Variability of sea ice cover in the Southern Ocean: 2009 to the present day

Abstract

В работе рассмотрены основные свойства морского льда, а также его классификация по ряду признаков. Морской лед, в отличие от пресноводного, имеет в своем составе также пузырьки воздуха и рассол, что определяет его физические и механические свойства – соленость, плотность, теплоту плавления, теплопроводность и теплоемкость, а также деформацию. В работе рассматривается также физико-географическое описание Южного океана и особенности его морского ледяного покрова. Ледяной покров Южного океана обладает большой сезонной изменчивостью. Максимальное развитие ледообразования приходится на сентябрь-октябрь, где средняя площадь ледяного покрова составляет 13-14 млн км2 (по данным NOAA). Минимальную площадь льды занимают в январе-феврале (2-3 млн км2). Средняя толщина морского льда составляет от 1 до 2 метров. Припай у берегов Антарктиды развит достаточно плохо из-за больших глубин и слабой изрезанности берегов. Севернее припая располагаются дрейфующие льды. Скорость и направление их движения определяются ветрами и циркуляцией поверхностных вод. Отсутствие северной материковой границы приводит к большой скорости дрейфа льдов, вследствие чего они перемещаются на север в более теплые воды, которые являются катализатором их таяния. Однако большая часть дрейфующих льдов не выходит за пределы Южного океана. Широкое распространение получили также айсберги, которые представляют собой обломки внешних краев шельфовых и водных ледников. За последние десятилетия в отличие от Северного Ледовитого океана ледяной покров Южного океана увеличивается. Для анализа сплоченности морского ледяного покрова использовались спутниковые снимки (SMMR/Nimbus-7). Практическая ценность обработки полученных материалов видится в возможности выделения закономерностей между ледяным покровом и внешними условиями среды и их дальнейшего использования для прогнозирования изменений ледяного покрова в будущем.

In this graduate work main features of sea ice and its classification were considered. Sea ice as opposed to fresh water, composed of crystals of fresh water, air bubbles and brine. This structure define physical and mechanical properties of sea ice like salinity, density, heat of fusion, thermal conductivity, heat capacity and deformation. In this work also was considered the physic-geographical description of the Southern Ocean and features of its sea ice cover. Southern Ocean’s sea ice is characterized by significant seasonal variability. Maximum development of ice formation is observed in September –October, where the average area of the ice cover holds 13-14 million km2 (NOAA). Minimal area is 2-3 million km2 in January – February. Average thickness of sea ice in Southern Ocean is from 1 to 2 meters. Fast ice near Antarctic is poorly developed due to the fact that depth of ocean is much greater and coastline slightly indented. North of the Fast ice there are drifting ice. Velocity and direction of them depend on circulation of winds and currents. The absence of the northern continental boundary leads to a high ice drift rate, so ice move to warmer water and melt faster. However majority of Drift ice do not leave Southern Ocean. Also there are a lot of icebergs, which formed by crack from the continental ice and glaciers. Over the past decades Southern Ocean’s sea ice is rise unlike ice of Arctic Ocean. Satellite imagery (SMMR/Nimbus-7) was used for analysis of ice concentration in tenths. The practical value from data processing of obtained materials is giving the possibility of identifying regularities between the ice cover and external environmental conditions and their further use to predict changes in the ice cover in the future.