Коллектив авторов - Итоги МПГ 2007/08 и перспективы российских полярных исследований

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.

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.

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 2и CH 4. Особый интерес представляет эмиссия метана, которая может произойти в случае прогнозируемых изменений климата и обусловленного ими изменения температурного режима вечной мерзлоты.

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.

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.

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.