Статья 'Динамика площади морских льдов в связи с инсоляционной контрастностью' - журнал 'Арктика и Антарктика' - NotaBene.ru
по
Меню журнала
> Архив номеров > Рубрики > О журнале > Авторы > О журнале > Требования к статьям > Порядок рецензирования статей > Ретракция статей > Этические принципы > Политика открытого доступа > Оплата за публикации в открытом доступе > Публикация за 72 часа: что это? > Политика авторских прав и лицензий > Политика цифрового хранения публикации > Политика идентификации статей > Политика проверки на плагиат > Редакционный совет > Редакция
Журналы индексируются
Реквизиты журнала
Публикация за 72 часа - теперь это реальность!
При необходимости издательство предоставляет авторам услугу сверхсрочной полноценной публикации. Уже через 72 часа статья появляется в числе опубликованных на сайте издательства с DOI и номерами страниц.
По первому требованию предоставляем все подтверждающие публикацию документы!
ГЛАВНАЯ > Вернуться к содержанию
Арктика и Антарктика
Правильная ссылка на статью:

Динамика площади морских льдов в связи с инсоляционной контрастностью

Фёдоров Валерий Михайлович

кандидат географических наук

ведущий научный сотрудник, Географический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова

119991, Россия, г. Москва, ул. Ленинские Горы, 1, оф. 1904Б

Fedorov Valerii Mikhailovich

PhD in Geography

Leading Scientific Associate, the faculty of Geography, M. V. Lomonosov Moscow State University

119991, Russia, g. Moscow, ul. Leninskie Gory, 1, of. 1904B

fedorov.msu@mail.ru
Другие публикации этого автора
 

 
Гребенников Павел Борисович

инженер, Географический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова

119991, Россия, г. Москва, ул. Ленинские Горы, 1, оф. 1904Б

Grebennikov Pavel Borisovich

Engineer, the faculty of Geography, M. V. Lomonosov Moscow State University

119991, Russia, g. Moscow, ul. Leninskie Gory, 1, of. 1904B

grebennikovp@list.ru
Другие публикации этого автора
 

 
Фролов Денис Максимович

научный сотрудник, Географический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова

119991, Россия, г. Москва, ул. Ленинские Горы, 1, оф. 1904Б

Frolov Denis Maksimovich

Scientific Associate, the faculty of Geography, M. V. Lomonosov Moscow State University

119991, Russia, g. Moscow, ul. Leninskie Gory, 1, of. 1904B

denisfrolovm@mail.ru
Другие публикации этого автора
 

 

DOI:

10.7256/2453-8922.2020.1.31784

Дата направления статьи в редакцию:

19-12-2019


Дата публикации:

23-03-2020


Аннотация.

Предметом исследования являлась связь многолетних изменений площади морских льдов в Северном ледовитом океане и инсоляционной контрастности. Под инсоляционной контрастностью нами понимается разность годовой инсоляции в диапазоне 0°–45° и в диапазоне 45°–90° в полушариях. Изменение инсоляционной контрастности обобщенно (по области источника и стока тепла) отражает изменение меридионального градиента инсоляции регулирующего меридиональный перенос тепла в системе океан – атмосфера. Полученные результаты могут использоваться при разработке стратегических планов освоения Арктики и в транспортной логистике при эксплуатации Северного морского пути. Для определения роли инсоляции в многолетних изменениях площади морских льдов в Северном ледовитом океане выполнен корреляционный анализ. Исходными данными были рассчитанные на основе астрономических эфемерид DE-406 значения инсоляции и данные спутниковых наблюдений изменений площади морских льдов в Северном ледовитом океане Основными выводами данного исследования является то, что от 89,2% до 92,1% многолетних изменений площади морских льдов в Северном ледовитом океана определяется многолетними изменениями инсоляционной контрастности. Инсоляционная контрастности обобщенно (по областям источника и стока тепла) отражает многолетние изменения меридионального градиента инсоляции регулирующего меридиональный перенос тепла в полушарии. Научная новизна заключается в том, что данные инсоляционной контрастности, найденные связи и оценочные прогнозы являются новыми и уникальными.

Ключевые слова: инсоляция Земли, спутниковые наблюдения, морские льды, меридиональный градиент инсоляции, инсоляционная контрастность, меридиональный перенос тепла, регрессионная модель, оценочный прогноз, солнечная радиация, Арктика

Abstract.

On the basis of theoretical calculations of insolation and Earth remote sensing data on the dynamics of the sea ice area in the Arctic Ocean, a close relationship between long-term changes in the sea ice area and annual insolation contrast in the Northern hemisphere was determined. The change in insolation contrast was generalized (in terms of the source and sink of heat) reflects the change in the meridional insolation gradient that regulates the meridional heat transfer in the ocean - atmosphere system. The regression model was used to make an estimated forecast of changes in the area of sea ice in the Arctic Ocean. According to our estimates, the reduction of the average annual sea ice extent in the Arctic Ocean in 2050 will be 18.3% relative to 2018. The Maximum area (March) will be reduced by 10.1%, and the Minimum area (September) by 60.3%. The decrease in the area of sea ice is associated with an increase in the meridional gradient of insolation and meridional heat transfer resulting from a decrease in the inclination of the Earth's rotation axis in the present epoch.

Keywords:

meridional heat transfer, insolation contrast, meridional insolation gradient, sea ice, satellite observations, Earth insolation, regression model, estimated forecast, sun radiation, Arctic

Введение

Одним из примеров дистанционного зондирования Земли из космоса является детальная информация по сезонной, межгодовой и многолетней динамике площади морских льдов. Льды занимают около 6% поверхности Земли или, приблизительно, 30 млн км2. Основная масса льдов располагается в Арктике и в Антарктике. В Северном материковом полушарии на льды суши приходится всего 20% общей площади оледенения Арктики, остальные 80% – на морские льды [1]. Сезонные изменения оледенении суши и моря в Арктике происходят на площади 10 – 17 млн. км2. Летом площадь морских льдов сокращается примерно вдвое. Также вдвое сокращается поступление солнечной радиации в зимнее полугодие по сравнению с летним [2, 3]. В современную эпоху отмечается как сокращение площади многолетних, так и сезонных морских льдов, которое связывается и изменениями глобального климата. Широко распространено мнение о том, что основной причиной глобального потепления является «парниковый» эффект, связанный, главным образом, с эмиссией парниковых газов, определяемой антропогенным фактором [4]. В то же время, не подвергается сомнению то, что солнечная радиация имеет важнейшее значение в генезисе климата [5-7].

Солнечная радиация является основным источником энергии, определяющим радиационный и тепловой баланс Земли [5-7]. В регулировании поступления солнечной радиации к Земле (без учета атмосферы) и распределении ее по земной поверхности (солярный климат Земли) выделяются два механизма, имеющие различную физическую природу. Один механизм связан с изменением активности Солнца. Другой механизм определяется небесно-механическими процессами, изменяющими элементы земной орбиты (расстояние Земля – Солнце, продолжительность тропического года и др.), наклон оси вращения и связанные с ними изменения в инсоляции Земли. Этот механизм детально анализируется в данной работе. В перераспределении тепла в климатической системе Земли (в атмосфере и океане) участвуют механизмы межширотного теплообмена (меридионального переноса тепла – «тепловая машина первого рода»), теплообмена в системе океан – материк, связанного с реверсивной сезонной сменой областей холода и тепла («тепловая машина второго рода»), в системе океан – атмосфера и др. [8]. Важным фактором в регулировании термического режима Земли является состав атмосферы (прежде всего, содержание водяного пара), определяющий роль парникового эффекта и ее изменение [7, 9-10].

Динамика морского ледяного покрова определяется совместным воздействием термических и динамических атмосферных и океанических явлений различных масштабов [11, 12]. Важнейшим параметром ледяного покрова является его площадь. С течением времени эта площадь испытывает изменения, наиболее масштабными из которых являются сезонные, межгодовые и многолетние. Изучение самих изменений и причин, их вызывающих, составляет одну из наиболее актуальных задач океанологии, криолитологии и морского ледоведения [12-14]. Связь многолетних изменений площади морских льдов с пространственными и временными вариациями инсоляции, связанными с небесно-механическими процессами исследована недостаточно.

Методика расчетов инсоляции

По данным астрономических эфемерид (JPL Planetary and Lunar Ephemerides) DE-405/406 [15] рассчитывались значения приходящей солнечной радиации (при отсутствии атмосферы) за тропические годы, полугодия и сезоны года в различные широтные зоны (протяженностью в 5° широты) земного эллипсоида в интервале от 3000 г. до н.э. до 2999 г. н.э. Точность эфемерид по расстоянию между Землей и Солнцем составляет 10-9 а.е. (или 0,1496 км), по времени 1 с (или 0,0000115 сут.). Поверхность Земли аппроксимировалась эллипсоидом (GRS80), с длинами полуосей равными 6378137 м (большие) и 6356752 м (малая). Расчеты производись с использованием ряда формул, среди которых основным было выражение:

__222 (2)

где I – приходящая солнечная радиация за элементарный n -й фрагмент m -го тропического года (Дж); σ – площадной множитель (м2), с помощью которого вычисляется площадной дифференциал σ (H ,φ )dαdφ – площадь бесконечно малой прямоугольной ячейки эллипсоида; α - часовой угол, φ – географическая широта, выраженные в радианах; H – высота поверхности эллипсоида относительно поверхности Земли (м); – инсоляция в заданный момент в заданном месте поверхности эллипсоида (Вт/м2), t – время (с). Шаги при интегрировании составляли: по долготе 1°, по широте 1°, по времени 1/360 часть продолжительности тропического года. При расчетах учитывались изменения расстояния между Землей и Солнцем и продолжительности периода обращения Земли (продолжительности тропического года) в связи с периодическими возмущениями орбитального движения Земли [2, 16-18]. По результатам расчетов для периода с 3000 г. до н.э. по 2999 г. н.э. была сформирована база данных приходящей (без учета атмосферы) солнечной радиации в широтные зоны Земли (протяженностью в 5 градусов) с шагом по времени в 1/12 часть тропического года. Вариации, связанные с изменение активности Солнца не учитывались.

Результаты и их обсуждение

Данные спутниковых наблюдений площади морских льдов (с 1979 по 2018 гг.) в Северном ледовитом океане (СЛО) [19-21] сопоставлялись с инсоляционной контрастностью (ИК). Под ИК нами понимается разность годовой инсоляции в диапазоне 0–45 и в диапазоне 45–90 в полушариях. Для Земли в качестве ИК принималось среднее годовое значение ИК, полученное для полушарий. ИК отражает разность инсоляции в области источника тепла и инсоляции в области стока тепла. То есть ИК является характеристикой меридионального градиента инсоляции и меридионального переноса тепла в системе океан – атмосфера [2]. Анализировались три показателя площади морских льдов Северного полушария: максимальное, минимальное и среднегодовое значение площади морских льдов в многолетнем режиме.

Летний минимум площади морских льдов хронологически четко локализован в годовом ходе и приходится на сентябрь (осеннее равноденствие, окончание летнего полугодия в Северном полушарии)(рис. 1).

___1

Рис. 1. Изменение площади морских льдов в Северном полушарии: в марте (максимум) и в сентябре (минимум). Пурпурная линия указывает среднюю площадь льда в марте и сентябре в период 1981-2010 гг. [19]

Максимум более растянут во времени и отмечается с февраля по апрель (период вблизи осеннего равноденствия, окончание зимнего и начало летнего полугодия в Северном полушарии) [12]. То есть, экстремальные характеристики площади морского льда характеризуются сдвигом по фазе в годовом ходе относительно экстремальных значений в поступлении солнечной радиации приблизительно на 90. Показатели площади морского льда сравнивались со значениями годовой ИК рассчитанной для Северного полушария.

Многолетние изменения площади морских льдов по спутниковым данным в основном учитываются трендами (рис. 2). Имеющиеся спутниковые данные [19] характеризуются высокими значения коэффициента корреляции как с соответствующими рядами данных исследованной нами ранее реконструкции [3, 22],так и с инсоляционной контрастностью.

___2

Рис. 2. Данные спутниковых наблюдений: 1 – максимальная площадь, 2 – среднегодовая площадь, 3 – минимальная площадь морских льдов в Северном ледовитом океане

Так для интервала с 1979 по 2006 гг. значение R между показателями максимальной площади по реконструкции [23] и спутниковыми данными в интервале с 1979 по 2006 гг. составляет 0,911. Между данными по минимальной площади коэффициент корреляции составляет 0,938. Однако, использование содержащих достоверную информацию спутниковых наблюдений для долгосрочного прогнозирования ограничивается небольшой продолжительностью рядов наблюдений.

По уравнения линейной и полиномиальной регрессии спутниковых данных по площади морских льдов и значений ИК рассчитывались показатели площади морских льдов. Проводилось сравнение рассчитанных (по ансамблю линейных и полиномиальных решений) значений площади морских льдов с соответствующими фактическими (спутниковые данные) значениями (рис. 3 – 5).

___3

Рис. 3. Фактические (1) и рассчитанные (2) значения среднегодовой площади морских льдов в СЛО

___4

Рис. 4. Фактические (1) и рассчитанные (2) значения максимальной площади морских льдов в СЛО

___5

Рис. 5. Фактические (1) и рассчитанные (2) значения минимальной площади морских льдов в СЛО

Рассчитывалась дисперсия значений площади морских льдов в рядах фактических значений () и в рядах разности фактических и рассчитанных (средних по ансамблю линейных и полиномиальных решений) значений площади морских льдов (). Затем находилось отношение дисперсии в соответствующих рядах разности фактических и рассчитанных значений площади льдов и дисперсии фактических значений в соответствующих рядах многолетней изменчивости площади морских льдов (). Вычитанием из единицы полученных значений и затем умножением их на 100 были рассчитаны значения (в процентах) объясняемых регрессионной моделью изменений минимальной, максимальной и среднегодовой площади морских льдов.

Выполненный расчет дисперсии по фактическим и рассчитанным значениям показывает, что многолетними изменениями инсоляционной контрастности определяется 95,1% многолетней изменчивости среднегодовой площади морских льдов, 93,5% максимальной площади морских льдов и 89,2% минимальной площади морских льдов в Северном ледовитом океане.

По ансамблю линейных и полиномиальных решений выполнен оценочный прогноз изменения площади морских льдов в СЛО на период до 2050 г. (рис. 6).

___6

Рис. 6. Оценочный прогноз изменения площади морских льдов в СЛО

(1 – максимальная площадь, 2 – среднегодовая площадь, 3 – минимальная площадь)

На основе проведенных расчетов, в 2050 г. среднегодовая площадь морских льдов в СЛО составит 8,43 млн. км2, максимальная площадь 12,86 млн. км2, минимальная – 1,87 млн. км2. Относительно 2018 г. среднегодовая площадь в 2050 г. сократится на 1,89 млн. км2, максимальная на 1,44 млн. км2, минимальная – на 2,84 млн. км2. Таким образом, относительно 2018 г. сокращение составит для среднегодовой площади 18,3%, для максимальной площади 10,1%, для минимальной площади морских льдов в Северном ледовитом океане 60,3%. Сокращение площади морских льдов связано с усилением меридионального градиента инсоляции и меридионального переноса тепла являющихся следствием уменьшения наклона оси вращения Земли в современную эпоху [2, 17].

Сводный анализ по шести моделям IPCC показывает, что минимальная (сентябрь) площадь морского льда около 1 млн. км2 (то есть, «свободная ото льда Арктика») будет достигнута приблизительно к 2037 г. в интервале от 2026 по 2046 гг.) [24, 25]. Прогнозируемые нами значения оказываются более консервативными. По полученным нами результатам регрессионной модели на основе спутниковых данных минимальная площадь морских льдов в СЛО в 2050 г. составит 1,87 млн. км2.

Заключение

На основе теоретических расчетов инсоляции и данных дистанционного зондирования Земли по динамике площади морских льдов в Северном ледовитом океане определена тесная связь многолетних изменений площади морских льдов и годовой инсоляционной контрастности в Северном полушарии. Изменение инсоляционной контрастности, обобщенное по области источника и стока тепла, отражает изменение меридионального градиента инсоляции регулирующего меридиональный перенос тепла в системе океан – атмосфера. Оценочный прогноз изменения площади морских льдов в Северном ледовитом океане (по регрессионной модели) показывает, что сокращение среднегодовой площади морских льдов в Северном ледовитом океане в 2050 г. составить 18,3% относительно 2018 г., максимальной площади (март) на 10,1%, минимальной площади (сентябрь) на 60.3%. Сокращение площади морских льдов связано с усилением меридионального градиента инсоляции и меридионального переноса тепла являющихся следствием уменьшения наклона оси вращения Земли в современную эпоху.

Опыт подобных прогнозных оценок изменения площади морских льдов на основе рассчитанных значений инсоляции и данных дистанционного зондирования Земли может иметь теоретическое значение при разработке стратегических планов нового этапа освоения российской Арктики. Полученные результаты могут оказаться полезными в практике нефте- и газодобыче на арктическом шельфе, в развитии рыболовства, судоходства и при строительстве гидротехнических и иных сооружений в прибрежных районах и на островах российской Арктики [2, 17].

Работа выполнена в соответствии с госбюджетной темой «Геоэкологический анализ и прогноз динамики криолитозоны Российской Арктики» (№ АААА-А16-116032810055-0) и «Картографирование, моделирование и оценка риска опасных природных процессов» (№ АААА-А16-116032810093-2).

Библиография
1.
Корякин В.С. Ледники Арктики. - М.: Наука, 1988. - 160 с.
2.
Федоров В.М. Инсоляция Земли и современные изменения климата. - М. Физматлит, 2018. - 232 с.
3.
Федоров В.М., Гребенников П.Б. Инсоляционная контрастность Земли и изменение площади морских льдов в Северном полушарии // Арктика: экология и экономика. – 2018. – № 4 (32). – С. 86 – 94. DOI: 10.25283/2223-4594-2018-4-86-94.
4.
IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovern-mental Panel on Climate Change [Stocker. Qin T.F. D, Plattner G.-K., Tignor M., S Allen .K., Boschung J., Nauels A., Xia Y., Bex V. and Midgley P.M. (eds.)] // Cambridge University Press, - Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, - 1535 pp.
5.
Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем. - Л.: Гидрометеоиздат, 1980. - 352 с.
6.
Кондратьев К.Я. Глобальный климат и его изменения. - Л.: Наука, 1987. - 232 с.
7.
Монин А.С., Шишков Ю.А. Климат как проблема физики // Успехи физ. Наук. – 2000. – Т. 170. – № 4. – С. 419 – 445.
8.
Шулейкин В.В. Физика моря. – М.: АН СССР, 1953. – 990 с.
9.
Алексеев Г.В. Проявление и усиление глобального потепления в Арктике // Фундаментальная и прикладная климатология. – 2015. – № 1. – С. 11 – 26.
10.
Малинин В.Н., Гордеева С.М. Изменчивость влагосодержания атмосферы над океаном по спутниковым данным // Исследование Земли из Космоса. – 2015. – № 1. – С. 3 – 11.
11.
Ледяные образования морей западной Арктики / Под ред. Г.К. Зубакина. - СПб.: ААНИИ, 2006. - 272 с.
12.
Морской лед / Под ред. Фролова И.Е., Гаврило В.П. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1997. - 402 с.
13.
Захаров В.Ф. Льды Арктики и современные природные процессы. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 136 с.
14.
Захаров В.Ф., Малинин В.Н. Морские льды и климат. - Спб.: Гидрометеоиздат, 2000. - 92 с.
15.
http://ssd.jpl.nasa.gov – NASA, Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology (JPL Solar System Dynamics)
16.
Федоров В.М. Эффект усиления межширотного теплообмена и изменение площади морских льдов в Северном полушарии / Сборник тезисов всероссийской конференции с международным участием «Состояние арктических морей и территорий в условиях изменения климата» – Архангельск. ИД САФУ, 2014. - С. 35 – 36.
17.
Федоров В.М. Вариации инсоляции Земли и особенности их учета в физико-математических моделях климата // Успехи физических наук. – 2019. – Т. 189. – № 1. – С. 33 – 46.
18.
Федоров В.М., Костин А.А. Вычисление инсоляции Земли для периода от 3000 г. до н.э. до 2999 г. н.э // Процессы в геосредах. – 2019. – № 2. – С. 254 – 262
19.
http://nsidc.org/data/docs/noaa/g02135_seaice_index - National Snow and Ice Data Center University of Colorado, Boulder.
20.
Fetterer F. Sea Ice Index: Interpretation Resources for Sea Ice Trends and Anomalies. NSIDC Informal Technical Report., 2002.
21.
Fetterer F., Knowles К. Sea ice index monitors polar ice extent. Eos: Transactions of the American Geophysical Society, - 2004. - V. 85. - № 16. - P. 163
22.
Федоров В.М. Тенденции изменения площади морских льдов в Северном полушарии и их причины // Криосфера Земли. – 2015. – Т. XIX. – № 3. – С. 52 – 64.
23.
Wаlsh, J.T., Chapman, W.L. 20th century sea-ice variations from observational data. Ann. Glaciol. – 2001. – V. 33. – PP. 444–448.
24.
Wang, M., Overland J.E. (2009), A sea ice free summer Arctic within 30 years?, Geophys. Res. Lett., 36, L07502, doi: 10.1029/2009GL037820.
25.
Liua J., Songb M., Hortonc R.M., Hu Y. Reducing spread in climate model projections of a September ice-free Arctic // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2013. – V. 110. – N. 31. doi:10.1073/pnas.1219716110
References (transliterated)
1.
Koryakin V.S. Ledniki Arktiki. - M.: Nauka, 1988. - 160 s.
2.
Fedorov V.M. Insolyatsiya Zemli i sovremennye izmeneniya klimata. - M. Fizmatlit, 2018. - 232 s.
3.
Fedorov V.M., Grebennikov P.B. Insolyatsionnaya kontrastnost' Zemli i izmenenie ploshchadi morskikh l'dov v Severnom polusharii // Arktika: ekologiya i ekonomika. – 2018. – № 4 (32). – S. 86 – 94. DOI: 10.25283/2223-4594-2018-4-86-94.
4.
IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovern-mental Panel on Climate Change [Stocker. Qin T.F. D, Plattner G.-K., Tignor M., S Allen .K., Boschung J., Nauels A., Xia Y., Bex V. and Midgley P.M. (eds.)] // Cambridge University Press, - Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, - 1535 pp.
5.
Budyko M.I. Klimat v proshlom i budushchem. - L.: Gidrometeoizdat, 1980. - 352 s.
6.
Kondrat'ev K.Ya. Global'nyi klimat i ego izmeneniya. - L.: Nauka, 1987. - 232 s.
7.
Monin A.S., Shishkov Yu.A. Klimat kak problema fiziki // Uspekhi fiz. Nauk. – 2000. – T. 170. – № 4. – S. 419 – 445.
8.
Shuleikin V.V. Fizika morya. – M.: AN SSSR, 1953. – 990 s.
9.
Alekseev G.V. Proyavlenie i usilenie global'nogo potepleniya v Arktike // Fundamental'naya i prikladnaya klimatologiya. – 2015. – № 1. – S. 11 – 26.
10.
Malinin V.N., Gordeeva S.M. Izmenchivost' vlagosoderzhaniya atmosfery nad okeanom po sputnikovym dannym // Issledovanie Zemli iz Kosmosa. – 2015. – № 1. – S. 3 – 11.
11.
Ledyanye obrazovaniya morei zapadnoi Arktiki / Pod red. G.K. Zubakina. - SPb.: AANII, 2006. - 272 s.
12.
Morskoi led / Pod red. Frolova I.E., Gavrilo V.P. - SPb.: Gidrometeoizdat, 1997. - 402 s.
13.
Zakharov V.F. L'dy Arktiki i sovremennye prirodnye protsessy. L.: Gidrometeoizdat, 1981. 136 s.
14.
Zakharov V.F., Malinin V.N. Morskie l'dy i klimat. - Spb.: Gidrometeoizdat, 2000. - 92 s.
15.
http://ssd.jpl.nasa.gov – NASA, Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology (JPL Solar System Dynamics)
16.
Fedorov V.M. Effekt usileniya mezhshirotnogo teploobmena i izmenenie ploshchadi morskikh l'dov v Severnom polusharii / Sbornik tezisov vserossiiskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem «Sostoyanie arkticheskikh morei i territorii v usloviyakh izmeneniya klimata» – Arkhangel'sk. ID SAFU, 2014. - S. 35 – 36.
17.
Fedorov V.M. Variatsii insolyatsii Zemli i osobennosti ikh ucheta v fiziko-matematicheskikh modelyakh klimata // Uspekhi fizicheskikh nauk. – 2019. – T. 189. – № 1. – S. 33 – 46.
18.
Fedorov V.M., Kostin A.A. Vychislenie insolyatsii Zemli dlya perioda ot 3000 g. do n.e. do 2999 g. n.e // Protsessy v geosredakh. – 2019. – № 2. – S. 254 – 262
19.
http://nsidc.org/data/docs/noaa/g02135_seaice_index - National Snow and Ice Data Center University of Colorado, Boulder.
20.
Fetterer F. Sea Ice Index: Interpretation Resources for Sea Ice Trends and Anomalies. NSIDC Informal Technical Report., 2002.
21.
Fetterer F., Knowles K. Sea ice index monitors polar ice extent. Eos: Transactions of the American Geophysical Society, - 2004. - V. 85. - № 16. - P. 163
22.
Fedorov V.M. Tendentsii izmeneniya ploshchadi morskikh l'dov v Severnom polusharii i ikh prichiny // Kriosfera Zemli. – 2015. – T. XIX. – № 3. – S. 52 – 64.
23.
Walsh, J.T., Chapman, W.L. 20th century sea-ice variations from observational data. Ann. Glaciol. – 2001. – V. 33. – PP. 444–448.
24.
Wang, M., Overland J.E. (2009), A sea ice free summer Arctic within 30 years?, Geophys. Res. Lett., 36, L07502, doi: 10.1029/2009GL037820.
25.
Liua J., Songb M., Hortonc R.M., Hu Y. Reducing spread in climate model projections of a September ice-free Arctic // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2013. – V. 110. – N. 31. doi:10.1073/pnas.1219716110

Результаты процедуры рецензирования статьи

В связи с политикой двойного слепого рецензирования личность рецензента не раскрывается.
Со списком рецензентов издательства можно ознакомиться здесь.

Предмет исследования – динамика площади морских льдов в связи с инсоляционной контрастностью. Методология исследования основана на сочетании теоретического и эмпирического подходов с применением методов анализа, измерения, моделирования, обобщения, сравнения, синтеза. Актуальность исследования обусловлена важностью глобальной проблемы изменения климата, связанного с нею изменения ледяного покрова приполярных областей Земли и, соответственно, необходимостью изучения, в том числе динамики площади морских льдов в связи с инсоляционной контрастностью. Научная новизна связана с полученными автором выводами о том, что минимальная площадь морских льдов в Северном ледовитом океане в 2050 г. составит 1,87 млн км2. Полученные результаты могут оказаться полезными в практике нефте- и газодобыче на арктическом шельфе, в развитии рыболовства, судоходства и при строительстве гидротехнических и иных сооружений в прибрежных районах и на островах Арктики (в том числе в российской её части). Статья написана русским литературным языком. Стиль изложения научный. Структура рукописи включает следующие разделы: Введение (дистанционное зондирование Земли из космоса, информация по сезонной, межгодовой и многолетней динамике площади морских льдов, сезонные изменения оледенении суши и моря в Арктике, поступление солнечной радиации в зимнее полугодие по сравнению с летним, сокращение площади многолетних и сезонных морских льдов, изменения глобального климата, «парниковый» эффект, солнечная радиация, радиационный и тепловой баланс Земли, регулирование поступления солнечной радиации к Земле и распределения по земной поверхности (солярный климат Земли), два механизма – изменение активности Солнца, небесно-механические процессы, состав атмосферы, содержание водяного пара, динамика морского ледяного покрова, совместное воздействие термических и динамических атмосферных и океанических явлений различных масштабов, площадь ледяного покрова, связь многолетних изменений площади морских льдов с пространственными и временными вариациями инсоляции), Методика расчетов инсоляции (данные астрономических эфемерид (JPL Planetary and Lunar Ephemerides), значения приходящей солнечной радиации (при отсутствии атмосферы) за тропические годы, полугодия и сезоны года в различные широтные зоны в интервале от 3000 г. до н.э. до 2999 г. н.э., расчётная формула, база данных приходящей (без учета атмосферы) солнечной радиации в широтные зоны Земли (протяженностью в 5 градусов) с шагом по времени в 1/12 часть тропического года), Результаты и их обсуждение (данные спутниковых наблюдений площади морских льдов с 1979 по 2018 гг. в Северном ледовитом океане, инсоляционная контрастность, максимальное, минимальное и среднегодовое значение площади морских льдов площади морских льдов Северного полушария в многолетнем режиме, летний минимум площади морских льдов, осеннее равноденствие, изменение площади морских льдов в северном полушарии: в марте (максимум) и в сентябре (минимум), экстремальные характеристики площади морского льда, многолетние изменения площади морских льдов, тренды, значения R, уравнения линейной и полиномиальной регрессии, фактические и рассчитанные значения среднегодовой и максимальной площади морских льдов в СЛО, дисперсия значений площади морских льдов в рядах фактических значений и разности фактических и рассчитанных, отношение дисперсий, оценочный прогноз изменения площади морских льдов в СЛО, усиление меридионального градиента инсоляции и меридионального переноса тепла, уменьшение наклона оси вращения Земли, сводный анализ по шести моделям IPCC), Выводы, Библиография. При наличии «Введения» желательно оформить раздел «Заключение» (выводы). Текст включает шесть рисунков. Точку в названии рисунка 1 следует удалить. Содержание в целом соответствует названию. В то же время формулировку заголовка, возможно, следует скорректировать, например: «Динамика площади морских льдов в связи с инсоляционной контрастностью». Метод получения данных (анализ спутниковой информации) не является основным предметом рассмотрения в статье. Характеристики космических снимков, источники и способы их получения практически не охарактеризованы. Основное внимание уделяется взаимосвязям и взаимозависимостям показателей динамики площади морских льдов и инсоляционной контрастности. Библиография включает 25 источников отечественных и зарубежных авторов – монографии, научные статьи, доклады. Библиографические описания некоторых источников нуждаются в корректировке в соответствии с ГОСТ и требованиями редакции, например: 2. Федоров В. М. Инсоляция Земли и современные изменения климата. М. : Физматлит, 2018. 232 с. 3. Федоров В.М., Гребенников П.Б. Инсоляционная контрастность Земли и изменение площади морских льдов в Северном полушарии // Арктика: экология и экономика. 2018. № 4 (32). С. 86–94. 4. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovern-mental Panel on Climate Change / eds. T.F. D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor et al. Cambridge, United Kingdom, and New York, NY, USA : Cambridge University Press, 2013. 1535 pp. 5. Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем. Л. : Гидрометеоиздат, 1980. ??? с. 11. Ледяные образования морей западной Арктики / под ред. Г. К. Зубакина. СПб. : ААНИИ, 2006. 272 с. 14. Захаров В. Ф., Малинин В. Н. Морские льды и климат. СПб. : Гидрометеоиздат, 2000. 92 с. 15. NASA, Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology (JPL Solar System Dynamics). URL: http://ssd.jpl.nasa.gov. 16. Федоров В. М. Эффект усиления межширотного теплообмена и изменение площади морских льдов в Северном полушарии // Состояние арктических морей и территорий в условиях изменения климата : сборник тезисов всероссийской конференции с международным участием. Архангельск : ИД САФУ, 2014. С. 35–36. 21. Fetterer F., Knowles К. Sea ice index monitors polar ice extent // Eos: Transactions of the American Geophysical Society. 2004. V. 85. № 16. P. 163. Возможно излишнее самоцитирование (Федоров В. М. с соавторами). Апелляция к оппонентам (Корякин В. С., Федоров В. М., Гребенников П. Б., Будыко М. И., Кондратьев К. Я., Монин А. С., Шишков Ю. А., Шулейкин В. В., Алексеев Г. В., Малинин В. Н., Гордеева С. М., Захаров В. Ф., Fetterer F., Knowles К., Wаlsh J. T., Chapman W. L., Wang M., Overland J. E., Liua J., Songb M., Hortonc R.M., Hu Y. и др.) имеет место. Замечен ряд опечаток: млн. – млн.; [5, 6, 7] – [5–7]; [12, 13, 14] – [12–14]; [2, 16, 17, 18] – [2, 16–18]; в северном полушарии – в Северном (ЗДЕСЬ И ДАЛЕЕ) полушарии. Аббревиатуру СЛО следует привести полностью при первом упоминании, сокращения МГИ, МПТ (используются однократно) удалить. В целом рукопись соответствует основным требованиям, предъявляемым к научным статьям. Материал представляет интерес для читательской аудитории и может быть опубликован в журнале «Арктика и Антарктика» (рубрика «Арктические льды»).
Ссылка на эту статью

Просто выделите и скопируйте ссылку на эту статью в буфер обмена. Вы можете также попробовать найти похожие статьи


Другие сайты издательства:
Официальный сайт издательства NotaBene / Aurora Group s.r.o.
Сайт исторического журнала "History Illustrated"