Атмосферное давление на станции восток в антарктиде

[Расположение][Рельеф][Климат][Температура воздуха]
[Влажность][Облачность][Ветровой режим][Осадки]
[Литература][Фотогалерея][Климатические данные] см. также: [Подледниковое озеро Восток]

Расположение

Восток — это единственная научная внутриконтинентальная станция России. Она расположена на равнинной снежной поверхности ледникового плато Восточной Антарктиды на высоте 3488 м над уровнем моря. Наименьшее расстояние от побережья — 1260 км, от станции Мирный — 1410 км, от Южного полюса — 1253 км. Толщина ледникового покрова в данном районе составляет 3700 м, мощность снежно-фирновой толщи — около 130 м. Ложе ледника под станцией находится на отметке примерно 200 м ниже уровня моря. Естественные водоемы в районе станции отсутствуют. Выходов коренных пород нет.

Рельеф

Восточно-Антарктический ледниковый щит является обширным, высоким и мощным целостным массивом, в нем заключается более 4/5 объема всего антарктического льда. Высокогорная часть щита с отметками более 2000-3000 м относится к климатической области Центральной Антарктиды. Ее климат характеризуется данными станций, расположенных вблизи ее границы (Амундсен-Скотт, Восток-1) и в центральных частях (Комсомольская, Советская, Восток, Плато).
Ландшафты этого района отличаются большим однообразием, а природные элементы однородностью.

Климат

Ледник круглый год покрыт снегом, который никогда не тает. Высокая прозрачность и сухость воздуха, а также меньшая масса атмосферы над ледниковым покровом, по сравнению с прибрежными районами Антарктиды, имеет своим следствием большие количества суммарной солнечной радиации, приходящие к поверхности ледникового покрова. Очень велика суммарная солнечная радиация, в декабре на станции Восток она равна 1,26 ГДж/м2 и на 80% составлена прямой радиацией.

Годовой радиационный баланс поверхности на станции равен 0,08 ГДж/м2.

Над антарктическим плато происходит интенсивное выхолаживание воздуха, и в течение всего года развита мощная приземная инверсия температуры.

Природные сезоны в Центральной Антарктиде выделены условно, по характеру изменения температуры и освещенности. Зима продолжается шесть месяцев (апрель-сентябрь), лето — два месяца (декабрь-январь), переходные сезоны — тоже по два месяца (весна — октябрь и ноябрь, осень — февраль и март).

Географическое положение станции, особенности подстилающей поверхности, режима солнечной радиации и циркуляции атмосферы обуславливают общую суровость климата. Здесь в течение всего года необычно низкие температуры воздуха. Средняя годовая температура воздуха на станции равна -55,4°С.

Температура воздуха

Характерной особенностью годового хода температуры воздуха является отсутствие в один из зимних месяцев отчетливо выраженного минимума. Развитие в Антарктиде активной меридиональной циркуляции атмосферы приводит к адвективным потеплениям, появлению над материком «теплых ядер» в середине зимы. Адвекцией теплых масс воздуха на материк зимой можно объяснить то обстоятельство, что по многолетним данным температура четырех зимних месяцев (апрель-июнь, сентябрь) одинакова, а двух более холодных месяцев (июль, август) отличается от нее лишь на 1-2°. Именно этим характеризуется явление «безъядерной зимы».

Несмотря на ровный в общем ход температуры воздуха зимой, наиболее холодным является август (средняя многолетняя температура августа близка к -70°С), когда выхолаживание атмосферы над материком, продолжающееся всю полярную ночь, к концу ее достигает предела. Однако абсолютный минимум температуры на станциях в центре ледникового покрова всегда регистрируется в июле. В период работы Третьей КАЭ (1957-1959 гг.), когда были получены данные о климате центральных районов Антарктиды, на станции Восток был открыт новый полюс холода планеты (зафиксирована температура воздуха –87,4°С). Таким образом, станция Восток оказалась расположенной в районе двух полюсов: южного геомагнитного и полюса холода Земли. 21 июля 1983 г. на станции Восток зарегистрирован абсолютный минимум приземной температуры воздуха на планете, равный -89,2°С.

Весной, особенно с наступлением полярного дня, идет неуклонное и большое по абсолютным значениям повышение температуры воздуха. От сентября до декабря средняя месячная температура увеличивается вдвое. Однако в целом весной температура довольно низкая, ее средняя величина составляет — 50°С.
В разгар полярного дня летом (декабрь-январь) температура, естественно, наиболее высокая и в среднем за месяц никогда не была ниже -36°С, хотя и не превышали 30 С. Наиболее высокая температура наблюдается в третьей декаде декабря и первой декаде января, что свидетельствует о прямой связи с положением солнца над горизонтом. Абсолютный максимум, зарегистрированный на станции Восток, равен -13,6°С. В целом температура воздуха летом вдвое выше, чем зимой.
От лета к осени происходит довольно резкое похолодание, и в течение осенних месяцев (февраль, март) продолжается постоянное и значительное понижение температуры. Средняя температура осенних месяцев низкая (-50,8о С) и равна температуре весенних месяцев.

Средняя годовая температура воздуха от года к году по сравнению с многолетней колеблется от 2,1 до -1,4°. Годовая амплитуда за время наблюдений равна 35,7°, абсолютная амплитуда составляет 75,6°.

Суточный ход температуры в среднем за год обычный, с максимумом днем и минимумом ночью. Зимой суточный ход практически отсутствует, т.к. разница между значениями температуры в сроки наблюдений не превышает точности ее измерений.

Средние квадратические отклонения средних месячных температур в отдельные годы от их средних многолетних невелики: в летние месяцы они составляют плюс-минус 1°, зимой достигают плюс-минус 4°. То обстоятельство, что наибольшие колебания температуры воздуха происходят в холодный период года, а наименьшие — летом, лишний раз подчеркивает значимость междуширотного обмена воздушными массами зимой и подчиненность летних температур режиму солнечной радиации.

На большом числе наблюдений отчетливо выявляется закономерность: температура понижается с уменьшением давления, а повышение ее сопровождается увеличением атмосферного давления.

На станции Восток, вследствие ее нахождения на большой высоте (3488 м над уровнем моря), очень низкое давление, в среднем за год составляющее 624,2 мб. Годовой ход — с максимумом летом и минимумом в конце зимы (сентябрь).

Влажность воздуха

Климат отличается также крайне низкой влажностью воздуха: на станции Восток упругость водяного пара составляет летом только 0,29 гПа, а в среднем за год — 0,07 гПа. Незначительное количество влаги в атмосфере объясняется ничтожной величиной испарения с поверхности ледникового покрова вследствие отсутствия запаса свободной влаги на поверхности и низкой температуры воздуха. В годовом ходе абсолютной влажности максимум отмечается летом, а минимум — зимой.

Средняя годовая относительная влажность на станции составляет 71%. Летом она максимальная (73%), зимой — минимальная (69%).

Облачность

На станции Восток четко выражен годовой ход повторяемости ясного и пасмурного неба. Повторяемость ясного неба наибольшая зимой (60%) и наименьшая летом (30-40%). Облачность развита слабо, преобладают перистые (Ci) и перисто-слоистые облака (Cs). Общая облачность небольшая (3,4 балла за год). Если рассматривать облачность по сезонам, то наибольшая (3,8 балла) бывает весной, а наименьшая (3,2 балла) зимой.

Ветровой режим

Ветровой режим характеризуется слабыми стоковыми ветрами, имеющими запад-юго-западное направление со средней годовой скоростью 5,4 м/сек. Годовой ход скорости имеет два максимума: в сентябре-октябре и в марте.

На станции Восток прослеживается прямая связь направления стокового ветра с направлением уклона поверхности ледникового покрова. Внутриконтинентальные станции Восток и Советская расположены на противоположных склонах меридионального поднятия. Воздух стекает с ледникового гребня по его склонам в сторону станции Восток, имея запад-юго-западное направление, и в сторону станции Советская с восток-юго-восточным направлением. Как видно, направления ветров на этих станциях различаются примерно на 140 , т.е. они почти противоположны.

Повторяемость стоковых ветров в течение года составляет 60-80%. Иногда в район станции проникают циклоны (конечно, очень ослабленные) как из индоокеанского, так и из тихоокеанского секторов Антарктики. В случае прихода циклона со стороны моря Росса циклонические ветры совпадают с преобладающими на станции западными ветрами, а при ветрах юго-юго-западного направления отчетливо выражены черты циклонической погоды. Циклоны индоокеанского сектора Антарктики также приносят на станцию циклоническую погоду, но с восточными ветрами. Скорости их ослаблены встречными стоковыми ветрами и поэтому невелики.

Вероятность штормовых ветров (скорость > 15 м/с) на станции Восток невелика. Максимальные скорости, отмеченные в порывах: 23 м/с (лето), 23 м/с (осень), 27 м/с (зима) и 32 м/с (весна). Повторяемость штилей менее 1%.

Осадки

В район станции Восток фронтальная облачность, несущая осадки проникает очень редко. Облака в этих случаях обеднены влагой, снегопады мало интенсивны. Годовая сумма атмосферных осадков, выпадающих только в твердом виде, составляет около 25-50 мм. До 98% всей массы выпадающих здесь осадков — это столбчатые скелетные кристаллы преимущественно призматической формы.

Для внутриконтинентальной области в течение всего года характерно выпадение мелких ледяных кристаллов при ясном небе («ледяные иглы»). Осаждение таких ледяных кристаллов регистрировалось на станции Восток в среднем за год в течение 247 дней. Возникновение ледяных кристаллов при безоблачном небе обусловлено натеканием морского воздуха в глубину холодного материка на высотах порядка 500-1000 м над поверхностью покрова в его центральных частях, перенасыщением воздуха на несколько десятков процентов по отношению ко льду и опусканием его вследствие нисходящих движений. Перенасыщение воздуха происходит в результате радиационного охлаждения по мере движения его в глубь материка. Над центральными частями ледникового покрова ледяные кристаллы зарождаются в относительно теплом слое изотермии над приземной инверсией. На станции Восток изотермический слой в июле расположен примерно между уровнями 650 и 550 гПа.

Для центральных районов Антарктиды характерны туман и дымка, причем образованы они ледяными кристаллами. Ледяной просвечивающий туман бывает при слабом ветре, зачастую одновременно с выпадением ледяных игл из атмосферы. В среднем за год насчитывается около 35 дней с ледяным туманом, летом таких дней мало. Ледяная дымка также наблюдается с интенсивным выпадением ледяных игл и отмечается чаще, чем туман, до 150 дней в году.

Метели в районе станции в связи со слабыми ветрами редки, их повторяемость вместе с поземком составляет за год не более 15%. Однако бывают годы со значительными снегопадами. Так, в 1981 г. произошел большой, не наблюдавшийся ранее, занос территории станции снегом. В некоторых местах, особенно между домами кают-компании и геофизиков, у здания буровой уровень снега повысился более чем на 2 м. В последние годы, в связи с частыми консервациями станции, уменьшением ее личного состава заносы бывают очень велики и являются серьезной проблемой. Летом, когда поверхность снега покрывается радиационной коркой, даже ветер со скоростью 10 м/с не вызывает переноса снега.

Практически все годовое количество отложившегося снега представляет собой зимний слой. Это тонкий, толщиной несколько сантиметров слой, сложенный мелкими кристаллами и их обломками и, поскольку местные ветры слабые, — значительно менее плотный, чем в других районах. Так как летом снегопады редки, на поверхности отлагаются, главным образом, мельчайшие сублимационные кристаллы льда, выпадающие из атмосферы при ясном небе. Они ложатся тонким, рыхлым слоем, легко перемещаются слабыми ветрами, испаряются и оплавляются под действием интенсивной солнечной радиации. В это время на поверхности, как уже указывалось выше, обычны радиационные корки, одиночные и множественные, маркирующие летний сезон в годовой колонке слоев.

Основное количество снега накапливается в холодное время года, с мая по октябрь. Накопление атмосферных осадков находится в пределах 2-3 г/см2 год.

Ближайшие окрестности станции представляют ровное снежное плато с небольшими мягкими наддувами высотой до 20 см. Скорость горизонтального движения льда минимальна.

На поверхности покрова с различной интенсивностью и периодичностью осаждаются космические микрочастицы, воздушными потоками заносятся с других материков и океанов микрочастицы земного происхождения (вулканическая пыль, споры и пыльца растений, микроорганизмы, химические соединения и микроэлементы), а также антропогенные частицы — соединения серы, азот, углерод, продукты распада термоядерных взрывов и т.д.

Для атмосферы в районе станции Восток характерны различные интересные оптические явления: гало, венцы и столбы, миражи. Гало наблюдаются как летом (вокруг солнца), так и зимой (вокруг луны), в среднем в течение 60 дней в году. Венец образуется, как правило, только вокруг луны зимой, в среднем за год бывает 7 таких дней. Столбы около Солнца очень редки (в среднем один день в год). В светлое время года бывают миражи (22 дня за год).

Полярная ночь длится почти четыре месяца, с 24 апреля по 20 августа.

Ниже приведены данные основных климатических характеристик станции Восток /1,2/:

Источник

Полярная станция «ВОСТОК»

Станция, расположенная в Центральной Антарктиде, у двух полюсов – Южного геомагнитного и Полюса холода, сама по себе явление уникальное. При ее постройке никто не мог предполагать, что прославится она еще и тем, что под почти четырех километровой толщей льда находится пресноводное озеро, обнаружение которого станет одним из крупнейших географических открытий XX века.

16 декабря 1957 года станция «Восток» вступила в строй. С момента открытия на станции «Восток» начались постоянные комплексные метеорологические и аэрологические наблюдения. Позднее к ним добавились вертикальное зондирование ионосферы, геомагнитные измерения, наблюдения за полярными сияниями, измерение содержания озона и спектральной прозрачности атмосферы, наблюдение за космическими лучами и медицинские исследования.

Несколько раз станция, по разным причинам, была законсервирована –в 1962, 1996 и 2005 годах. Помимо тяжелых климатических условий, в частности крайне низких температур, отличительной чертой Востока являются сильная нехватка кислорода и низкий уровень давления, что вызывает приступы горной болезни. Именно, поэтому здесь находится один из испытательных полигонов для космической медицины.

На станции Восток 21 июля 1983 года была зарегистрирована самая низкая на планете температура –89,2º.

Воздух здесь в 10 раз суше, чем в Сахаре , а уровень давления в два раза ниже нормы, в среднем 400 мм ртутного столба.

В ходе работы 27-й Советской Антарктической Экспедиции (САЭ) в 1982 году на «Востоке» произошли драматичные и трагические события. В начале зимовки с разницей в две недели были эвакуированы два сотрудника, которые не смогли пройти адаптацию. Причем жизнь второго из них буквально висела на волоске – он нуждался в срочном помещении в барокамеру. Но по метеорологическим условиям полет на «Восток» в это время был уже невозможен (температура достигала –70–72 ºС). Ответственность взял на себя командир авиаотряда – известный полярный летчик Е. Д. Кравченко. При посадке на аэродром «Востока» самолет даже не глушил двигатели, так как иначе взлететь бы не смог. Благодаря самоотверженности и высочайшему мастерству пилотов, вынужденных пойти на нарушение всех возможных норм и правил, полярника удалось спасти.

В том же году на станции произошло еще одно несчастье. В ночь на 13 апреля сгорело помещение дизельной электростанции. При пожаре погиб старший механик А. Карпенко. Станция оказалась полностью обесточена. Температура воздуха была –80 ºС. Спасательная операция была невозможна, так как с 15 февраля по 15 ноября ни один самолет прилететь в район «Востока» не мог. По словам начальника Российской антарктической экспедиции (РАЭ) Валерия Владимировича Лукина, проще было организовать эвакуацию человека с Международной космической станции. Казалось, что оставшиеся в живых полярники обречены на гибель. Но один из них вспомнил, что на буровой хранился небольшой списанный дизель-генератор. Его удалось найти и ввести в строй. Энергии хватило на то, чтобы заработали рация и одна лампочка. Оставшиеся на зимовку для экономии тепла стали жить все вместе в помещении кают-компании. Для обогрева использовали печки-капельницы, для освещения – свечи. Несмотря на более чем экстремальные условия, продолжались (пусть и в ограниченном объеме) научные наблюдения. Через восемь месяцев из «Мирного» пришел санно-тракторный поезд со сменой зимовщиков и новой дизельной электростанцией.

В ближайшее время станцию «Восток» ожидает капитальная модернизация. В 2024 году в эксплуатацию планируют ввести новый зимовочный комплекс, состоящий из пяти модулей.

Пять модулей общей площадью 2,5 тысячи кв.м обеспечат комфорт для жизни и работы на станции. В них разместятся зона для жилья и отдыха, лаборатория, электростанция и гараж. Этот масштабный проект реализуется с привлечением частных средств инвестора — председателя правления компании «НОВАТЭК» Леонида Михельсона, эти средства были направлены на разработку проекта и изготовление модулей зимовочного комплекса. За счет федерального бюджета выполняются морские и внутриконтинентальные перевозки оборудования и строительных конструкций, монтаж модулей. Логистика перевозок сложная — сначала груз доставляется морем на станцию «Прогресс», затем санно-гусеничным походом на станцию «Восток». Ведет эти работы Арктический и Антарктический НИИ Росгидромета.

Издательство «Паулсен» в течении 3 лет будет работать над книгой о реконструкции станции. Наш автор Ольга Стефанова уже приступила к работе и собирает уникальный материал о строительстве первых компонентов моделей.

Мы обязательно будем делиться с вами самыми интересными новостями о реконструкции станции «Восток», подпишитесь на наш канал!

Об уникальном озере «Восток» Вы можете прочитать здесь .

28 января 1820 года русская кругосветная военно-морская экспедиция под командование Фаддея Беллинсгаузена и Михаила Лазарева достигла побережье Антарктиды. Этот день вошел в историю как день открытия Антарктиды. К этому знаменательному 200-летнему юбилею в издательстве «Паулсен» вышла книга «Русская Антарктика. История в иллюстрациях» . Автор книги- Никита Кузнецов.

Читайте книги об Арктике и Антарктике!

Источник