Изменения криосферных процессов в Российской Арктике и связанные с ними опасные явления и последствия

Изменения приповерхностной температуры в арктических широтах значительно (более чем двукратно) превышают среднеглобальные изменения. В последние десятилетия потепление сопровождается очень быстрым сокращением площади морских льдов в Арктике. При продолжении современного потепления возможен переход уже в XXI веке к режиму полностью свободного от морских льдов арктического бассейна в теплый сезон.Цель данного проекта – исследование влияния климатических изменений на 1) режим морских льдов в Северном Ледовитом океане, 2) изменения морского волнения в арктическом бассейне в связи с изменениями площади морских льдов, 3) состояние криолитозоны шельфа Северного Ледовитого океана, в том числе на стабильность метангидратов, 4) состояние континентальных мёрзлых грунтов и метангидратов неглубокого залегания в Евразии. При этом планируются: - анализ влияния климатических изменений на сплочённость морского льда;- анализ влияния изменений климата на длительность и даты начала и окончания навигационного периода на Северном морском пути с учётом неопределённости, связанной с естественной изменчивостью климата и неопределённостью отклика климатических моделей на внешнее воздействие;- проведение численных расчетов с моделью WAVEWATCH-III для оценки изменений морского волнения в арктическом бассейне при климатических изменениях, связанных с антропогенными воздействиями и с естественной изменчивостью;- оценка влияния на условия существования современных мёрзлых пород шельфа и метангидратов процессов, развивающихся при переходе от ледникового периода к межледниковью (формирование карстовых озёр на обнажённом шельфе, засоление шельфа при затоплении его океаном);- оценка влияния климатических изменений на режим мёрзлых пород арктического шельфа Евразии и метангидратов;- оценка влияния климатических изменений на режим мёрзлых пород суши, в частности арктических регионов Евразии;- оценка условий формирования газовых гидратов неглубокого залегания в пределах криолитозоны Евразии, в том числе под ледовым щитом во время последних ледниковых максимумов;- анализ влияния климатических изменений на состояние реликтовых газовых гидратов континентальной криолитозоны;- построение статистического прогноза изменения состояния ледяного покрова Северного ледовитого океана на основе комбинированного прогностического сценария, построенного на данных современных реанализов. Для этого предполагается провести анализ тенденций изменения ледовитости Арктического бассейна при ожидаемых в XXI веке климатических изменениях на основе ансамблевых расчетов по модели общей циркуляции океана (МОЦО) INMOM (Institute of Numerical Mathematics Ocean Model). Прогностические ансамбли сценариев атмосферного воздействия для INMOM строятся на основе комбинации “парникового” (внешнее воздействие в виде линейного тренда) и “циклических” (внутренняя изменчивость климатической системы с характерным периодом 60 лет) эффектов, которая даёт общую долгопериодную тенденцию климатических изменений.- исследование межгодовой изменчивости характеристик морского льда в Арктике по результатам расчетов с климатической моделью INMCM5 (Institute of Numerical Mathematics Climate Model, версия 5, входит в список IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)) и наблюдений.Результаты проекта позволят детально исследовать основные причины криосферных климатических изменений в Арктике и уточнить их прогностические оценки, в том числе оценить перспективы развития Северного морского пути.В проекте планируется участие сотрудников геофизического отделения физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, ИФА им. А.М. Обухова РАН, ИВМ РАН, ГОИН и ИВМиМГ СО РАН. Наряду с опытными специалистами планируется участие молодых учёных, в том числе студентов и аспирантов.