На Байкале снова появились кольцевые структуры

В марте 2016 года специалисты «СКАНЭКС» при анализе снимков спектрорадиометров MODIS спутников Terra и Aqua вновь обнаружили во льду озера Байкал кольцевую структуру. В последний раз это уникальное явление наблюдалось на космических снимках в 2014 году.

Особенностью кольца этого года является его асимметричность (6×7,8 км) и достаточно раннее появление.

Кольцевые структуры в ледовом покрове озера Байкал появляются не ежегодно. Благодаря наблюдению за озером специалистам удалось выявить места наиболее частого проявления байкальских колец. Впервые они были обнаружены на космических снимках в конце 90-х годов прошлого века.

Затем ясно выраженные кольцевые структуры во льду Байкала появлялись в 2003 и 2005 годах. В 2008 году они проявились в двух частях озера: в районе мыса Крестовский и впервые в районе пос. Турка. В 2009 году они были обнаружены западнее мыса Нижнее Изголовье и в южной части озера. В 2011 году на снимках было выявлено сразу три кольца — у мыса Крестовский, к югу от острова Ольхон и у мыса Нижнее Изголовье. В 2013 году — два кольца у мыса Крестовский и полуострова Святой Нос.

В 2014 году специалисты детектировали только одно кольцо, также у полуострова Святой Нос. В этом году кольцевая структура озера Байкал была обнаружена у мыса Нижнее Изголовье (южная  оконечность полуострова Святой Нос; координаты центра 53° 31' с.ш. и 108° 23' в.д.).

Появление кольца в середине марта 2016 года специалисты объясняют ранним наступлением дневных положительных температур в указанной местности.

Анализ совокупности снимков, полученных в 2016 году, показал, что кольца продолжают появляться в одних и тех же местах, причем достаточно часто у полуострова Святой Нос. Именно здесь на космических снимках, сделанных в безлёдных условиях, нередко детектируются мезомасштабные антициклонические вихри, пространственно привязанные к мысу полуострова. В этом году благодаря данным спутника Sentinel-1A впервые удалось получить и проанализировать несколько последовательных радиолокационных изображений колец.

Кольцо на льду от 20 апреля 2009 года

Два кольца от 22 апреля  2008 года

Их анализ показал, что радиолокационные образы кольцевых структур существенно отличаются от оптических, главным образом тем, что на снимках Sentinel-1A по периферии круга детектируется трещиноватость, явно связанная с кольцом, которая, однако, более четко проявляется на цветных композитных снимках, полученных путем комплексирования радиолокационных данных, полученных на соосной и перекрестной поляризациях. Подобная трещиноватость и локальные изменения шероховатости поверхности льда в районе кольцевой структуры могут служить индикаторами ее появления.

Благодаря съемкам из космоса причины и механизм образования кольцевых структур во льду становятся более понятными. Ранее появление колец объяснялось выбросами метана из осадочной толщи тектонической впадины озера Байкал. Однако последние исследования наводят ученых на мысль о том, что основная причина их появления — антициклонические вихри, образующиеся под ледяным покровом озера благодаря особенностям его циркуляции, подводного рельефа и очертанию берегов.

Карты температуры поверхности озера, построенные по ИК-данным радиометров AVHRR спутника NOAA, показывают, что в месте появления кольцевой структуры у мыса Нижнее Изголовье часто наблюдается стационарный антициклонический круговорот с теплой водой в центре. Вполне очевидно, что подобный механизм может работать и в подледных условиях, а также в других местах озера — у мыса Крестовский и в южной оконечности Байкала.

Кольцо 2016 года

Таким образом, многие факты и наблюдения из космоса свидетельствуют в пользу вихревого механизма образования колец во льду озера — над подледным антициклоническим вихрем происходит утоньшение льда, насыщение его водой, а также незначительное проседание и образование окаймляющих трещин с последующим изменением структуры и рассеивающих свойств самого льда на периферии кольцевой структуры. Все эти процессы и позволяют наблюдать это явление из космоса.

Космические снимки кольцевых структур 2016 года будут выложены в открытый доступ на портал, посвященный уникальным явлениям озера Байкал.