Wave processes in the drifting ice of the Arctic Ocean in the MOSAiC expedition. Winter period

• Published in: Arctic and Antarctic Research
• Main Authors: V. N. Smirnov, M. S. Znamensky, I. B. Sheykin, В. Н. Смирнов, М. С. Знаменский, И. Б. Шейкин
• Other Authors: The work was carried out within the framework of the topic 5.1.5 of the Central Research Institute of Roshydromet “Research of large-scale dynamics, physical processes, mechanics of deformation and destruction of sea ice in order to improve methods of short-term forecasting of compression and ridging”.The data used in this manuscript was produced as part of the international Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of the Arctic Climate (MOSAiC) with the tag MOSAiC20192020. Project_ ID given for this specific Polarstern expedition is AWI_ PS122 00. The standard data of the Polarstern weather station was successfully used in the processing of seismic observation materials. The article is based on the data of instrumental measurements carried out by employees of the AARI Laboratory of Ice Physics Nikolai Kolabutin, Egor Shemanchuk, Igor Sheikin and Alexey Nyubom., Работа выполнена в рамках темы 5.1.5 ЦНТП Росгидромета «Исследование крупномасштабной динамики, физических процессов, механики деформирования и разрушения морских льдов с целью совершенствования методов краткосрочного прогнозирования сжатия и торошения».Данные, использованные в этой статье, были получены в рамках международ-ной многопрофильной дрейфующей обсерватории по изучению арктического климата (MOSAiC) с пометкой MOSAiC20192020. Идентификатор экспедиции AWI_ PS122 00. Стандартные данные метеостанции судна «Поларштерн» были успешно использованы при обработке материалов сейсмических наблюдений. Статья написана на основе данных инструментальных измерений, проведенных сотрудника-ми Лаборатории физики льда ААНИИ Николаем Колабутиным, Егором Шеманчуком, Игорем Шейкиным и Алексеем Нюбом.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт 2022
• Subjects: сжатие и торошение; ice condition monitoring; ice fractures; vibrations and waves; мониторинг состояния льда; разломы льда; Arctic; Arctic Ocean
• Online Access: https://www.aaresearch.science/jour/article/view/419; https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-1-26-47

One of the main directions of theoretical and applied research in the Arctic is the study of physical and mechanical processes in the atmosphere — ice — ocean system. For this purpose, theoretical and experimental problems are solved. The paper employs the method of monitoring the state of drifting ice by means of autonomous seismic stations in the MOSAiC international expedition in 2019–2020. The method of remote registration of ice information with a discreteness of 100 Hz made it possible to obtain data on the processes of compression and crushing of ice of various temporal and spatial scales. The paper presents early findings on the development of physico-mechanical processes in the ice cover under the influence of wind, oceanic gravitational waves, compression and crushing phenomena during large-scale deformations in drifting ice. The amplitude-frequency spectra of surface gravitational waves obtained in this work provide sufficient reason for attributing the phenomena described to swell waves and infra-gravity waves that occur in the stormy areas of the oceans. New data have been obtained on low-frequency horizontally polarized waves caused by the compression of ice and movements along breaks in the cohesive ice cover. The article considers the possibilities of using instrumental monitoring of the occurrence and development of tidal compression and crushing in the drifting ice of the Arctic Ocean. The results obtained can be used to develop methods for predicting the state of ice in real time both in engineering tasks and for improving weather and climate forecasting models. Одной из основных научных и прикладных проблем в Арктике являются исследования физико-механических процессов в системе атмосфера — лед — океан. С этой целью решаются теоретические и экспериментальные задачи. В настоящей работе использовался метод мониторинга состояния дрейфующего льда с помощью автономных сейсмических станций в международной экспедиции MOSAiC в 2019–2020 гг. Метод дистанционной регистрации ледовой информации с ...