Везде

RAS Earth ScienceЛёд и Снег Ice and Snow

  • ISSN (Print) 2076-6734
  • ISSN (Online) 2412-3765

Spatial and temporal stationarity of the Laptev Sea polynyas

You can
PII
S2076673425010092-1
DOI
10.31857/S2076673425010092
Publication type
Article
Status
Published
Authors
A. B. Timofeeva
  • Affiliation:
    Arctic and Antarctic Research Institute
    Krylov State Research Center
Volume/ Edition
Volume 65 / Issue number 1
Pages
120-134
Abstract
The study examines the seasonal and interannual variability of the location and area of flaw polynyas in the Laptev Sea. It utilizes AARI regional charts of ice conditions in SIGRID-3 format covering the years 1997 to 2023 as initial data. The analysis is based on an algorithm developed previously for calculating the frequency of occurrence of multiple vector polygon intersections. As a result, monthly charts (from December to May) were created to show the spatial distribution of zones with a 50% occurrence frequency. The time series of the annual average of this indicator demonstrates a positive trend. The seasonal variations of the polynyas show a distinct pattern: in the first half of the season, the polynyas in the western part of the sea are typically open and wide. However, during spring, the extent of polynyas in the eastern part increases, while those in the western part decrease. This positive trend is observed in both parts of the sea throughout the season, with significant values noted during the spring months (April and May) in the western area. This is particularly important, as the polynya during this period marks the beginning of summer melting, which can have significant implications. By analyzing all polynas polygons from the study period (1997–2023), we identified polygons of recurring polynyas (with a 75% occurrence frequency) and stable polynyas (with a 50% occurrence frequency). It was discovered that the criterion for recurring polynyas corresponds only to a small section along the fast ice of Teresa Klavens and Thaddeus Bays. Notably, the Western New Siberian polynya has a 50% occurrence frequency and is located in a narrow strip northwest of Kotelny Island. Previous studies indicate that this section is part of the Great Siberian Polynya; however, it is evident that its development has been limited in recent decades. In contrast, the sections of the Northern-Eastern Taimyr and Anabro-Lena polynyas are significantly larger and exhibit high occurrence frequencies. This scenario may be linked to changes in large-scale atmospheric circulation and the dominance of western circulation patterns.
Keywords
полынья Море Лаптевых полигоны морской лёд припай
Date of publication
18.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
16

References

  1. 1. Астахов А.С., Бабич В.В., Гуков А.Ю., Алаторцев А.В. Зимняя полынья в море Лаптевых и арктическая осцилляция в последние 300 лет: реконструкции по геохимическим данным // Доклады РАН. Науки о Земле. 2023. Т. 511. № 1. C. 86–92. https://doi.org/10.31857/S2686739723600406
  2. 2. Афанасьева Е.В., Алексеева Т.А., Соколова Ю.В., Демчев Д.М., Чуфарова М.С., Быченков Ю.Д., Девятаев О.С. Методика составления ледовых карт ААНИИ // Российская Арктика. 2019. № 7. С. 5–20. https://doi.org/10.24411/2658-4255-2019-10071
  3. 3. Бородачев В.Е., Гаврило В.П., Казанский М.М. Словарь морских ледовых терминов. Л.: Гидрометеоиздат, 1994. 127 с.
  4. 4. Визе В.Ю. Моря Советской Арктики. М.–Л.: Изд-во Главсевморпути, 1948. 414 с.
  5. 5. Горбунов Ю.А., Гудкович З.М., Аппель И.Л. Особенности дрейфа льда в юго-восточной части моря Лаптевых // ПОЛЭКС-Север-76. Ч. Н. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. С. 45–65.
  6. 6. Гуков А.Ю. Экосистема сибирской полыньи. М.: Научный мир, 1999. 334 с.
  7. 7. Думанская И.О. Ледовые условия морей азиатской части России. Обнинск: Изд-во ИГ-СОЦИН, 2017. 640 с.
  8. 8. Егоров А.Г. Изменение возрастного состава и толщины зимнего ледяного покрова арктических морей России в начале XXI в. // Проблемы Арктики и Антарктики. 2020. Т. 66 № 2. С. 124–143. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-2-124-143
  9. 9. Егоров А.Г., Павлова Е.А. Изменение сроков устойчивого ледообразования в восточных арктических морях России в начале XXI в. Проблемы Арктики и Антарктики. 2019. Т. 65 № 4. С. 389–404. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-4-389-404
  10. 10. 3ахаров В.Ф. Роль заприпайных полыней в гидрохимическом и ледовом режиме моря Лаптевых // Океанология. 1966. Т. 24. С. 168–179.
  11. 11. Карелин И.Д., Карклин В.П. Припай и заприпайные полыньи арктических морей сибирского шельфа в конце XX – начале XXI века. СПб.: ААНИИ, 2012. 180 с.
  12. 12. Крутских Б.А., Лагутин Б.Л. Гидрометеорологические условия шельфовой зоны морей СССР. Т. 11. Море Лаптевых. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.
  13. 13. Купецкий В.Н. Стационарные полыньи в замерзающих морях // Вест. АН СССР. 1959. Вып. 12. 172 с.
  14. 14. Май Р.И., Ганиева К.Р., Топаж А.Г., Юлин А.В. Повторяемость появления припая, вычисленная на основе анализа полигонов электронных ледовых карт (на примере Карского моря) // Криосфера Земли. 2022. Т. 26. № 5. С. 29–40.
  15. 15. Макштас А.П. Тепловой баланс арктических льдов в летний период. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 67 с.
  16. 16. Мировой центр данных по морскому льду // Электронный ресурс. http://wdc.aari.ru/datasets/d0004 Дата обращения: 06.10.2023.
  17. 17. Морозов Е.Г., Писарев С.В. Внутренние волны и образование полыньи в море Лаптевых // Докл. АН СССР. 2004. Т. 398. № 2 С. 255–258.
  18. 18. Обзор гидрометеорологических процессов в северной полярной области 2020 г. / Под ред. А.С. Макарова. ISSN 2618-6721. СПб.: ААНИИ, 2021.
  19. 19. Опасные ледовые явления для судоходства в Арктике / Под ред. Е.У. Миронова. СПб.: ААНИИ, 2010. 320 с.
  20. 20. Тимофеева А.Б., Шаратунова М.В., Прохорова У.В. Оценка многолетней изменчивости толщины припая в морях Российской Арктики по данным полярных станций // Проблемы Арктики и Антарктики. 2023. 69 (3): 310–330. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2023-69-3-310-330
  21. 21. Cavalieri D.J., Martin S. The contribution of Alaskan, Siberian, and Canadian coastal polynyas to the halocline layer of Arctic Ocean. Journ. of Geophys. Research. 1994. V. 99. No. C9. P. 18343–18362.
  22. 22. Comiso J.J. Large decadal decline of the arctic multiyear ice cover // Journ. of Climate. 2012. V. 25. P. 1176–1193.
  23. 23. JCOMM Technical Report No. 23, SIGRID-3: A vector archive format for sea ice georeferenced information and data. 2014.
  24. 24. Fiedler E.K., Lachlan‐Cope T.A., Renfrew I.A., King J.C. Convective heat transfer over thin ice covered coastal polynyas // Journ. of Geophys. Research. 2010 V. 115. C10051. https://doi.org/10.1029/2009JC005797
  25. 25. Kassens H., Thiede J. Climatological significance of Arctic Sea ice at present and in the past // Russian-German Cooperation in the Siberian shelf seas: geo-system Laptev-Sea. 1994. V. 144. No. 1.
  26. 26. Petty A.A., Stroeve J.C., Holland P.R., Boisvert L.N., Bliss A.C., Kimura N., Meier W.N. The Arctic sea ice cover 2016: a year of record-low highs and higher-than-expected lows. The Cryosphere. 2018. V. 12. №. 2. P. 433–453. http://doi.org/10.5194/tc-12-433-2018
  27. 27. Serreze M.C., Stroeve J., Barrett A.P., Boisvert L.N. Summer atmospheric circulation anomalies over the Arctic Ocean and their influences on September sea ice extent: A cautionary tale // Journ. of Geophys. Reseatrch. Atmosphere. 2016. V. 121 P. 11463–11485. https://doi.org/10.1002/2016JD025161
  28. 28. Timofeeva A., May R., Rubchenia A. Estimation of landfast ice occurrence frequency in the Laptev Sea based on the polygons analysis of electronic ice charts // Proc. of the Thirty-fourth (2024) International Ocean and Polar Engineering Conference. Rhodes, Greece, June 16–21, 2024.
  29. 29. Willmes S., Adams S., Schroder D., Heinemann G. Spatio-temporal variability of polynya dynamics and ice production in the Laptev Sea between the winters of 1979/80 and 2007/08 // Polar Research. 2011. V. 30. № 5971. P. 1–16. https://doi.org/10.3402/polar.v30i0.5971
  30. 30. World Meteorological Organization, Sea ice Nomenclature; WMO. 2014. No. 259.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library