На инфоресурсах Минобрнауки РФ размещены подробности о научной работе ИВП РАН на Байкале

Природу загадочных кругов на льду Байкала объяснили подледными вихрями.

Институту водных проблем РАН в период пандемии удалось сохранить динамику научной и учебной работы. Вся деятельность перешла в онлайн-формат.

Так, 16 апреля прошло очередное заседание секции Ученого совета «Гидрология суши, водные ресурсы, управление» ИВП РАН. Лаборатория гидродинамики ИВП подвела предварительные итоги летней и зимней кампаний 2019-2020 гг. на Байкале. Работы идут в рамках проекта РФФИ по изучению вихрей, формирующих ледовые кольца озера.

Впервые загадочные темные круги на льду Байкала были обнаружены весной 2003 года при изучении космических снимков сотрудниками Лимнологического института СО РАН (ЛИН СО РАН) по Среднему Байкалу в районе м. Крестовский. В ходе дальнейших исследований было обнаружено, что подобные ледовые структуры диаметром 4 км и более, достигая иногда 10 км, часто появляются на льду Байкала весной перед разрушением ледового покрова. Такие гигантские образования невидимы для наземного наблюдателя, а видны только из космоса. Толщина льда внутри кольца и за его пределами практически не отличается и достигает метра. По кольцу, ширина которого составляет около километра, лед значительно тоньше, его толщина составляет 20 – 30 см и менее. Темные круги на космических снимках – это именно эти области тонкого льда. Тонкий лед, формирующийся по кольцу, представляет опасность для людей и машин. Особенно опасно ледовое кольцо в районе полуострова Нижнее Изголовье, где проходит ледовая дорога с Усть-Баргузина на о. Ольхон. 

15 апреля 2009. Район мыса Нижнее Изголовье полуострова Святой Нос. Космический снимок спутника TERRA, радиометр MODIS, eostation.irk.ru

Подледные измерения течений и термической структуры вод в районе колец, впервые проведенные в 2009 г. лабораторией гидрофизики ЛИН СО РАН в районе кольца у п. Слюдянка в южной оконечности Южного Байкала под руководством к.г.н Н.Г.Гранина, показали, что под кольцом формируется антициклонический вихрь, который доставляет более теплую глубинную воду к нижней поверхности льда. 

24 апреля 2009. Южная оконечность Байкала,  Слюдянка
Космический снимок спутника TERRA, радиометр MODIS, eostation.irk.ru

Подъем вихрем теплой воды из глубинных слоев и приводит к вытаиванию льда снизу. Вода крутится в гигантском вихре по часовой стрелке. Но вопросы, почему же лед вытаивается снизу по кольцу, и откуда берутся эти вихри подо льдом, остаются открытыми. Над этой проблемой активно работают в лаборатории гидродинамики ИВП РАН и в лаборатории гидрофизики ЛИН СО РАН в рамках проекта РФФИ «Вихри подо льдом».

Одной из причин возникновения колец может стать гидротермальная активность озера Байкал, которая проявляется в виде чрезвычайно высокой интенсивности выхода газов (метана) и газогидратов из донных отложений в некоторых местах. Эта гипотеза выдвинута в лаборатории гидрофизики ЛИН СО РАН ее руководителем к.г.н. Н.Г. Граниным. В лаборатории гидродинамики ИВП РАН проф. В.Н. Зыряновым с сотрудниками - к.ф.-м.н. М.К. Чебановой и к.ф.-м.н. Д.В. Зыряновым - выдвинута другая гипотеза: вихри подо льдом в районах образования ледовых колец обусловлены рельефом дна, и наука, по всей вероятности, имеет дело с новым неизвестным типом топографических вихрей.  

В рамках проекта РФФИ по изучению ледовых колец ИВП РАН совместно с ЛИН СО РАН в 2019 – 2020 гг. проводили экспедиционные исследования по изучению вихрей, ответственных за появление колец во льду Байкала. В 2019 г. работы велись в летний период с судна НИС «Г.Ю.Верещагин» с запуском в районе мыса Нижнее Изголовье, где в зимний период часто формируется ледовое кольцо, двух спутниковых радиобуев французской сети Argos. Удалось зафиксировать столбчатую структуру в распределении температуры и кислорода в воде в месте предполагаемого вихря.

М.К.Чебанова, ИВП РАН, готовит радиобуй к запуску. Оз. Байкал, мыс Нижнее Изголовье

Радиобуй французской сети Argos компании CLS. Он зафиксирует направление течений у мыса Нижнее Изголовье

Экспедиция ИВП и ЛИН запускает радиобуи с борта НИС «Г.Ю.Верещагин»

Зимние работы 2020 года проводились в районе Южного Байкала. Впервые был использован российский ледорадар «Пикор-Лед» для быстрого обследования толщин льда на больших площадях на ходу транспортного средства. 

Д.В.Зырянов, ИВП РАН, ведет зимние работы на льду Южного Байкала

Была обследована угловая область в южной оконечности Байкала (район п. Слюдянка), где по спутниковым данным несколько раз фиксировалось ранее ледовое кольцо. Полученное радаром распределение толщин льда в южной оконечности Байкала ясно указало на существование кольцевой области более тонкого льда в этом районе, хотя на спутниковых снимках область тонкого льда еще никак не прослеживалась.

Вездеход ЛИН СО РАН на гусеничном ходу. Работы на Южном Байкале.

Только спустя три недели кольцо проявилось на спутниковых снимках. Измерения температуры и скорости течений, проведенное к.ф.-м.н. И.А.Асламовым, к.г.н. Р.Ю.Гнатовским и к.г.н. В.В.Блиновым (ЛИН СО РАН) в районе обнаруженного кольца в апреле 2020 г., показали, что под кольцом находится мощный антициклонический вихрь, который и является причиной последующего появления кольца на спутниковых снимках.       

23 апреля 2020. Южная оконечность Байкала, Слюдянка, sputnik.irk.ru

Ссылки по теме:

https://www.minobrnauki.gov.ru/ru/press-center/card/?id_4=2550