ИСТИНА

Морской ледяной покров определяет изменение альбедо, потоки тепла и влаги, а также динамическое взаимодействие между океаном и атмосферой [1-3]. Полярной зимой лед препятствует теплообмену, но при наличии участков открытой воды (полыней, разводий) из-за большой разницы температур вода-воздух турбулентные потоки тепла возрастают в десятки раз [4,5]. На формирование термического режима приводного слоя атмосферы существенное влияние оказывают и фазовые превращения на поверхности океана, связанные с замерзанием водной поверхности и таянием льдов. Важным свойством морского льда является его сложная поверхностная структура. Это связано и с особенностями ледообразования, и с дрейфом ледяных полей. Каждая поверхностная неоднородность (торосы, разводья, снежницы) играет свою роль как во взаимодействии с приводным слоем атмосферы, так и в термическом и радиационном режиме поверхности. И учет этих морфометрических особенностей важен не только для расчетов, связанных с динамикой и термодинамикой самого льда, но и для климатического моделирования. Наиболее сложны процессы энергообмена на границах, где ледяной покров имеет ярко выраженный сезонный цикл и наблюдается максимальное разнообразие его характеристик [6]. Интерес к исследованию этих районов объясняется тем, что именно здесь наблюдается максимальная пространственная и временная изменчивость состояния дрейфующих льдов, которые, в свою очередь, играют важную роль в крупномасштабных океанических и атмосферных процессах. Прикромочные зоны морских дрейфующих льдов (или в более широком смысле - зоны сезонной миграции) остаются по-прежнему наименее изученными, особенно в зимнее время. Основные проблемы при моделировании морского льда и восстановлении его характеристик по спутниковым измерениям возникают как раз на границах ледяного покрова, для которых отсутствуют данные натурных экспериментов, и нет возможности использовать ту или иную параметризацию для описания процессов, имеющих подсеточный масштаб. Существенные изменения происходят не только с площадью и толщиной льда, но и его структурой. Изменяется относительная площадь разводий и снежниц, усиливается торошение. Энергообмен в значительной степени зависит от состояния подстилающей поверхности прибрежных зон и архипелагов, а более всего от площади территории, свободной ото льда и снега. Также потоки зависят от ветровых условий (скорости и направления ветра). И от режима осадков. В представленной статье показано, что структурные неоднородности поверхности льда оказывают существенное влияние на его взаимодействие с атмосферой. И особенно таких характеристик льда, как аэродинамическая шероховатость и коэффициент сопротивления. Показана существенная изменчивость этих параметров в зависимости от морфометрических свойств покрытой льдом поверхности. Коэффициент сопротивления нелинейно зависит от сплоченности ледяного покрова, относительной площади снежниц на поверхности, от ширины и конфигурации разводий, от пространственного расположения и высоты торосов, а также от стратификации атмосферы. Полученные по данным измерений параметризации могут быть использованы при расчетах потоков в региональных и климатических моделях.