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

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.