A study of sea ice regime in the Obskaya guba Bay using modern satellite data in 2007–2017

The Obskay guba Bay is a region of rapidly developing oil and gas exploration. Knowing the current sea ice conditions including dangerous phenomena e. g. ridges and stamukhas is important for the safety of coastal and underwater construction as well as for ecological risk assessment. With this study...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia
Main Authors: A. D. Tarasenko, V. V. Selyuzhenok, N. V. Sandalyuk, I. A. Abramova, D. M. Demchev, А. Д. Тарасенко, В. В. Селюженок, Н. В. Сандалюк, И. А. Абрамова, Д. М. Демчев
Other Authors: The study was carried out with a financial support of the Russian Foundation for basic Research, project No 19-35-60033. The satellite data from MODIS and и Sentinel-1 is freely available at https://modis.gsfc.nasa.gov/data/dataprod/ and https://scihub.copernicus.eu/., Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №19-35-60033. Спутниковые данные MODIS и Sentinel-1 предоставлены для открытого пользования на порталах https://modis.gsfc.nasa.gov/data/dataprod/ и https://scihub.copernicus.eu/
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт 2022
Subjects:
Online Access:https://www.aaresearch.science/jour/article/view/420
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-68-1-48-63
id ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/420
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Arctic and Antarctic Research (E-Journal)
op_collection_id ftjaaresearch
language Russian
topic Sentinel-1
Noviy Port
Obskay guba Bay
satellite data
sea ice regime
Новый Порт
Обская губа
спутниковые данные
MODIS
spellingShingle Sentinel-1
Noviy Port
Obskay guba Bay
satellite data
sea ice regime
Новый Порт
Обская губа
спутниковые данные
MODIS
A. D. Tarasenko
V. V. Selyuzhenok
N. V. Sandalyuk
I. A. Abramova
D. M. Demchev
А. Д. Тарасенко
В. В. Селюженок
Н. В. Сандалюк
И. А. Абрамова
Д. М. Демчев
A study of sea ice regime in the Obskaya guba Bay using modern satellite data in 2007–2017
topic_facet Sentinel-1
Noviy Port
Obskay guba Bay
satellite data
sea ice regime
Новый Порт
Обская губа
спутниковые данные
MODIS
description The Obskay guba Bay is a region of rapidly developing oil and gas exploration. Knowing the current sea ice conditions including dangerous phenomena e. g. ridges and stamukhas is important for the safety of coastal and underwater construction as well as for ecological risk assessment. With this study, we aim to obtain new data on sea ice seasonal cycle in the southern and central part of the Obskay guba Bay for 10 years (from 2007 to 2017) and to demonstrate the capacity of satellite data in obtaining varying sea ice characteristics in the region. Analyzing daily visual MODIS and available Sentinel-1 SAR imagery, we derived dates of sea ice and fast ice formation, fast ice breakup and melt onset and the onset of ice-free period. For this purpose the satellite data were analyzed manually by sea ice expert. In addition, of sea ice ridges were derived and the sea ice drift data wea automatically processed in order to locate motionless sea ice features — stamukhas. The distribution of sea ice floes and field size in the region was derived from MODIS data. The analysis showed that there is a tendency towards a shorter ice covered period based on the data from 2007 to 2017. Overall, the formation of sea ice starts 9 days later and fast ice breakup occurs 16 days earlier compared to the long-term mean (1947–2010). The majority of ridges were located in the central part of the region and directed along the coast. The analysis confirmed absence of large stamuhas visible to be applied method (with a horizontal size of 100 m). The predominant sea ice field size range lies 500–1500 m. The study shows that a combination of images obtained in the optical range of the survey with radar data makes it possible to supplement the classical visual assessments with the results of automatic methods for detecting fast ice, detecting stamukha, as well as ice drift and deformation. Обская губа — район бурно развивающейся добычи нефти и газа. Знание текущих ледовых условий необходимо для безопасности береговой и подводной ...
author2 The study was carried out with a financial support of the Russian Foundation for basic Research, project No 19-35-60033. The satellite data from MODIS and и Sentinel-1 is freely available at https://modis.gsfc.nasa.gov/data/dataprod/ and https://scihub.copernicus.eu/.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №19-35-60033. Спутниковые данные MODIS и Sentinel-1 предоставлены для открытого пользования на порталах https://modis.gsfc.nasa.gov/data/dataprod/ и https://scihub.copernicus.eu/
format Article in Journal/Newspaper
author A. D. Tarasenko
V. V. Selyuzhenok
N. V. Sandalyuk
I. A. Abramova
D. M. Demchev
А. Д. Тарасенко
В. В. Селюженок
Н. В. Сандалюк
И. А. Абрамова
Д. М. Демчев
author_facet A. D. Tarasenko
V. V. Selyuzhenok
N. V. Sandalyuk
I. A. Abramova
D. M. Demchev
А. Д. Тарасенко
В. В. Селюженок
Н. В. Сандалюк
И. А. Абрамова
Д. М. Демчев
author_sort A. D. Tarasenko
title A study of sea ice regime in the Obskaya guba Bay using modern satellite data in 2007–2017
title_short A study of sea ice regime in the Obskaya guba Bay using modern satellite data in 2007–2017
title_full A study of sea ice regime in the Obskaya guba Bay using modern satellite data in 2007–2017
title_fullStr A study of sea ice regime in the Obskaya guba Bay using modern satellite data in 2007–2017
title_full_unstemmed A study of sea ice regime in the Obskaya guba Bay using modern satellite data in 2007–2017
title_sort study of sea ice regime in the obskaya guba bay using modern satellite data in 2007–2017
publisher Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
publishDate 2022
url https://www.aaresearch.science/jour/article/view/420
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-68-1-48-63
long_lat ENVELOPE(73.000,73.000,69.000,69.000)
geographic Obskaya Guba
geographic_facet Obskaya Guba
genre Arctic
Obskaya Guba
Polar Research
Sea ice
genre_facet Arctic
Obskaya Guba
Polar Research
Sea ice
op_source Arctic and Antarctic Research; Том 68, № 1 (2022); 48-63
Проблемы Арктики и Антарктики; Том 68, № 1 (2022); 48-63
2618-6713
0555-2648
10.30758/0555-2648-2022-68-1
op_relation https://www.aaresearch.science/jour/article/view/420/220
«Газпром нефть» запустила арктический подводный газопровод «Газ Ямала» через Обскую губу Карского моря. URL: https://nangs.org/news/midstream/pipelines/gazprom-neft-zapustilaarkticheskij-podvodnyj-gazoprovod-gaz-yamala-cherez-obskuyu-gubu-karskogo-morya (дата обращения 07.04.2022).
Куликова О.А., Мазлова Е.А., Брадик Д.И., Кудрова Е.П., Ткачев Н.В. Нефтяное загрязнение территорий западного побережья Обской губы // Проблемы Арктики и Антарктики. 2019. Т. 65 (1). С. 105–112. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-1-105-117
Ледяные образования морей Западной Арктики: Монография / Под ред. Г. К. Зубакина. СПб.: ААНИИ, 2006. 272 с.
Смирнов В.Г. Спутниковый мониторинг опасных ледяных образований в районах эксплуатационных работ на морских месторождениях углеводородного сырья // Проблемы Арктики и Антарктики. 2012. № 1. С. 103–120.
Миронов Е.У., Смирнов В.Г., Бычкова И.А., Клячкин С.В., Дымент Л.Н., Захваткина Н.Ю., Май Р.И., Гузенко Р.Б., Саперштейн Е.Б., Михальцева С.В., Платонова Е.В., Старцев Л.А. Экспериментальный аппаратно-программный комплекс спутникового мониторинга и прогноза ледовой обстановки // Проблемы Арктики и Антарктики. 2017. № 2. С. 15–26. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2017-0-2-15-26
Войнов Г.Н., Налимов Ю.В., Пискун А.А., Становой В.В., Усанкина Г.Е. Основные черты гидрологического режима Обской и Тазовской губ (лед, уровни, структура вод). СПб.: Изд-во «Нестор-История», 2017. 186 с.
Ким С. Д., Финагенов О. М., Уварова Т. Э. Определение ледовых нагрузок на сооружения континентального шельфа по нормам различных стран // Вести газовой науки. 2013. № 3 (14). С. 97–103.
Лапин С.А. Гидрологическая характеристика Обской губы в летне-осенний период // Океанология. 2011. Т. 51. № 6. С. 984–993.
Стунжас П.А., Маккавеев П.Н. Объем вод Обской губы как фактор формирования гидрохимической неоднородности // Океанология. 2014. Т. 54 (5). С. 622–634. doi:10.7868/S0030157414050128.
Ильин Г.В. Гидрологический режим Обской губы как новой области морского природопользования в Российской Арктике // Наука юга России. 2018. Т. 14. № 2. C. 20–32.
Оганов Г.С., Митрофанов И.Б., Карпов А.М., Карулина М.М., Карулин Е.Б., Благовидова И.Л., Тертышникова А.С. Анализ возможных ледовых воздействий на ледостойкое сооружение в районе месторождения Каменномысское-море // Современные подходы и перспективные технологии в проектах освоения нефтегазовых месторождений российского шельфа. 2018. № 4 (36). С. 123–130.
Selyuzhenok V., Demchev D. An application of sea ice tracking algorithm for fast ice and stamukhas detection in the Arctic // Remote Sensing. 2021. V. 13 (18). https://doi.org/10.3390/rs13183783
Selyuzhenok V., Mahoney A., Krumpen T., Castellani G., Gerdes R. Mechanisms of fast-ice development in the south-eastern Laptev Sea: a case study for winter of 2007/08 and 2009/10 // Polar Research. 2017. Т. 36 (1). URL: https://doi.org/10.1080/17518369.2017.1411140 (дата обращения 20.02.2022).
https://www.aaresearch.science/jour/article/view/420
doi:10.30758/0555-2648-2021-68-1-48-63
op_rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
op_rightsnorm CC-BY
op_doi https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-68-1-48-63
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-1
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-1-105-117
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2017-0-2-15-26
https://doi.org/10.7868/S0030157414050128
http
container_title Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia
container_volume 50
container_issue 2
container_start_page 3
op_container_end_page 12
_version_ 1766302399078596608
spelling ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/420 2023-05-15T14:28:14+02:00 A study of sea ice regime in the Obskaya guba Bay using modern satellite data in 2007–2017 Исследование ледовой обстановки Обской губы по современным спутниковым данным в 2007–2017 гг. A. D. Tarasenko V. V. Selyuzhenok N. V. Sandalyuk I. A. Abramova D. M. Demchev А. Д. Тарасенко В. В. Селюженок Н. В. Сандалюк И. А. Абрамова Д. М. Демчев The study was carried out with a financial support of the Russian Foundation for basic Research, project No 19-35-60033. The satellite data from MODIS and и Sentinel-1 is freely available at https://modis.gsfc.nasa.gov/data/dataprod/ and https://scihub.copernicus.eu/. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №19-35-60033. Спутниковые данные MODIS и Sentinel-1 предоставлены для открытого пользования на порталах https://modis.gsfc.nasa.gov/data/dataprod/ и https://scihub.copernicus.eu/ 2022-04-16 application/pdf https://www.aaresearch.science/jour/article/view/420 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-68-1-48-63 rus rus Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт https://www.aaresearch.science/jour/article/view/420/220 «Газпром нефть» запустила арктический подводный газопровод «Газ Ямала» через Обскую губу Карского моря. URL: https://nangs.org/news/midstream/pipelines/gazprom-neft-zapustilaarkticheskij-podvodnyj-gazoprovod-gaz-yamala-cherez-obskuyu-gubu-karskogo-morya (дата обращения 07.04.2022). Куликова О.А., Мазлова Е.А., Брадик Д.И., Кудрова Е.П., Ткачев Н.В. Нефтяное загрязнение территорий западного побережья Обской губы // Проблемы Арктики и Антарктики. 2019. Т. 65 (1). С. 105–112. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-1-105-117 Ледяные образования морей Западной Арктики: Монография / Под ред. Г. К. Зубакина. СПб.: ААНИИ, 2006. 272 с. Смирнов В.Г. Спутниковый мониторинг опасных ледяных образований в районах эксплуатационных работ на морских месторождениях углеводородного сырья // Проблемы Арктики и Антарктики. 2012. № 1. С. 103–120. Миронов Е.У., Смирнов В.Г., Бычкова И.А., Клячкин С.В., Дымент Л.Н., Захваткина Н.Ю., Май Р.И., Гузенко Р.Б., Саперштейн Е.Б., Михальцева С.В., Платонова Е.В., Старцев Л.А. Экспериментальный аппаратно-программный комплекс спутникового мониторинга и прогноза ледовой обстановки // Проблемы Арктики и Антарктики. 2017. № 2. С. 15–26. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2017-0-2-15-26 Войнов Г.Н., Налимов Ю.В., Пискун А.А., Становой В.В., Усанкина Г.Е. Основные черты гидрологического режима Обской и Тазовской губ (лед, уровни, структура вод). СПб.: Изд-во «Нестор-История», 2017. 186 с. Ким С. Д., Финагенов О. М., Уварова Т. Э. Определение ледовых нагрузок на сооружения континентального шельфа по нормам различных стран // Вести газовой науки. 2013. № 3 (14). С. 97–103. Лапин С.А. Гидрологическая характеристика Обской губы в летне-осенний период // Океанология. 2011. Т. 51. № 6. С. 984–993. Стунжас П.А., Маккавеев П.Н. Объем вод Обской губы как фактор формирования гидрохимической неоднородности // Океанология. 2014. Т. 54 (5). С. 622–634. doi:10.7868/S0030157414050128. Ильин Г.В. Гидрологический режим Обской губы как новой области морского природопользования в Российской Арктике // Наука юга России. 2018. Т. 14. № 2. C. 20–32. Оганов Г.С., Митрофанов И.Б., Карпов А.М., Карулина М.М., Карулин Е.Б., Благовидова И.Л., Тертышникова А.С. Анализ возможных ледовых воздействий на ледостойкое сооружение в районе месторождения Каменномысское-море // Современные подходы и перспективные технологии в проектах освоения нефтегазовых месторождений российского шельфа. 2018. № 4 (36). С. 123–130. Selyuzhenok V., Demchev D. An application of sea ice tracking algorithm for fast ice and stamukhas detection in the Arctic // Remote Sensing. 2021. V. 13 (18). https://doi.org/10.3390/rs13183783 Selyuzhenok V., Mahoney A., Krumpen T., Castellani G., Gerdes R. Mechanisms of fast-ice development in the south-eastern Laptev Sea: a case study for winter of 2007/08 and 2009/10 // Polar Research. 2017. Т. 36 (1). URL: https://doi.org/10.1080/17518369.2017.1411140 (дата обращения 20.02.2022). https://www.aaresearch.science/jour/article/view/420 doi:10.30758/0555-2648-2021-68-1-48-63 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). CC-BY Arctic and Antarctic Research; Том 68, № 1 (2022); 48-63 Проблемы Арктики и Антарктики; Том 68, № 1 (2022); 48-63 2618-6713 0555-2648 10.30758/0555-2648-2022-68-1 Sentinel-1 Noviy Port Obskay guba Bay satellite data sea ice regime Новый Порт Обская губа спутниковые данные MODIS info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2022 ftjaaresearch https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-68-1-48-63 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-1 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-1-105-117 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2017-0-2-15-26 https://doi.org/10.7868/S0030157414050128 http 2022-07-03T18:48:11Z The Obskay guba Bay is a region of rapidly developing oil and gas exploration. Knowing the current sea ice conditions including dangerous phenomena e. g. ridges and stamukhas is important for the safety of coastal and underwater construction as well as for ecological risk assessment. With this study, we aim to obtain new data on sea ice seasonal cycle in the southern and central part of the Obskay guba Bay for 10 years (from 2007 to 2017) and to demonstrate the capacity of satellite data in obtaining varying sea ice characteristics in the region. Analyzing daily visual MODIS and available Sentinel-1 SAR imagery, we derived dates of sea ice and fast ice formation, fast ice breakup and melt onset and the onset of ice-free period. For this purpose the satellite data were analyzed manually by sea ice expert. In addition, of sea ice ridges were derived and the sea ice drift data wea automatically processed in order to locate motionless sea ice features — stamukhas. The distribution of sea ice floes and field size in the region was derived from MODIS data. The analysis showed that there is a tendency towards a shorter ice covered period based on the data from 2007 to 2017. Overall, the formation of sea ice starts 9 days later and fast ice breakup occurs 16 days earlier compared to the long-term mean (1947–2010). The majority of ridges were located in the central part of the region and directed along the coast. The analysis confirmed absence of large stamuhas visible to be applied method (with a horizontal size of 100 m). The predominant sea ice field size range lies 500–1500 m. The study shows that a combination of images obtained in the optical range of the survey with radar data makes it possible to supplement the classical visual assessments with the results of automatic methods for detecting fast ice, detecting stamukha, as well as ice drift and deformation. Обская губа — район бурно развивающейся добычи нефти и газа. Знание текущих ледовых условий необходимо для безопасности береговой и подводной ... Article in Journal/Newspaper Arctic Obskaya Guba Polar Research Sea ice Arctic and Antarctic Research (E-Journal) Obskaya Guba ENVELOPE(73.000,73.000,69.000,69.000) Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia 50 2 3 12