Северный морской путь: мониторинг ледохода в Обской губе
Формирование карт ледовой обстановки с помощью космических снимков
Темы
В 2022 году отмечается 90-летие существования Северного морского пути как единой транспортной магистрали вокруг северного побережья Евразии: в 1932 году экспедиция под руководством Отто Шмидта впервые прошла весь маршрут за одну навигацию.
Развитие Северного морского пути (СМП) – стратегическая задача в рамках освоения российской Арктики. Это основной способ снабжения северных регионов страны и вывоза природных ресурсов. Объем грузоперевозок, составивший в 2019 году 31,5 млн т, планируется увеличить до 160 млн т к 2035 году.
Большую часть года акватория СМП покрыта льдом: продолжительность открытой навигации различается от моря к морю и составляет от 2 до 4 месяцев, поэтому проход разрешен только судам ледовых классов. В зависимости от погодных условий, маршрут может быть преодолен за 7-15 дней.
- сокращение сроков и себестоимости грузоперевозок
- развитие прибрежных территорий
- увеличение налоговых поступлений в бюджеты регионов
- развитие флота ледового класса
- медь, никель, железо Кольского полуострова
- медно-никелевые руды и платиноиды Норильска
- шельфовые углеводороды Карского моря
- природный газ Ямала
- олово и золото Чукотки
- нефть и газ Сахалина
Схема Северного морского пути
Безопасное судоходство
Ледокольная проводка судов позволяет обеспечить круглогодичную, безопасную и быструю навигацию по СМП. Для ее планирования необходимо постоянное наблюдение за ледовой обстановкой. Оперативнее всего изменения фиксируются с помощью данных спутниковой съемки: важно быстро оценить характеристики ледового режима на большой площади.
По спутниковым данным формируются и обновляются карты ледовой обстановки, на которых обозначены крупные ледяные поля, трещины, торосы, полыньи, айсберги и направление их движения, классифицируются ледовые массы.
Специалисты АО «Терра Тех», дочерней компании АО «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос»), провели мониторинг ледовой обстановки в Обской губе: здесь находится Сабетта - один из основных портов СМП, предназначенный для освоения углеводородов Ямала. На Кольском полуострове построен завод по производству плавучих платформ сжижения ямальского газа.
Технология исследования
Наблюдение за ледовой обстановкой проводилось с начала активного таяния до полного очищения залива ото льда – с мая по июль. Фиксировались количество, концентрация, местоположение, размеры, типы и формы ледовых масс, направление их движения.
Навигационные задачи требуют повышенной точности. В основном использовались данные радиолокационной съемки – облачность не препятствует получению информации о всей площади залива. Актуальные радарные данные необходимы для ледокольных служб морских портов.
В качестве основных использованы радиолокационные данные с синтезированной апертурой (РСА) космических аппаратов HiSea-1 и Chaohu-1 с поляризацией VV, Sentinel-1 с поляризацией HH, HV, VV в режимах StripMap, ScanSAR NS, ExtraWide. Дополнительно применялись данные оптической съемки высокого и среднего пространственного разрешения с космических аппаратов Канопус-В и Sentinel-2. Сделаны радиометрическая и геометрическая коррекции, устранены шумовые искажения.
Создавались карты типов и форм ледовых масс, их сплоченности. Сплоченность ледовых масс обозначена в баллах от 0 до 10, где 0 баллов - льда нет, 10 баллов - вся поверхность моря покрыта льдом. Общая площадь акватории мониторинга составляет 21382 км2.
Кроме того, построены карты, отображающие изменения в распределении ледовых масс между датами мониторинга.
Пример карты изменений ледовой обстановки
Мониторинг ледовой обстановки
В мае начинается освобождение акватории ото льда. Все побережье Обской губы занято припаем.
В устье Оби припай взломан продолжающимся половодьем и трансформирован в серо-белый лед и отдельные ледяные массивы.
Ото льда свободна центральная часть Обской губы. Свободен проход к порту Сабетта.
К середине мая сформировался открытый водный путь от входа в залив на севере до терминала Утренний на юге.
Западное и восточное побережья по-прежнему заняты припаем. С восточной стороны он разрушается, переходя в дрейфующие ледяные массивы и отдельные ледяные поля.
Ледовые условия изменились на 9548,7 км2.
В конце мая продолжается разрушение берегового припая. Крупные ледяные массивы дробятся, образуя отдельные ледяные поля.
Эти процессы привели к появлению скоплений дрейфующего льда, которые сформировали затор к северу от терминала Утренний. Прохождение судов к портам затруднено.
В центральной части залива разрушаются плотные массивы льда. Появилось 4075 км2 открытой воды.
В середине июня в восточной части залива разрушается припай. Образовался свободный проход к терминалу Утренний.
Льды центральной части дробятся и дрейфуют на север, в Карское море.
Сохраняется затор в западной части Обской губы у порта Сабетта. Самостоятельный проход судов затруднен.
Ледовая обстановка изменилась на 13316 км2.
В конце июня большая часть Обской губы освободилась ото льда. Сохраняются массивы с концентрацией льда 1-2 балла.
Площадь затора в акватории порта Сабетта уменьшилась. Проход судов по-прежнему затруднен.
В местах впадения рек в залив образовались зоны разводий. Формируются полыньи, на границе припая и открытой воды – торосы. Площадь припая сократилась вдвое.
Поверхность прибрежных рек и озер освободилась ото льда.
В начале июля большая часть Обской губы свободна от льда: исчезли береговой припай и затор у порта Сабетта. Остаточный ледяной массив на западном побережье разрушается и дрейфует в сторону Карского моря.
Массив с низкой концентрацией льда зафиксирован на мелководье в Гыданском проливе.
Дрейфующие ледяные массы осложняют движение судов, но ледокольная проводка не требуется: образован свободный проход к портам.
Заключение
Оперативный мониторинг ледовой обстановки - необходимое условие для обеспечения бесперебойной ледокольной проводки судов по СМП. Высокая частота обновления карт ледовой обстановки обуславливает постоянную необходимость использования данных спутниковой съемки для нужд судоходства.