Динамика ледника, подлёдная гидрология и долговременный баланс масс района озера Восток на основе комплексного анализа геодезических GNSS наблюдений и радиолокационных данных (заключительный)

В ходе работы над Проектом получены следующие научные результаты. (1) Пересмотрены материалы наклонных зондирований 45-й РАЭ (1999/2000 г.) и построены уточнённые модели строения ледника в полосе линии тока, проходящей через забой скважины 5Г (профиль VFL), а также в северной части озера Восток (профиль NVFL). Выяснено, что синхронизация (момент запуска регистрации данных) осуществлялась по фронту прямой волны, поскольку радиолокационные антенны были разнесены на достаточно большое расстояние. Ошибка в задержке всего на один дискрет платы АЦП, равный 50 нс, как раз и приводит к увеличению рассчитанной мощности ледника на 15 м. В рамках настоящего Проекта, на временном радиолокационном разрезе, полученном в результате наклонных зондирований, были выявлены наиболее контрастные слои в теле ледника. После чего подобраны теоретические годографы таким образом, чтобы они, как можно лучше, соответствовали друг другу. Выбранные для обработки слои залегают на глубинах 664 м, 1000 м, 2027 м, 2652 м и 3761 м. Соответствующая им эффективная диэлектрическая проницаемость составляет: 2.42 (192.7 м/мкс), 3.11 (170.1 м/мкс), 3.12 (169.7 м/мкс), 3.13 (169.5 м/мкс) и 3.16 (168.7 м/мкс) соответственно. (2) Составлена схема эффективной плотности ледника, основываясь на законе гидростатики. Оценена степень влияния береговой линии на стационарность ледника над озером Восток. Для этого рассчитано отклонение эффективных значений плотности ледника от среднего для района акватории озера. Максимальные отклонения не превышают 1.7%, а подавляющее большинство этих точек (отклонение более 0.2%) сосредоточено в зоне, расположенной ближе 4 км от берега. Это подтверждает выводы о том, что ширина области влияния береговой линии на динамику ледника примерно соответствует его мощности. (3) Рассчитаны поправочные коэффициенты для пересчёта ранее построенных карт и разрезов мощности ледникового покрова и высот подлёдного рельефа района озера Восток. (4) Проведены натурные измерения снегонакопления в районе подледникового озера Восток. Она подчиняется закону широтной зональности: с юго-юго-запада на северо-северо-восток скорость снегонакопления увеличивается приблизительно в 1.5 раза: с 23 мм в.э./год в районе станции Восток до 34 мм в.э./год на северной оконечности озера. (5) Аналогичные работы выполнены на пятидесятикилометровом профиле, расположенном в юго-восточном направлении от станции Восток (в район мегадюн). (6) Выяснено строение снежно-фирновой толщи в районе подледникового озера Восток по материалам работ сезона 58-й РАЭ (2012/13 г.). (7) Соотнесена слоистость ледника и снежно-фирновой толщи с геодезическими данными по маршрутам трассы «Прогресс – Восток», выполненным в ходе работ сезона 58-й РАЭ (2012/13 г.). (8) Проведены полевые исследования в районе Ледораздела В в ходе полевых работ 65-й РАЭ (2019/20 г.). На основании георадарных данных определено пространственное распределение современного баланса массы снежного покрова на участке между станцией Восток и Куполом В. (9) Выполнены теоретические изыскания по оценки влажности грунта, основываясь на радиолокационных данных. (10) Проведены теоретические изыскания по оценке возможности успешного лоцирования подледниковых водоёмов. Выяснено, что отражение от фрагментов дна подледникового водоёма вполне может быть зарегистрировано, если его минерализация не превышает величины 0.01‰. (11) Собраны и представлены данные о минерализации водоёмов, расположенных в разных частях света, но преимущественно ледникового или снегового питания. (12) Создана математическая модель формирования и развития подледникового водоёма, а также её компьютерная реализация. В основу модели положено решение задачи Стефана о смещении границы раздела фаз и, как следствие, области таяния. Кроме того, в ней учитывается аккумуляция осадков на поверхности ледника. С каждым новым циклом его толщина увеличивается на величину аккумуляции, приведённую к плотности льда. (13) При помощи созданной математической модели выполнено моделирование жизненного цикла активного подледникового водоёма, располагающегося в районе озера Восток, Восточная Антарктида.