдущая страница следующая страница >>