Наблюдения за айсбергами с помощью РЛС

РЛС-наблюдения за ледовой обстановкой в период 56 РАЭ на станции «Прогресс» выполнялись с помощью локатора «Bridge master E», установленного на высоте 61 метр, примерно на расстоянии 0.5 километра от станции. В период активного дрейфа айсбергов, после взлома припая в заливе Прюдс и в бухте Восточная, наблюдения выполнялись ежедневно. С помощью программы «VGA2USB/DVI2USB/KVM2USB» (версия 2.2.32, сайт http://www.epiphan.com) производилась фиксация «картинки» монитора локатора в диапазонах 6, 12, 24 и 48 километров с сохранением данных в памяти ноутбука. Параллельно велись визуальные наблюдения из пунктов «окоп», «высота 117», «Трезубец» и прочие, для визуальной идентификации ледовых объектов наблюдаемых с помощью РЛС. Вся эта информация использовалась для составления ледовых карт в масштабах 1:300000 и 1:40000. Помимо этого, с помощью вышеупомянутой программы, периодически производилась автоматическая многочасовая запись «картинок» локатора с заданной дискретностью, в диапазонах 12 или 24 километра. Как правило, использовались дискретности в 1.0 час и 0.5 часа, продолжительность записей от 24 до 60 часов. В дальнейшем «пролистывая» записанные «картинки» получали траекторию движения ледовых объектов на удалении до 40 километров от пункта наблюдений. Вся полученная информация использовалась для определения скоростей и направлений движения айсбергов в радиусе 30 километров и составления схем движения. После установления припая, в период с конца апреля по середину декабря 2011 года РЛС-наблюдения велись ежедекадно и наряду с GPS-картированием использовались для составления подробной схемы расположения айсбергов вблизи станционного полуострова Миррор. После 15 декабря 2011 года РЛС-наблюдения прервались по причине сбоя настроек, а также в связи с демонтажем аппаратуры РЛС и переносом ее в новое помещение. Наблюдения были возобновлены только в начале февраля 2012 года. Как уже отмечалось, в ходе РЛС-наблюдений за дрейфом ледовых объектов определялись их скорости и направления движения, а также делались попытки определения линейных размеров объектов. Но как удалось установить, линейные размеры засветок на экране монитора далеко не всегда соответствуют линейным размерам объектов, а зачастую зависят от отражательной способности объекта. Поэтому встречающиеся в отчете линейные характеристики объектов удаленных более чем на 10-12 километров следует воспринимать только как приблизительные. В итоге, анализ полученных данных РЛС-наблюдений подтверждает выводы представленные в различных публикациях, в том числе в работах Романова А.А., посвященных исследованиям в Антарктиде, в частности, дрейфа айсбергов, которые показывают, что движение ледовых объектов, как по скорости, так и по направлению, носит достаточно сложный характер, вследствие влияния целого комплекса гидрометеорологических факторов. Основное влияние на характер дрейфа оказывают ветровые условия, а также направления и скорости течений. Причем влияние последних более значительно, так как подводная часть айсберга, подверженная влиянию течений, составляет 80% от его общих размеров. Ветровой фактор зачастую либо усиливает, либо ослабляет влияние течений. Детальное описание результатов РЛС-наблюдений представлено в месячных отчетах в абзацах, посвященных ледовой обстановке в заливе Прюдс за февраль, март и апрель 2011 года.

На основании анализа имеющихся данных составлена общая схема движения айсбергов в навигационный период, на удалении до 30 километров от побережья станционного полуострова Миррор (рисунок 3.2.1 в приложениях).

РЛС-наблюдения за дрейфом ледовых объектов в сезон 57 РАЭ, как уже упоминалось, начались после переноса локатора на новое место, с 7 февраля 2012 года, и продолжались до конца первой декады марта 2012 года. Методика наблюдений осталась без изменений. Для определения скоростей и направлений движения ледовых объектов, как и в прошлый сезон, применялся метод автоматической записи показаний локатора, то есть регистрация «картинки» на дисплее локатора с записью на рабочий ноутбук, с дискретностью 30 минут. Использовались диапазоны 12 или 24 километров, в режиме «MAX VIEW», что позволяло отслеживать дрейф объектов на удалениях до 20 или 40 километров.

Записи производились:

Ø 7-9 февраля 2012 года, продолжительностью 48 часов (начало записи в 18:30), в диапазоне 12 километров;

Ø 12-14 февраля 2012 года, продолжительностью 51 час (начало записи в 14:50), в диапазоне 24 километра;

Ø 22-24 февраля 2012 года, продолжительностью 46,5 часов (начало записи в 22:20), в диапазоне 12 километров;

Ø 28 февраля - 1 марта 2012года, продолжительностью 49 часов (начало записи в 17:20), в диапазоне 12 километров;

Анализ записи от 7-9 февраля 2012 года. Первые 4.0-4.5 часа после начала записи, дрейф ЛО (ледовых объектов) носил приблизительно однонаправленный характер. Направление 120-130 градусов, средняя скорость объектов 0.5-0.6 километров в час (14-17 сантиметров в секунду) (рисунок 3.2.2А в приложениях). Затем движение приобрело сложный циркуляционный характер с образованием центра, постоянно смещающегося, циклонической циркуляции на удалении 13-15 километров, пеленг10-20 градусов. Размеры циркуляции примерно 4.0х5.5 километров. Скорость движения ЛО на западной периферии, в направлении «север», 0.4-0.5 километров в час (12-14 сантиметров в секунду), на восточной периферии 0.8-0.9 километров в час (24-25 сантиметров в секунду). На южной периферии направление дрейфа от 270 до 190 градусов, ЛО частично заносятся в бухту Восточная, частично выносятся северо-западнее острова Геодезистов (рисунок 3.2.2Б в приложениях). Подобная дрейфовая ситуация длится примерно сутки, 24-25 часов, после чего в течение 10 часов дрейф ЛО не носит характер явно выраженной циркуляции, но изменяется от 190-220 до 270 и 300 градусов и остается таким в течение последующих 4-5 часов (рисунок 3.2.2В в приложениях). В оставшиеся 4-5 часов происходит формирование новой циркуляции с центром на удалении 15 километров, пеленг 30 градусов (рисунок 3.2.2Г в приложениях).

Анализ записи от 22-24 февраля 2012 года. Дрейф ЛО в течение первых 6 часов после начала записи представляет собой движение по двум основным траекториям. Одна из них замкнутая циркуляция с центром на удалении 17.5-18.0 километров, пеленг 15 градусов. Другая - не замкнутая циркуляция с центром на удалении 10.5-11.0 километров, пеленг 20 градусов. На южной периферии второй циркуляции присутствует дрейф ЛО в направлении 270 градусов. Скорости ЛО лежат в диапазоне от 0.2 километров в час (6 сантиметров в секунду) до 0.8 километров в час (22 сантиметра в секунду) (рисунок 3.2.3А в приложениях). Далее, в течение 21-22 часов, образуется замкнутая циркуляция с центром на удалении около 11 километров, пеленг 20 градусов. На ее восточной периферии направление дрейфа 200-220 градусов, на западной 0-20 градусов. На южной и западной перифериях происходит вынос ЛО в западном и северном направлениях. Скорости ЛО на восточной периферии 0.2-0.3 километра в час (6-9 сантиметров в секунду), на западной 0.4-0.6 километров в час (10-16 сантиметров в секунду) (рисунок 3.2.3Б в приложениях). Далее, на протяжении 11 часов вихревые движения по круговым траекториям сменяются поступательным движением ЛО, в основном, в направлениях от «юг-юго-запад» до «запад-северо-запад», 220-290 градусов. Их скорости 0.3-0.5 километров в час (9-14 сантиметров в секунду) (рисунок 3.2.3В в приложениях). В течение последних 8 часов записи дрейфа происходит формирование круговой циркуляции с центром на удалении около 10 километров, пеленг 20 градусов. Скорости ЛО на уровне 0.3-0.4 километра в час (8-13 сантиметров в секунду) (рисунок 3.2.3Г в приложениях).

Просмотр и анализ оставшихся записей позволяет сделать вывод о том, что в южной части залива Прюдс, на удалении до 20 километров от побережья станционного полуострова Миррор, поступательные траектории движения ЛО в генеральном западном направлении периодически сменяются на круговые вихреобразные. Предположительная причина подобных явлений - периодически возникающие вихревые течения, формирующиеся под действием ряда факторов, а именно:

ü приливоотливные течения;

ü постоянная дрейфовая составляющая;

ü рельеф дна, а именно, наличие банки в 14-15 километрах севернее, северо-западнее побережья станционного полуострова Миррор и окаймляющие с запада и востока желоба с глубинами более 500 метров.

С середины мая по конец августа 2011 года выполняли работу по картированию айсбергов, не попадающих в зону видимости РЛС. Картирование осуществлялось методом маршрутной GPS-cъёмки, от восточного побережья полуострова Миррор до 69°19'00'' ю.ш., между 76°14'00'' в.д. и 076°32'00'' в.д.. Передвижение по припаю осуществлялось на снегоходе «Буран». Для координатной привязки местоположения айсбергов использовался навигационный приемник «GPS MAP 76CSX» фирмы «Garmin».

Анализ результатов картирования ледовых объектов в бухте Восточная (рисунок 3.2.4 в приложениях) показывает, что вблизи восточного побережья полуострова Миррор и островов восточной части пролива Нелла располагается сплочённая полоса из мелких и средних обломков айсбергов. Не ближе 1.0-1.5 километров от берега находится полоса из мелких и средних айсбергов. И уже за ними, примерно в 2.5 километрах к северу от полуострова Миррор и дальше – крупные айсберги. Основная масса располагающихся в бухте Восточной айсбергов, судя по всему, местного происхождения – их поставляет шельфовый ледник Вестерн и выводной ледник Долк, но какую-то часть айсбергов приносит ветрами и течениями из других районов Антарктиды.

Замечания и предложения:

Картирование айсбергов в районе станционного полуострова Миррор весьма трудоемкое занятие, и зачастую для практического использования выполненные схемы не имеют смысла, однако даже если продолжать из года в год выполнять столь тяжелую и временами опасную работу, необходимо разработать комплекс программ, так называемого «рабочего места гидролога» для удобной и быстрой зарисовки ледовых объектов после маршрутной GPS-cъемки. Это в свою очередь приведет к единому образцу исполняемых схем, и ускорит их составление. То же самое касается зарисовки ледовой обстановки при визуальных и РЛС-наблюдениях.

Дополнительно, для большей информативности и точности ледовых схем для определения, как удаленности айсберга, так и его высоты, необходимы на станции для гидрологических нужд сильнократный дальномер и теодолит.

Опять же, при картировании ледовых объектов в районе станционного полуострова Миррор, стоит четко в «программе работ» определить детализацию выполняемой схемы. Учитывая современные возможности спутниковых снимков, и все большую их доступность, для практических целей, то есть для прохода судна в припае, целесообразнее было бы методом маршрутной GPS-съемки составлять пограничные зоны ровного льда, всторошенности, и так далее, а дополнительно промерять именно те районы, где возникает наибольший интерес.