Междисциплинарные круглогодичные наблюдения и сезонные научные исследования природной среды архипелага Шпицберген на базе инфраструктуры РАЭ-Ш ФГБУ «ААНИИ» проводились в соответствии с «Межведомственной программой научных исследований и наблюдений на архипелаге Шпицберген в 2023 году» и пунктами 13 и 14 «Плана экспедиционной деятельности ФГБУ «ААНИИ» в 2023 году». Все запланированные исследования выполнены, несмотря на многочисленные ограничения и сложности в организации исследований.

Научные исследования и наблюдения, выполняемые зимовочным составом РАЭ-Ш включали круглогодичные регулярные наблюдения за содержанием аэрозолей и их физическими и химическими характеристиками в приземном воздухе (совместно с ИОА СО РАН), процессами обмена тепла и энергии между подстилающей поверхностью и атмосферой, мониторинг содержания газовых примесей в поселке Баренцбург станций контроля качества атмосферного воздуха, прием, обработку и передачу в ААНИИ спутниковой гидрометеорологической информации и постоянные геофизические наблюдения. В химико-аналитической лаборатории в п. Баренцбург выполнялись исследования накопления ртути в четвертичных мерзлых отложениях и горных породах, проводились методологические и исследовательские работы по определению содержания перфторированных кислот в природных средах, велся химический анализ материала, собранного сезонной экспедицией.

Исследования аэрозоля показали, что замутнение атмосферы в весенне-летний период превышало многолетние значения (2011-2021), в частности в два раза в мае и июле. В годовом ходе аэрозольной оптической плотности выделялись два пика в июне и июле за счет выноса дыма лесных пожаров из Канады и Западной Европы. С подключением в электрической сети передвижных домиков на геофизическом полигоне в ноябре 2023 г., приборы аэрозольного комплекса перенесены за пределы поселка для уменьшения эффекта местной ТЭЦ на измеряемые величины.

Анализ метеоданных градиентного комплекса за последние три года и расчеты показали, что зимой турбулентные потоки явного тепла составляли -15 -35 Вт/м2 и были направлены к подстилающей поверхности. Летом турбулентные потоки явного и скрытого тепла на Западном Шпицбергене высоки по сравнению со станцией ЛБ «Мыс Баранова» вследствие более интенсивного прогрева поверхности и формирования неустойчиво стратифицированной атмосферы. Длинноволновый баланс в течение года находился в диапазоне –6…–20 Вт/м2 и обусловливал постоянно происходящее выхолаживание поверхности, максимальные значения коротковолнового радиационного баланса регистрировались в июле-августе и определялись минимальным альбедо.

Изучение гидрологического цикла рек бассейна Грёнфьорд посредством мониторинга запасов снега на водосборах, процессов таяния и стока в течение всего сезона, дополнялось экспериментальными измерением испарения с поверхности снежного покрова. В 2023 г. выявлено увеличение запасов влаги в снеге на водосборах рек залива Грёнфьорд на 117 мм в. э. по сравнению с предыдущими 5 годами, при средней высоте снежного покрова на 9 см выше среднемноголетней. При этом средний слой стока рек составил 753 мм, что ниже измеренного в 2019-2021 гг. Максимальные расходы рек пришлись на период активного снеготаяния в июле и на августовские паводки. Несмотря на теплое лето (самое теплое за период наблюдений с 1948 г.) установление льда на реках произошло рано уже во второй декаде сентября.

В рамках океанологического мониторинга проведено термохалинное профилирование заливов системы Исфьорда и оценка параметров карбонатной системы. В весенний период в Исфьорде и Грёнфьорде регистрировался фронт вод атлантического происхождения в мористой части. В летний период наблюдалась значительная адвекция атлантической водной массы как в Исфьорд, так и в Грёнфьорд, который во внешней части с поверхности до дна был заполнен водами атлантического происхождения. Изменчивость параметров карбонатного цикла на поверхности и по глубине в заливах не значительная, поток углекислого газа направлен из атмосферы в океан, а поверхностный слой воды обогащен арагонитом. Расчеты показали, что заливы характеризуются высокой буферной емкостью и устойчивы к внешним изменениям.

Изучение состояния ледников носило комплексный характер и включало снегомерную съемку, масс-балансовые наблюдения, изучение структуры и мощности ледников геофизическими методами (совместно с ИГ РАН), актинометрические, микроклиматические и спутниковые наблюдения с целью оценки компонентов теплового баланса и турбулентных потоков тепла. Измерение вертикального распределения проникающей в снег радиации показали, что коэффициент ослабления фотосинтетически активной радиации определяется в основном плотностью снега на леднике, и загрязнением поверхности снега в поселке Баренцбург. Суммарная поверхностная абляция ледников Альдегонда и Западный Шпицберген незначительно снизилась по сравнению с 2022 г. при увеличении длительности сезона абляции. Полный радиационный баланс на поверхности ледников был положительным практически в течение всего летнего периода с максимумом в начале сезона и снижением к середине сентября, длинноволновой баланс был преимущественно отрицательным за счет сплошного облачного покрова большую часть лета.

Сеть долговременных наблюдений ледников расширилась данными георадиолокационных измерений мощности и структуры ледников Бертиль и Фриггкопа Земли Диксона. Измерение скорости электромагнитной волны (метод ОГТ) на ледниках Тавле, Фритьоф и Восточный Грёнфьорд в комплексе с полученными в 2022 г. данными позволят оценить скорости во льду в трёх основных зонах ледника. К публикации подготовлен анализ георадиолокационного изучения ледников Съактбрин и Слакбрин, для которых оценены объемы, мощность льда холодной толщи и теплого ядра, контуры и мощность фирновой зоны в верховьях ледников.

Палеогеографические, геоморфологические и биомониторинговые исследования выполнялись совместно с ВНИИОкеангеология в южной части Земли Оскара II и на Земле Принца Карла. Также изучались закономерности воздушного переноса спор и пыльцы и их распределения на земной поверхности в окрестностях п. Баренцбург, разрез мыса Финнесет и торфяники долины р. Колес. Полученные ранее данные спорово-пыльцевого анализа и радиоуглеродного датирования послужили основой реконструкции развития ландшафта тундры Богемана в среднем голоцене.

Изучение мерзлоты дополнилось изучением содержания в мерзлоте Шпицбергена климатически и биологически активных веществ в таликовых зонах, а также накопления и миграции в мерзлых грунтах ртути. Данные мониторинга термического состояния мерзлоты в районе Баренцбурга передавались в международные системы наблюдений CALM и GTN-P. Было продолжено изучение криогенных процессов в районе п. Баренцбург и генезиса подземных вод, выходящих на поверхность в зимний и летний периоды.

Фоновый и локальный мониторинг районов п. Баренцбург и Пирамида, и акватории заливов Грёнфьорд и бухте Петунья был проведен в полном объеме сотрудниками СФЗ «НПО «Тайфун», входящими в состав экспедиции «Шпицберген». Выполнен отбор проб согласно весенней и летней программам мониторинга, а также анализ части показателей в лаборатории РАЭ-Ш, в том числе проведена настройка и рекалибровка ВЭЖХ-системы, предназначенной для анализа ПАУ, и подготовка и анализ проб на содержание ПАУ. Оставшиеся пробы подготовлены и транспортированы для дальнейшего анализа в лаборатории СФЗ «НПО «Тайфун» в Санкт-Петербурге.

На базе РАЭ-Ш в п. Баренцбург велось исследование распространения радиоволн коротковолнового диапазона с помощью ионозондов наклонного зондирования ионосферы с линейно-частотной модуляцией с целью определения параметров спорадического слоя Es для центральных точек отражения. Установлено, что спорадические слой Es в регионе средних точек радиотрасс наблюдается регулярно во все сезоны, и наиболее интенсивен в вечерние и ночные часы в спокойных и слабовозмущенных условиях, когда средние точки трасс входят в зону овала полярных сияний. Продолжились исследования солнечной светимости UVB и UVA в 25-ом цикле солнечной активности, начатые в 2019 г. С целью определении векового хода магнитного поля и оценка вариаций полного вектора магнитного поля проводились геомагнитные наблюдения оверхаузеровским магнитометром POS-1. В период измерений с октября 2022 по май 2023 г. выделен тренд на увеличение интенсивности магнитного поля суммарно на 10 нТл, что связано с дрейфом магнитного полюса Земли, и тренд на увеличение 3х-часового К-индекса магнитной активности на Земле, связанный с увеличением магнитной активности Солнца в 11-летнем цикле, походящем к своему максимуму. Совершенствовалась структура сбора и обработки цифровых данных.

По результатам ранее проведенных на Шпицбергене исследований опубликовано 12 статей в рецензируемых журналах и две – в научно-популярных, исследования были также представлены на конференциях. По результатам исследований, проведенных на Шпицбергене в 2018-2022 гг., Ульяна Прохорова защитила диссертацию на звание кандидата географических наук «Тепловой баланс ледников Земли Норденшельда на примере ледника Альдегонда (о. Западный Шпицберген)» (научный руководитель Б.В. Иванов).

Международное сотрудничество с европейскими партнерами приостановлено по инициативе иностранных партнеров, представительство ААНИИ в заседаниях Шпицбергенского научного форума также приостановлено. Сотрудничество продолжалось на уровне индивидуальных контактов между учеными, в том числе с целью написания совместных статей. РАЭ-Ш посетили делегация Посольства Таиланда в Норвегии и представители Турецкой полярной экспедиции.

Сотрудники и ЗС, и сезонной экспедиции РАЭ-Ш вели просветительскую деятельность в п. Баренцбург, проводили научно-популярные лекции, выставки и занятия со школьниками.

Зимовочный состав РАЭ-Ш в течение года обеспечивал поддержание инфраструктуры, техническое обслуживание и ремонт техники и научного оборудования, оказывал логистическую поддержку организациям-партнерам РНЦШ.

01.04.2021 Вышла статья о строении и динамике ледника Альдегонда в последние десятилетия
подробнее

 

22.03.2021 Шпицбергенская научная конференция 2021 (SSC 2021)
подробнее

 

Шпицбергенская научная конференция 2019 (SSC 2019): открыта регистрация и подача тезисов
подробнее