Система "морской лед - океан - атмосфера" Арктики: развитие спутниковых методов и моделей

Комплексное освоение Арктического региона, являющегося регионом с колоссальными экономическими и стратегическими возможностями, связано с укреплением энергетического потенциала России и её национальной безопасности. Освоение Арктики требует использования новых подходов, обеспечивающих безопасное и эффективное природопользование на основе современной науки и передовых технологий, прежде всего, космических. Для поддержки космических исследований Арктики в последние годы Россия запустила несколько космических платформ («Арктика-М», «Кондор-ФКА», «Метеор-М» № 2-3), оснащенных, в том числе микроволновой аппаратурой, обеспечивающей получение информации о геофизических параметрах в условиях облачности и отсутствия солнечного освещения. Экстремальные природные условия Арктики подвергают народнохозяйственную деятельность значительным рискам. Для управления этими рисками и их минимизации необходима надежная информация о текущем и прогнозируемом состоянии природной среды в соответствующих районах. Особенно важна информация об опасных природных явлениях, их пространственном распределении, интенсивности и повторяемости. Несмотря на обилие исследований Арктики, система морской лед-океан-атмосфера изучена недостаточно. Особенно это касается ее экстремальных состояний (интенсивные циклоны разного масштаба, штормовые нагоны, аномально высокие волны в открытых морских акваториях и в прикромочной ледовой зоне). Плохо изучены динамика толщины и типов морского льда, прямые и обратные связи в системе, воздействие циклонов разного масштаба на морской лед. Это связано как со сложностью системы морской лед-океан-атмосфера, ее многофакторными взаимосвязями, учет которых представляет существенные трудности для моделирования, так и с недостаточностью или отсутствием данных контактных измерений в удаленных районах Арктики, необходимых как для моделирования, так и для настройки и верификации спутниковых методов восстановления геофизических параметров. В условиях холодных арктических вод, сильных ветров, близости морского льда и практически постоянной облачности надежные методы интерпретации спутниковых измерений отсутствуют. Погрешности существующих оперативных спутниковых продуктов в экстремальных условиях настолько велики, что эти продукты непригодны для использования в системах раннего предупреждения об опасных гидрометеорологических явлениях. На текущий момент практически отсутствуют методы исследований экстремальных состояний Арктики, ориентированные на использование данных существующих и планируемых к запуску российских спутниковых инструментов. Разработка и тестирование таких методов в условиях стремительно уменьшающейся доступности зарубежных спутниковых данных исключительно актуальна. Предлагаемые задачи являются продолжением исследований Лаборатории, созданной в 2020 году в соответствии с решением Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Развитие человеческого капитала в интересах регионов, отраслей и сектора исследований и разработок» национального проекта «Наука и университеты».