Научная статья на тему 'Кромка припая у ямальского берега Байдарацкой губы Карского моря в 2012-2016 гг. : ее динамика и роль в формировании современных борозд выпахивания на морском дне'

Кромка припая у ямальского берега Байдарацкой губы Карского моря в 2012-2016 гг. : ее динамика и роль в формировании современных борозд выпахивания на морском дне Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
184
43
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАРСКОЕ МОРЕ / БАЙДАРАЦКАЯ ГУБА / ПРИПАЙ / БОРОЗДА ВЫПАХИВАНИЯ / ЛЕДЯНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ / МОРСКОЕ ДНО / KARA SEA / BAYDARATSKAYA BAY / FAST ICE / ICE GOUGE / SEA ICE FEATURE / SEA-BED

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Архипов В. В., Кокин О. В., Огородов С. А., Годецкий С. В., Цвецинский А. С.

Дрейфующие ледяные образования, оказывающие деструктивное воздействие на морское дно, несут потенциальную угрозу для безопасного функционирования подводных газопроводов и других инженерных сооружений на дне ледовитых морей. Кромка припая контактирует с областью распространения дрейфующих льдов и представляет собой границу скачкообразного изменения толщины льда там, где в результате напора дрейфующих льдов на неподвижный припай формируются торосистые образования. При этом припай выполняет функцию защиты морского дна от воздействия дрейфующих торосистых образований.В работе проведено сравнение пространственного положения кромки припая (по данным космических снимков MODIS) у ямальского берега Байдарацкой губы и борозд выпахивания, образовавшихся за период с 2012 по 2016 г., с целью выявления зависимостей между этими явлениями. Размеры и пространственное положение указанных борозд выпахивания определялись по результатам повторных комплексных геофизических съемок рельефа дна в 2012, 2015 и 2016 гг. Сравнительный анализ показал, что за последние шесть зим у ямальского берега Байдарацкой губы максимальное развитие припая наблюдалось зимой 2012-2013 гг., а минимальное зимой 2015-2016 гг. Между этими периодами максимальное положение кромки припая последовательно смещалось в сторону берега с глубины 19-20 м на глубину 13-14 м. Интенсивность формирования и крупность новых борозд выпахивания напрямую зависят от суровости зимы и развития ледяного покрова. За период 2013-2015 гг. на профилях наблюдений выявлены от 43 до 146 новых борозд, в то время как за период 2015-2016 гг. всего от 0 до 16 борозд. В годы с наибольшим развитием припая (до глубин более 13-14 м) новые борозды выпахивания формируются в основном в области припая во время его разрушения. В годы со слабым развитием припая (до глубин не более 13-14 м) новые борозды выпахивания формируются в основном в той части области дрейфующих льдов, которая находится ближе к берегу. При этом их количество и размеры незначительны, а в области припая формирования новых борозд почти не происходит (либо их следы быстро уничтожаются волновыми процессами и/или течениями).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Архипов В. В., Кокин О. В., Огородов С. А., Годецкий С. В., Цвецинский А. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The Yamal coast fast ice edge of the Baidaratskaya Bay of the Kara Sea in 2012-2016: dynamics and role in formation of modern ice gouges on the sea-bed

Drifting sea ice features that have a destructive effect on the sea-bed have a potential threat to the safe operation of submarine gas pipelines and other engineering structures at the bottom of the Arctic seas. The fast ice rim contacts the area of drifting ice representing the boundary of sudden changes in the thickness of the ice due to generation of ice ridges as a result of pressure being exerted by drifting ice on the stable fast ice. In this case, the presence of fast ice protects the sea-bed` from the influence of drifting ice ridges. Comparison of the spatial position of a fast ice rim (according to the MODIS satellite images) from the Yamal coast of the Baydaratskaya Bayand ice gouges formed in 2012-2016 was made. The aim of comparison is revealing of connections between these phenomena. Identification of the ice gouges formed during the period from 2012 to 2016, as well as their size and spatial position was carried out based on the results of repeated complex geophysical surveys of the bottom relief in 2012, 2015 and 2016. The results of the comparative analysis showed that over the last six winters, the maximum development of fast ice near the Yamal coast of the Baydaratskaya Bay was observed in the winter of 2012-2013, and the minimum development of fast ice occurred in the winter of 2015-2016. Between them, the maximum position of the fast ice rim moved consistently toward the coast from a depth of 19-20 m to a depth of 13-14 m. The intensity of formation and the size of new ice gouges directly depend on hardness of winter and development of the ice cover. For the period of 2013-2015, from 43 to 146 new ice gouges were detected on the observation profiles, while during the period of 2015-2016, only from 0 to 16 ice gouges were detected. In the years with the strong development of fast ice (until depths of more than 13-14 m), new ice gouges are formed mainly in the fast ice area during its destruction. In years with weak development of fast ice (until depths of no more than 13-14 m), new ice gouges are formed mainly in that part of the area of drifting ice that is closer to the shore. At the same time, their number and size are insignificant, and in the fast ice area the formation of new ice gouges hardly occurs (or their evidences are quickly destroyed by wave processes and/or currents).

Текст научной работы на тему «Кромка припая у ямальского берега Байдарацкой губы Карского моря в 2012-2016 гг. : ее динамика и роль в формировании современных борозд выпахивания на морском дне»

УДК 551.462:551.467

Кромка припая у ямальского берега Байдарацкой губы Карского моря в 2012-2016 гг.: ее динамика и роль в формировании современных борозд выпахивания на морском дне

В.В. Архипов12*, О.В. Кокин12**, С.А. Огородов12, С.В. Годецкий1, А.С. Цвецинский1, Д.А. Онищенко3

1 Государственный океанографический институт им. Н.Н. Зубова, Российская Федерация, 119034, г. Москва, Кропоткинский пер., д. 6

2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Российская Федерация, 119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1

3 ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Российская Федерация, 142717, Московская обл., Ленинский р-н, с.п. Развилковское, пос. Развилка, Проектируемый пр-д № 5537, вл. 15, стр. 1

* E-mail: [email protected] ** E-mail: [email protected]

Тезисы. Дрейфующие ледяные образования, оказывающие деструктивное воздействие на морское дно, несут потенциальную угрозу для безопасного функционирования подводных газопроводов и других инженерных сооружений на дне ледовитых морей. Кромка припая контактирует с областью распространения дрейфующих льдов и представляет собой границу скачкообразного изменения толщины льда там, где в результате напора дрейфующих льдов на неподвижный припай формируются торосистые образования. При этом припай выполняет функцию защиты морского дна от воздействия дрейфующих торосистых образований.

В работе проведено сравнение пространственного положения кромки припая (по данным космических снимков MODIS) у ямальского берега Байдарацкой губы и борозд выпахивания, образовавшихся за период с 2012 по 2016 г., с целью выявления зависимостей между этими явлениями. Размеры и пространственное положение указанных борозд выпахивания определялись по результатам повторных комплексных геофизических съемок рельефа дна в 2012, 2015 и 2016 гг. Сравнительный анализ показал, что за последние шесть зим у ямальского берега Байдарацкой губы максимальное развитие припая наблюдалось зимой 2012-2013 гг., а минимальное - зимой 2015-2016 гг. Между этими периодами максимальное положение кромки припая последовательно смещалось в сторону берега с глубины 19-20 м на глубину 13-14 м. Интенсивность формирования и крупность новых борозд выпахивания напрямую зависят от суровости зимы и развития ледяного покрова. За период 2013-2015 гг. на профилях наблюдений выявлены от 43 до 146 новых борозд, в то время как за период 2015-2016 гг. - всего от 0 до 16 борозд. В годы с наибольшим развитием припая (до глубин более 13-14 м) новые борозды выпахивания формируются в основном в области припая во время его разрушения. В годы со слабым развитием припая (до глубин не более 13-14 м) новые борозды выпахивания формируются в основном в той части области дрейфующих льдов, которая находится ближе к берегу. При этом их количество и размеры незначительны, а в области припая формирования новых борозд почти не происходит (либо их следы быстро уничтожаются волновыми процессами и/или течениями).

Ключевые слова:

Карское море, Байдарацкая губа, припай, борозда выпахивания, ледяное образование, морское дно.

Изучение закономерностей ледово-экзарационных процессов на участках шельфа Карского моря, примыкающих к п-ову Ямал, имеет большое практическое значение в связи с предстоящей реализацией перспективных морских проектов по добыче и транспорту углеводородов в юго-западной части Карского моря. В частности, в настоящее время ПАО «Газпром», владеющее 20 лицензионными участками на шельфе Карского моря, включая Обскую и Тазовскую губы, ведет активные сейсморазведоч-ные работы на Северо-Харасавэйском, Ленинградском, Русановском, Нярмейском, Скуратовском и Белоостровском лицензионных участках [1].

Дрейфующие торосистые ледяные образования, оказывающие деструктивное воздействие на морское дно, несут потенциальную угрозу для безопасного функционирования будущих подводных трубопроводов и других инженерных сооружений,

планирующихся к постройке для обустройства месторождений [2]. Потенциальное воздействие килей торосов на морские трубопроводы и подводные добычные системы рассматривается в современных нормативно-технических документах1 как специфическая расчетная ситуация, которая в обязательном порядке должна быть учтена при проектировании трубопроводов на акваториях с ледово-экзарационными процессами. В частности, подводный трубопровод на участках трассы с угрозой ледовой экзарации следует заглублять в донный грунт. Минимально необходимое по критериям надежности и безопасности эксплуатации трубопровода значение величины заглубления должно назначаться на основании расчетной глубины экзарации и результатов физико-математического моделирования процесса экзарации ледяными килями морского дна.

Расчетную глубину экзарации нельзя определить без статистических данных о параметрах борозд, что подразумевает применение вероятностных моделей, учитывающих особенности пространственного распределения борозд, их морфометрических характеристик, интенсивность процессов переноса донных осадков и заполнения существующих борозд и другие факторы [2, 3]. В настоящей работе проведено сравнение пространственного положения кромки припая у ямальского берега Байдарацкой губы и борозд выпахивания, образовавшихся за период с 2012 по 2016 г., с целью выявления зависимостей между этими явлениями, которые могут оказаться характерными и для других прибрежных участков п-ова Ямал.

На дне Байдарацкой губы глубже изобаты 10-12 м выделяется зона развития экзара-ционного рельефа [2, 4]. На более мелководных участках дна экзарационные процессы также активно протекают, однако их следы (борозды выпахивания) уничтожаются ветровым волнением во время сильных летних и осенних штормов. Кромка припая контактирует с областью распространения дрейфующих льдов, представляя собой границу скачкообразного

См. ISO 19906:2010(E). Petroleum and natural gas industries - Arctic offshore structures; DNV-OS-F101. Submarine pipeline systems. - October 2013; НД 2-020301-004. Правила классификации и постройки морских подводных трубопроводов. -СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2016; НД 2-090601-003. Правила классификации и постройки подводных добычных комплексов. -СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2011.

изменения толщины льда [5], где формируются торосистые образования в результате напора дрейфующих льдов на неподвижный припай. При этом припай выполняет функцию защиты морского дна от воздействия дрейфующих торосистых образований.

Положение кромки определялось по данным космических снимков МОБШ, имеющихся в открытом доступе [6], для шести зимних сезонов с 2012 по 2017 г. (рис. 1). На снимках хорошо видны зоны припая и дрейфующих льдов. Вдоль четырех профилей (№ 44-45, 50-55, 600-609 и 61-63), поперечных изобате 10 м, со средней периодичностью 1 раз в 10 сут (от двух до 21 сут) с февраля по июнь измерялось расстояние от нулевой точки профиля до кромки припая.

Нулевые точки профилей являются воображаемыми и располагаются на субпараллельной изобате 10 м линии, перпендикулярной линиям профилей. Эта линия находится заведомо дальше в сторону суши от района изучения дна на предмет образования борозд выпахивания (изобата 10 м) и проходит вдоль ямальского берега Байдарацкой губы как по суше, так и по морю - в зависимости от конфигурации береговой линии. Использование нулевых точек необходимо для того, чтобы можно было сопоставлять погонные километры соседних профилей между собой на данном участке акватории. Номер погонного километра (Ы) определяется по формуле N = Ь + 1, где Ь - целое число километров расстояния от нулевой точки. Так, например, расстояние от нулевой точки 16,24 км будет соответствовать 17-му погонному километру (16 + 1 = 17).

Выявление борозд выпахивания, образовавшихся за период с 2012 по 2016 г., их размеров и пространственного положения проводилось по результатам повторных комплексных геофизических съемок рельефа дна вдоль профилей № 44-45, 50-55, 600-609 и 61-63 (см. рис. 1). Комплексная геофизическая съемка состоит из одновременной съемки гидролокатором бокового обзора (ГБО), эхолотом и высокочастотным акустическим профилографом с борта специализированного научно-исследовательского судна на глубинах более 10 м. Подробная методика комплексной геофизической съемки рельефа дна и пространственно-морфометрического анализа борозд выпахивания изложена в ранее опубликованных работах [7-9].

Рис. 1. Состояние ледяного покрова Байдарацкой губы 07.03.2013 (МОБК [6]), отражающее одну из фаз максимального развития припая за 2012-2017 гг.

На профилях № 44-45, 50-55 и 61-63 съемки проводились в летние сезоны 2012, 2015 и 2016 гг., а на профиле № 600-609 - только в 2015 и 2016 гг. Каждый съемочный профиль состоит из серии галсов, начальный и последний номера которых образуют номер профиля. Профиль № 44-45 состоит из двух галсов, № 50-55 - из шести, № 600-609 - из десяти и № 61-63 - из трех галсов. Количество галсов влияет на ширину дешифрированной полосы дна вдоль профиля. Ширина одного галса составляет 200 м, однако соседние галсы имеют 50%-ное перекрытие, поэтому ширина изученной полосы дна вдоль профилей меняется от 300 м (2 галса) до 1000 м (10 галсов).

Сравнение результатов повторных съемок (сонограмм ГБО и эхограмм) помогает определить борозды выпахивания, образовавшиеся с момента предшествующей съемки («новые» или «новообразованные» борозды), наличие которых подтверждает факт продолжающегося ледового воздействия на дно, а также позволяет выявить участки дна, наиболее подверженные современному ледовому воздействию.

От «новообразованных» борозд следует отличать борозды, «накопленные» к моменту предшествующей съемки [4]. Так, при каждой новой съемке «новообразованные» борозды, выявленные по прошлой съемке, становятся «накопленными».

Наиболее надежным критерием определения новой борозды на свежей сонограмме ГБО служит ее пересечение со старыми бороздами, которые отчетливо видны на сонограмме ГБО предыдущей съемки [4], или с траншеей трубопровода (если съемка производится впервые после создания траншеи). При этом на соно-грамме ГБО предыдущей съемки вновь выявленный объект (борозда выпахивания) отсутствует, а старые борозды узнаются по характерным очертаниям и конфигурации. Менее надежный критерий - появление борозды на новой эхограмме в том месте, в котором на старой эхограмме она отсутствует.

Результаты измерений расстояний от нулевых точек до кромки припая после обработки данных по каждому профилю представлены в виде гистограмм, на которых ось

абсцисс образует временную шкалу. Пример такой гистограммы для профиля № 50-55 показан на рис. 2: хорошо видна временная изменчивость кромки припая у ямальского берега Байдарацкой губы в створе профиля за период 2012-2017 гг.

Для всех профилей отмечаются следующие закономерности:

• максимальное развитие припая имело место в 2013 г.;

• минимальное развитие максимального распространения припая за зиму наблюдалось в 2016 г.;

• максимальное распространение припая за зиму постепенно уменьшалось с 2013 по 2016 г., т.е. наблюдается тренд уменьшения ширины припая;

• максимальное распространение припая зимой 2016-2017 гг. больше, чем зимой 2015-2016 гг., а зимой 2011-2012 гг. - меньше, чем зимой 2012-2013 гг., т.е. в 2012-2013 и 2016-2017 гг. наблюдается тренд роста ширины припая.

Таким образом, между двумя геофизическими съемками рельефа дна в 2012 и 2015 гг. развитие припая у ямальского берега Байдарацкой губы последовательно сокращалось: положение кромки припая смещалось к берегу. Между

геофизическими съемками рельефа дна в 2015 и 2016 гг. развитие припая у ямальского берега Байдарацкой губы оказалось минимальным за последние шесть зим.

Результаты дешифрирования и сравнительного анализа данных повторных геофизических съемок рельефа дна по выявлению новообразованных борозд представлены в виде гистограмм плотности новых борозд (число борозд, шт., приходящееся на каждый погонный километр) для двух временных отрезков 20122015 гг. и 2015-2016 гг. по каждому профилю. В качестве примера см. рис. 3. Дополнительно на гистограммах показаны максимальные глубины новообразованных борозд на погонный километр, а также рельеф дна вдоль профиля. Для совместного анализа положения новых борозд и кромки припая за соответствующие отрезки времени прямоугольниками показаны области распространения припая для каждой зимы. Номер погонного километра максимального положения припая соответствует целому числу километров между кромкой припая и нулевой точкой профиля.

Информация о глубине моря в районе максимального положения кромки припая по профилям и годам приведена в таблице. В период с 2013 по 2015 г. максимальная кромка припая

30

25

20

15

10

2012 г.

2013 г.

2014 г.

2015 г.

2016 г.

2017 г.

¿Г

Й и й 53 Я ч Л д

53 «

53 «

Месяцы

Рис. 2. Динамика кромки припая у ямальского берега Байдарацкой губы в створе профиля № 50-55 за период 2012-2017 гг.: звездочками отмечены этапы комплексной геофизической съемки рельефа дна

24

g

£

а 20

о ю о

116 №

12

-0,5 S

0,5 ю

ИТ -

67

57

47

g

«

° s. а 5 о ю о ч

§ 4 №

67

57

47

37 27 17 7

Расстояние от нулевой точки профиля, пог. км

V

\ / V

-0,5 0

37 27 17 7

Расстояние от нулевой точки профиля, пог. км б

-4 S

о а о

ю s

0,5 ю

Е -

1,0 1,5 2,0 2,5

-4 S

8

4

0

а

6

3

2

1

0

— максимальная глубина новообразованных борозд

---область распространения припая в зимний период:

1-2011-2012 гг.; 11-2012-2013 гг.; Ш-2013-2014 гг.; IV -2014-2015гг.; V -2015-2016гг. ■ плотность новообразованных борозд - рельеф дна вдоль профиля

Рис. 3. Распределение плотности новых борозд и область распространения припая вдоль профиля № 50-55 за периоды: а - 2012-2015 гг.; б - 2015-2016 гг.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

последовательно смещалась с глубин 19-20 м к глубинам 17-18 и 15-16 м. В 2016 г. кромка припая располагалась на глубине 13-14 м. За три зимних сезона 2012-2015 гг. на ямальской половине Байдарацкой губы по каждому из профилей обнаружено от 43 (№ 44-45) до 146 (№ 600-609) проявлений новых борозд выпахивания, а за зимний сезон 2015-2016 гг. существенно меньше - от 0 (№ 44-45) до 16 (№ 600-609) борозд (см. таблицу). Выявленная особенность позволяет говорить о прямой связи между суровостью зимы (которая косвенно

характеризуется шириной припая) и интенсивностью ледово-экзарационных процессов, т.е. чем суровее зима (шире припай), тем больше образуется новых борозд выпахивания.

Для зим периода 2012-2015 гг. (с наибольшим развитием припая за последние годы) отмечается преобладающее количество новых борозд в области развития максимального припая. Это косвенно говорит о смещении ледяных образований по мере разрушения припая из глубоководной части губы, где они не достигают дна, в сторону берега.

Максимальное положение кромки припая и новообразованные борозды ямальского борта Байдарацкой губы

Область максимального положения кромки припая/дрейфующего льда (ширина, пог. км) Глубина в месте максимального положения кромки припая, м Новообразованные борозды ямальского борта Байдарацкой губы, шт., [средняя плотность, шт./пог. км] по профилям

№ 44-45 № 50-55 № 600-609 № 61-63

2012-2015 гг.

Дрейфующий лед (7-9) - 1 [0,1] 19 [2,1] 6 [0,9] 5 [0,6]

Припай в 2013 г. (2-4) 19-20 12 [6] 9 [3] 18 [4,5] 9 [2,3]

Припай в 2014, 2013 гг. (5-8) 17-18 17 [3,4] 38 [4,8] 58 [7,3] 35 [4,4]

Припай в 2015, 2014, 2013 гг. (8-9) 15-16 13 [1,4] 28 [3,1] 64 [7,1] 20 [2,5]

Всего 43 94 146 69

2015-2016 гг.

Дрейфующий лед (17-26) - 0 [0] 8 [0,4] 15 [0,6] 2 [0,1]

Припай в 2016 г. (3-7) 13-14 0 [0] 0 [0] 1 [0,3] 2 [0,7]

Всего 0 8 16 4

В зависимости от осадки киля ледяные образования начинают контактировать с дном на разных глубинах. Так, получается, что за зимы периода 2012-2015 гг. подавляющая часть ледяных образований имела кили с осадкой не более 19-20 м. Кромка припая является наиболее благоприятной зоной образования торосов, так как здесь наблюдается напор дрейфующих льдов на стабильный и более мощный припай. Разумеется, кили образовавшихся на кромке припая торосов не могут быть больше, чем глубина моря в данном месте, например 19-20 м, следовательно, на больших глубинах (в области дрейфующих льдов) они не будут достигать дна. Таким образом, борозды, сформировавшиеся в области дрейфующих льдов, могли быть созданы ледяными образованиями, принесенными из более глубокой части акватории (возможно, из открытой части Карского моря) или из районов, где кромка припая достигает больших глубин, чем на профилях наблюдений. На рис. 1 хорошо видно, что изобата 20 м на ямальском борту губы имеет извилистые плановые очертания (то приближаясь к берегу, то удаляясь от него), в то время как кромка припая представляет собой прямую линию. За счет этого складываются условия, когда на смежных участках акватории кромка припая может достигать различных глубин.

Для зимы 2015-2016 гг. (с минимальным развитием припая за последние годы) наблюдается обратная картина: новые борозды зафиксированы в основном в области дрейфующего льда и практически отсутствуют в области припая на глубинах менее 13-14 м (см. таблицу). Это косвенно свидетельствует либо о недостаточно больших размерах ледяных образований

(кили с осадкой не более 13-14 м), не способных осуществлять активную выпахивающую деятельность, либо о том, что на глубинах менее 13-14 м происходит уничтожение мелких борозд выпахивания волновым воздействием и/или придонными течениями. Борозды, сформировавшиеся в области дрейфующих льдов, вероятнее всего, были созданы ледяными образованиями, принесенными из более глубокой части акватории или из районов, где кромка припая достигает больших глубин, чем на профилях наблюдений. При этом стоит отметить, что проявления борозд выпахивания в 20152016 гг. в области дрейфующих льдов смещены в сторону берега, что косвенно связано с мягкой зимой и слабым развитием припая. ***

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1) за последние шесть зим у ямальского берега Байдарацкой губы максимальное развитие припая наблюдалось зимой 2012-2013 гг., а минимальное - зимой 2015-2016 гг. В период между ними максимальное положение кромки припая последовательно смещалось в сторону берега с глубины 19-20 м на глубину 13-14 м;

2) интенсивность формирования и крупность новых борозд выпахивания напрямую зависят от суровости зимы и развития ледяного покрова. За период с суровыми зимами 20132015 гг. на профилях наблюдений выявлены от 43 до 146 новых борозд, в то время как за период 2015-2016 гг. с более мягкой зимой - всего от 0 до 16 борозд;

3) в годы с наибольшим развитием припая (кромка располагается на глубинах 13-14 м

и более) новые борозды выпахивания формируются в основном в области припая во время его разрушения;

4) в годы со слабым развитием припая (кромка располагается до глубин 13-14 м) новые борозды выпахивания формируются в основном в той части области дрейфующих льдов, которая находится ближе к берегу.

При этом их количество и размеры незначительны, а в области припая формирования новых борозд почти не происходит (или их следы быстро уничтожаются волновыми процессами и/или течениями).

Участие в исследовании С.А. Огородова поддержано РНФ, проект № 16-17-00034.

Список литературы

1. Кириллов Д. Расширенное воспроизводство. «Газпром» реализует третий этап программы развития МСБ / Д. Кириллов // Газпром. -2017. - № 4. - С. 6-11.

2. Огородов С.А. Воздействие морских льдов на берега, дно и инженерные сооружения в прибрежно-шельфовой зоне Российской Арктики / С.А. Огородов, А.И. Носков,

Н.Г. Белова и др. // Естественные и технические науки. - 2010. - № 5. - С. 344-348.

3. Онищенко Д. А. Вероятностный подход

к оценке интенсивности ледовой экзарации в районе трасс морских трубопроводов / Д.А. Онищенко // Вести газовой науки: Современные подходы и перспективные технологии в проектах освоения нефтегазовых месторождений российского шельфа. -М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2013. - № 3 (14). -С. 150-157.

4. Кокин О.В. Микрорельеф дна Байдарацкой губы и его динамика / О.В. Кокин, Н.В. Копа-Овдиенко, А.С. Цвецинский // Вести газовой науки: Современные подходы и перспективные технологии в проектах освоения нефтегазовых месторождений российского шельфа. -

М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2013. - № 3 (14). -С. 92-96.

5. Marchenko A. Ice ridge formation due to the interaction of drifting and stationary ice fields / A. Marchenko // Proc. of the 15th Int. Conf.

On Port and Ocean Eng. Under Arctic Conditions (POAC'99). - Helsinki: Helsinki Univ. of Technology, 1999. - V. 3. - P. 1024-1038.

6. NASA Worldviev. - https://worldview.earthdata. nasa.gov

7. Ogorodov S. Ice effect on coast and seabed

in Baydaratskaya Bay, Kara Sea / S. Ogorodov, V. Arkhipov, O. Kokin et al. // Geography, Environment, Sustainability. - 2013. - № 3. -V. 6. - P. 32-50.

8. Огородов С.А. Роль морских льдов в динамике рельефа береговой зоны / С.А. Огородов. -М.: МГУ, 2011. - 173 с.

9. Ogorodov S. Comprehensive geophysical monitoring of ice-formed bottom topography / S. Ogorodov, V. Arkhipov, O. Kokin et al. // Proc. of the 13th International congress

on coastal and marine sciences, engineering, management and conservation MEDCOAST 17, 31 Oct. - 04 Nov. 2017, Mellieha, Malta / E. Ozhan (ed.). - 2017. - V. 2. - P. 815-821.

The Yamal coast fast ice edge of the Baidaratskaya Bay of the Kara Sea in 2012-2016: dynamics and role in formation of modern ice gouges on the sea-bed

V.V. Arkhipov12*, O.V. Kokin12**, S.A. Ogorodov12, S.V. Godetskiy1, A.S. Tsvetsinskiy1, D.A. Onishchenko3

1 N.N. Zubov State Oceanographic Institute, Bld. 6, Kropotkinskiy lane, Moscow, 119034, Russian Federation

2 Lomonosov Moscow State University, Bld. 1, Leninskiye gory, Moscow, 119991, Russian Federation

3 Gazprom VNIIGAZ LLC, Bld. 1, Estate 15, Proyektiruemyy proezd # 5537, Razvilka village, Leninsky district, Moscow Region, 142717, Russian Federation

* E-mail: [email protected] ** E-mail: [email protected]

Abstract. Drifting sea ice features that have a destructive effect on the sea-bed have a potential threat to the safe operation of submarine gas pipelines and other engineering structures at the bottom of the Arctic seas. The fast ice rim contacts the area of drifting ice representing the boundary of sudden changes in the thickness of the ice due to generation of ice ridges as a result of pressure being exerted by drifting ice on the stable fast ice. In this case, the presence of fast ice protects the sea-bed' from the influence of drifting ice ridges. Comparison of the spatial position of a fast ice rim (according to the MODIS satellite images) from the Yamal coast of the Baydaratskaya Bay

and ice gouges formed in 2012-2016 was made. The aim of comparison is revealing of connections between these phenomena. Identification of the ice gouges formed during the period from 2012 to 2016, as well as their size and spatial position was carried out based on the results of repeated complex geophysical surveys of the bottom relief in 2012, 2015 and 2016. The results of the comparative analysis showed that over the last six winters, the maximum development of fast ice near the Yamal coast of the Baydaratskaya Bay was observed in the winter of 2012-2013, and the minimum development of fast ice occurred in the winter of 2015-2016. Between them, the maximum position of the fast ice rim moved consistently toward the coast from a depth of 19-20 m to a depth of 13-14 m. The intensity of formation and the size of new ice gouges directly depend on hardness of winter and development of the ice cover. For the period of 2013-2015, from 43 to 146 new ice gouges were detected on the observation profiles, while during the period of 2015-2016, only from 0 to 16 ice gouges were detected. In the years with the strong development of fast ice (until depths of more than 13-14 m), new ice gouges are formed mainly in the fast ice area during its destruction. In years with weak development of fast ice (until depths of no more than 13-14 m), new ice gouges are formed mainly in that part of the area of drifting ice that is closer to the shore. At the same time, their number and size are insignificant, and in the fast ice area the formation of new ice gouges hardly occurs (or their evidences are quickly destroyed by wave processes and/or currents).

Keywords: Kara Sea, Baydaratskaya Bay, fast ice, ice gouge, sea ice feature, sea-bed.

References

1. KIRILLOV, D. Extended reproduction. Gazprom realizes the third stage of the program for development of the mineral resource base [Rashirennoye vosproizvodstvo. "Gazprom" realizuyet tretiy etap programmy razvitiya MSB ]. Gazprom. 2017, no. 4, pp. 6-11. (Russ.).

2. OGORODOV, S.A., A.I. NOSKOV, N.G. BELOVA et al. Impact of the sea ice to the shores, seabed and engineering facilities in the coastal and shelf zone of Russian Arctic [Vozdeystviye morskikh ldov na berega, dno i inzhenernyye sooruzheniya v pribrezhno-shelfovoy zone Rossiyskoy Arktiki]. Yestestvennyye i tekhnicheskiye nauki. 2010, no. 5, pp. 344-348. ISSN 1684-2626. (Russ.).

3. ONISCHENKO, D.A. Probabilistic approach to the assessment of ice gouging intensiveness in the region of sea pipeline routes [Veroyatnostnyy podkhod k otsenke intensivnosti ledovoy ekzaratsii v rayone trass morskikh truboprovodov]. Vesti Gazovoy Nauki. Moscow: Gazprom VNIIGAZ, 2013, no. 3(14): Modern approaches and advanced technologies in projects of development of Russian offshore oil-and-gas fields, pp. 150-157. ISSN 2306-8949. (Russ.).

4. KOKIN, O.V. and N.V. KOPA-OVDIYENKO, A.S. TSVETSINSKIY. Micro-relief of the bottom of Baidaratzk Gulf and its dynamics [Mikrorelyef dna Baydaratskoy guby i yegi dinamika]. Vesti Gazovoy Nauki. Moscow: Gazprom VNIIGAZ, 2013, no. 3(14): Modern approaches and advanced technologies in projects of development of Russian offshore oil-andgas fields, pp. 92-96. ISSN 2306-8949. (Russ.).

5. MARCHENKO, A. Ice ridge formation due to the interaction of drifting and stationary ice fields. In: Proc. of the 15th Int. Conf. On Port and Ocean Eng. Under Arctic Conditions (POAC'99), Helsinki Univ. of Technology. 1999, vol. 3, pp. 1024-1038.

6. NASA Worldviev [online]. Available from: https://worldview.earthdata.nasa.gov

7. OGORODOV, S., V. ARKHIPOV, O. KOKIN et al. Ice effect on coast and seabed in Baydaratskaya Bay, Kara Sea. Geography, Environment, Sustainability. 2013, no. 03, vol. 06, pp. 32-50. ISSN 2071-9388.

8. OGORODOV, S.A. Role of sea ice in dynamics of coastal relief [Rol morskikh ldov v dinamike relyefa beregovoy zony]. Moscow: Lomonosov Moscow State University Publishers, 2011. (Russ.).

9. OGORODOV S., V. ARKHIPOV, O. KOKIN et al. Comprehensive geophysical monitoring of ice-formed bottom topography. In: Proc. of the 13th International congress on coastal and marine sciences, engineering, management and conservation MEDCOAST17, 31 Oct. - 04 Nov. 2017, Mellieha, Malta / E. OZHAN (ed.). 2017, vol. 2, pp. 815-821. ISBN 978-605-85652-8-9.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.