Главной целью проекта является решение задачи обеспечения безопасности хозяйственного освоения арктического шельфа (добыча и транспорт углеводородного сырья, судоходство и т.д.) на акватории западноарктических морей побережья России, куда входят Баренцево, Белое, Печорское и Карское моря с включением Обской губы. При этом основное внимание будет уделено западной части акватории Баренцева моря, для которой будет проведен цикл полевых исследований и выполнено комплексное моделирование метеопараметров, гидротермохарактеристик и уровня моря, характеристик морского льда, ветрового волнения, дрейфа айсбергов и других ледяных образований. Для решения этой проблемы предлагается использовать современные данные наблюдений и методы численного моделирования с усвоением данных наблюдений. При этом данными полевых исследований будет обеспечивать Норвежская сторона, а выполнение численных расчетов будет обеспечиваться Российской стороной. Для расчетов морской циркуляции будет использована хорошо апробированная российская модель INMOM (Institute of Numerical Mathematics Ocean Model). Атмосферным форсингом для этой модели будут служить приводные метеопараметры, рассчитываемые по модели консорциума COSMO (COnsortium for Small-scale MOdeling), куда входит и Россия. Для расчета ветрового волнения будут использоваться модели SWAN (Simulating Wave Nearshore) и РАВМ (Российская ветро-волновая модель).
В рамках общей задачи предлагается решить ряд подзадач, решение которых невозможно без применения фундаментальных научных исследований.
(1) Реализация единой модели динамики вод и морского льда для всей акватории западно-арктических морей побережья России. При этом будет использована модель INMOM c высоким пространственным разрешением порядка 2.5 км, которое будет порождать дополнительный режим квазигеострофической вихревой циркуляции, которая также подлежит исследованию.
(2) Расчет синоптического атмосферного форсинга с помощью негидростатической модели динамики атмосферы COSMO, в которой используется и ассимиляция данных наблюдений.
(3) Расчет полей характеристик ветрового волнения в акваториях западно-арктических морей побережья, которые будут проводится на основе моделей SWAN (Simulating Wave Nearshore) и Российской ветро-волновой модели (РАВМ).
(4) Реализация технологии расчета дрейфа айсбергов в акватории Баренцева моря под влиянием ветра, течений и волн на основе современных достижений в этой области.
(5) Расчет характеристик морского льда и его дрейфа с оценкой потенциального влияния на режим судоходства в Баренцевом море, а также прогноз критических сценариев воздействия льда и соответствующих нагрузок на морские платформы.
Исследования будут сфокусированы на изучении влияний интенсивных полярных вихрей в высоких широтах на состояние моря и дрейф айсбергов. Для воспроизведения полярных вихрей для COSMO будет использоваться адекватно-высокое пространственное разрешение около 7 км, которое, вкупе с негидростатичностью этой модели, позволит проводить реалистичное воспроизведение динамики полярных вихрей. Эти вихри (циклоны) формируют интенсивные штормовые ситуации. Последние способствуют формированию условий быстрого дрейфа ледяных образований под влиянием ветра, течений и волн. Будут изучаться траектории дрейфа айсбергов. Будут также изучаться прикромочные к ледовому полю течения. Результаты исследований будут предложены для внедрения в оперативную практику Росгидромета для расчетов в реальном времени и прогнозов метеопараметров, гидротермохарактеристик и уровня моря, морского льда, ветрового волнения и дрейфа айсбергов на акваториях западно-арктических морей побережья России.
