Classification of surface atmospheric pressure fields in the Laptev and East Siberian seas

The need for classifying surface atmospheric pressure fields over the Arctic seas arose as a method was being developed for predicting the characteristics of discontinuities (leads) in the sea ice cover. Wind, which is determined by the atmospheric pressure field, acts on the ice cover and causes it...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Arctic and Antarctic Research
Main Authors: V. S. Porubaev, L. N. Dyment, В. С. Порубаев, Л. Н. Дымент
Other Authors: Исследования выполнены в рамках целевой научно-технческой программы Росгидромета на 2020–2024 гг. Проект 5.1.1 «Развитие моделей, методов и технологий мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы, океана, морского ледяного покрова, ледников и вечной мерзлоты (криосферы), процессов взаимодействия льда с природными объектами и инженерными сооружениями для Арктики и технологий гидрометеорологического обеспечения потребителей».
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт 2021
Subjects:
Online Access:https://www.aaresearch.science/jour/article/view/405
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-394-405
_version_ 1828682898496028672
author V. S. Porubaev
L. N. Dyment
В. С. Порубаев
Л. Н. Дымент
author2 Исследования выполнены в рамках целевой научно-технческой программы Росгидромета на 2020–2024 гг. Проект 5.1.1 «Развитие моделей, методов и технологий мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы, океана, морского ледяного покрова, ледников и вечной мерзлоты (криосферы), процессов взаимодействия льда с природными объектами и инженерными сооружениями для Арктики и технологий гидрометеорологического обеспечения потребителей».
author_facet V. S. Porubaev
L. N. Dyment
В. С. Порубаев
Л. Н. Дымент
author_sort V. S. Porubaev
collection Arctic and Antarctic Research
container_issue 4
container_start_page 394
container_title Arctic and Antarctic Research
container_volume 67
description The need for classifying surface atmospheric pressure fields over the Arctic seas arose as a method was being developed for predicting the characteristics of discontinuities (leads) in the sea ice cover. Wind, which is determined by the atmospheric pressure field, acts on the ice cover and causes it to drift. Leads are formed in the ice cover due to the irregularity of ice drift. Ice drift can be caused by several factors, such as skewed sea level, tidal waves and currents. However, the main cause of ice drift in the Arctic seas is wind. Each typical field of surface atmospheric pressure corresponds to a certain field of leads in the ice cover. This makes it possible to predict the characteristics of leads in the ice cover by selecting fields similar to predictive fields of atmospheric pressure based on archived data.The variety of atmospheric pressure fields makes it difficult to find an analogue to a given field by simply going through all the corresponding data available in the electronic archive. Classification of atmospheric pressure fields makes it possible to simplify the process of selecting an analogue.To develop the classification, we used daily surface pressure maps at 00 hours GMT for the cold seasons (from mid- October to the end of May) 2016–2021. The atmospheric pressure fields, which were similar in configuration, and hence the wind fields, belonged to the same type. In total, 27 types were identified, applicable both to the Laptev Sea and the East Siberian Sea. Within one type, a division into subtypes was made, depending on the speed of the geostrophic wind.The wind intensity was estimated by the number of isobars multiples of 5 mb on the surface atmospheric pressure map. All the surface pressure fields observed over the waters of the Laptev and East Siberian Seas over the past 5 years have been assigned to one of the types identified using cluster analysis. Each type of atmospheric pressure within the framework of the forecasting method being developed is supposed to correspond to a field of ...
format Article in Journal/Newspaper
genre Arctic
Arctic
East Siberian Sea
laptev
Laptev Sea
Sea ice
genre_facet Arctic
Arctic
East Siberian Sea
laptev
Laptev Sea
Sea ice
geographic Arctic
Laptev Sea
East Siberian Sea
geographic_facet Arctic
Laptev Sea
East Siberian Sea
id ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/405
institution Open Polar
language Russian
long_lat ENVELOPE(166.000,166.000,74.000,74.000)
op_collection_id ftjaaresearch
op_container_end_page 405
op_doi https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-394-40510.30758/0555-2648-2021-67-4
op_relation https://www.aaresearch.science/jour/article/view/405/215
Вангенгейм Г.Я. Основы макроциркуляционного метода долгосрочных метеорологических прогнозов для Арктики // Труды ААНИИ. 1952. Т. 34. 314 с.
Гирс А.А. Многолетние колебания атмосферной циркуляции и долгопериодные метеорологические прогнозы. Л.: Гидрометеоиздат. 1971. 480 с.
Дзердзеевский Б.Л. Общая циркуляция атмосферы и климат. М.: Наука, 1975. 288 с.
Мультановский Б.П. Основные положения синоптического метода долгосрочных прогноза погоды. Ч. 1. М.: Центральное управление единой гидрометеорологической службы Союза ССР, 1933. 139 с.
Горбунов Ю.А., Карелин И.Д., Лосев С.М. Природа нарушения сплошности морского ледяного покрова в зимнее время // Материалы гляциологических исследований. 1986. № 55. С. 131–134.
Карелин И.Д. Исследование крупномасштабных потоков морских льдов по телевизионным снимкам искусственных спутников Земли // Проблемы Арктики и Антарктики. 1985. Вып. 60. С. 86–93.
Бородачев В.Е. Генетико-морфологическая классификация трещин в ледяном покрове // Труды ААНИИ. 1988. Т. 388. С. 79–84.
Лосев С.М., Горбунов Ю.А. Диагностика и среднесрочный прогноз нарушений сплошности морского ледяного покрова // Труды ААНИИ. 1998. Т. 438. С. 13–25.
Дымент Л.Н. Применение кластерного анализа для выделения районов с однородными системами разрывов в ледяном покрове Арктического бассейна // Метеорология и гидрология. 2000. № 12. С. 52–59.
Surkova G.V., Krylov A.A. Extremely strong winds and weather patterns over arctic seas // Geography, Environment, Sustainability. 2019. T. 12. № 3. P. 34–42.
Porubaev V.S., Dyment L.N., Aksenov P.V. Leads in the ice cover of the Arctic Seas and possibilities of forecasting their characteristics on the basis of satellite data // Proceedings of the 26th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions. June 14–18, 2021, Moscow, Russia. URL: https://www.poac.com/Papers/2021/pdf/POAC21-064.pdf (дата обращения 26.08.2021).
https://www.aaresearch.science/jour/article/view/405
op_rights Authors retain the copyright of their papers without restriction and grant the Arctic and Antarctic Research (Russia) journal right of first publication with the work simultaneously licensed under the the CC BY NC 4.0 Creative Commons Attribution License.
Авторы, публикующиеся в данном Журнале, сохраняют авторские права на свое произведение и предоставляют Журналу право публикации на условиях лицензии Creative Commons Attribution International 4.0 CC-BY, которая позволяет неограниченно использовать произведения при условии указания авторства и ссылки на оригинальную публикацию в Журнале.
op_source Arctic and Antarctic Research; Том 67, № 4 (2021); 394-405
Проблемы Арктики и Антарктики; Том 67, № 4 (2021); 394-405
2618-6713
0555-2648
10.30758/0555-2648-2021-67-4
publishDate 2021
publisher Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
record_format openpolar
spelling ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/405 2025-04-06T14:41:18+00:00 Classification of surface atmospheric pressure fields in the Laptev and East Siberian seas Типизация полей атмосферного давления в морях Лаптевых и Восточно-Сибирском V. S. Porubaev L. N. Dyment В. С. Порубаев Л. Н. Дымент Исследования выполнены в рамках целевой научно-технческой программы Росгидромета на 2020–2024 гг. Проект 5.1.1 «Развитие моделей, методов и технологий мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы, океана, морского ледяного покрова, ледников и вечной мерзлоты (криосферы), процессов взаимодействия льда с природными объектами и инженерными сооружениями для Арктики и технологий гидрометеорологического обеспечения потребителей». 2021-12-09 application/pdf https://www.aaresearch.science/jour/article/view/405 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-394-405 rus rus Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт https://www.aaresearch.science/jour/article/view/405/215 Вангенгейм Г.Я. Основы макроциркуляционного метода долгосрочных метеорологических прогнозов для Арктики // Труды ААНИИ. 1952. Т. 34. 314 с. Гирс А.А. Многолетние колебания атмосферной циркуляции и долгопериодные метеорологические прогнозы. Л.: Гидрометеоиздат. 1971. 480 с. Дзердзеевский Б.Л. Общая циркуляция атмосферы и климат. М.: Наука, 1975. 288 с. Мультановский Б.П. Основные положения синоптического метода долгосрочных прогноза погоды. Ч. 1. М.: Центральное управление единой гидрометеорологической службы Союза ССР, 1933. 139 с. Горбунов Ю.А., Карелин И.Д., Лосев С.М. Природа нарушения сплошности морского ледяного покрова в зимнее время // Материалы гляциологических исследований. 1986. № 55. С. 131–134. Карелин И.Д. Исследование крупномасштабных потоков морских льдов по телевизионным снимкам искусственных спутников Земли // Проблемы Арктики и Антарктики. 1985. Вып. 60. С. 86–93. Бородачев В.Е. Генетико-морфологическая классификация трещин в ледяном покрове // Труды ААНИИ. 1988. Т. 388. С. 79–84. Лосев С.М., Горбунов Ю.А. Диагностика и среднесрочный прогноз нарушений сплошности морского ледяного покрова // Труды ААНИИ. 1998. Т. 438. С. 13–25. Дымент Л.Н. Применение кластерного анализа для выделения районов с однородными системами разрывов в ледяном покрове Арктического бассейна // Метеорология и гидрология. 2000. № 12. С. 52–59. Surkova G.V., Krylov A.A. Extremely strong winds and weather patterns over arctic seas // Geography, Environment, Sustainability. 2019. T. 12. № 3. P. 34–42. Porubaev V.S., Dyment L.N., Aksenov P.V. Leads in the ice cover of the Arctic Seas and possibilities of forecasting their characteristics on the basis of satellite data // Proceedings of the 26th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions. June 14–18, 2021, Moscow, Russia. URL: https://www.poac.com/Papers/2021/pdf/POAC21-064.pdf (дата обращения 26.08.2021). https://www.aaresearch.science/jour/article/view/405 Authors retain the copyright of their papers without restriction and grant the Arctic and Antarctic Research (Russia) journal right of first publication with the work simultaneously licensed under the the CC BY NC 4.0 Creative Commons Attribution License. Авторы, публикующиеся в данном Журнале, сохраняют авторские права на свое произведение и предоставляют Журналу право публикации на условиях лицензии Creative Commons Attribution International 4.0 CC-BY, которая позволяет неограниченно использовать произведения при условии указания авторства и ссылки на оригинальную публикацию в Журнале. Arctic and Antarctic Research; Том 67, № 4 (2021); 394-405 Проблемы Арктики и Антарктики; Том 67, № 4 (2021); 394-405 2618-6713 0555-2648 10.30758/0555-2648-2021-67-4 ледяной покров atmosphere pressure ice cover атмосферное давление info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2021 ftjaaresearch https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-394-40510.30758/0555-2648-2021-67-4 2025-03-10T07:54:42Z The need for classifying surface atmospheric pressure fields over the Arctic seas arose as a method was being developed for predicting the characteristics of discontinuities (leads) in the sea ice cover. Wind, which is determined by the atmospheric pressure field, acts on the ice cover and causes it to drift. Leads are formed in the ice cover due to the irregularity of ice drift. Ice drift can be caused by several factors, such as skewed sea level, tidal waves and currents. However, the main cause of ice drift in the Arctic seas is wind. Each typical field of surface atmospheric pressure corresponds to a certain field of leads in the ice cover. This makes it possible to predict the characteristics of leads in the ice cover by selecting fields similar to predictive fields of atmospheric pressure based on archived data.The variety of atmospheric pressure fields makes it difficult to find an analogue to a given field by simply going through all the corresponding data available in the electronic archive. Classification of atmospheric pressure fields makes it possible to simplify the process of selecting an analogue.To develop the classification, we used daily surface pressure maps at 00 hours GMT for the cold seasons (from mid- October to the end of May) 2016–2021. The atmospheric pressure fields, which were similar in configuration, and hence the wind fields, belonged to the same type. In total, 27 types were identified, applicable both to the Laptev Sea and the East Siberian Sea. Within one type, a division into subtypes was made, depending on the speed of the geostrophic wind.The wind intensity was estimated by the number of isobars multiples of 5 mb on the surface atmospheric pressure map. All the surface pressure fields observed over the waters of the Laptev and East Siberian Seas over the past 5 years have been assigned to one of the types identified using cluster analysis. Each type of atmospheric pressure within the framework of the forecasting method being developed is supposed to correspond to a field of ... Article in Journal/Newspaper Arctic Arctic East Siberian Sea laptev Laptev Sea Sea ice Arctic and Antarctic Research Arctic Laptev Sea East Siberian Sea ENVELOPE(166.000,166.000,74.000,74.000) Arctic and Antarctic Research 67 4 394 405
spellingShingle ледяной покров
atmosphere pressure
ice cover
атмосферное давление
V. S. Porubaev
L. N. Dyment
В. С. Порубаев
Л. Н. Дымент
Classification of surface atmospheric pressure fields in the Laptev and East Siberian seas
title Classification of surface atmospheric pressure fields in the Laptev and East Siberian seas
title_full Classification of surface atmospheric pressure fields in the Laptev and East Siberian seas
title_fullStr Classification of surface atmospheric pressure fields in the Laptev and East Siberian seas
title_full_unstemmed Classification of surface atmospheric pressure fields in the Laptev and East Siberian seas
title_short Classification of surface atmospheric pressure fields in the Laptev and East Siberian seas
title_sort classification of surface atmospheric pressure fields in the laptev and east siberian seas
topic ледяной покров
atmosphere pressure
ice cover
атмосферное давление
topic_facet ледяной покров
atmosphere pressure
ice cover
атмосферное давление
url https://www.aaresearch.science/jour/article/view/405
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-394-405