В марте на лед Байкала выйдет научная экспедиция, которой предстоит дать исчерпывающие ответы на вопросы о таинственных кольцах, появляющихся весной на льду озера. В этом году заканчивается интеграционный проект РАН, в рамках которого ведутся эти исследования.
Шумиха вокруг колец на льду Байкала началась в 2009 году, когда их заметили космонавты. Анализ снимков прежних лет показал, что странные кольца диаметром в несколько километров появлялись весной в 2003, 2005 и 2008 годах. Предположения об их происхождении высказывались самые невероятные. Кто-то утверждал, что это шаманские знаки, кто-то уверял, что следы космических пришельцев.
Ученые обратили внимание на кольца давно, но более обстоятельно стали исследовать их в 2009 году, когда произошел всплеск общественного интереса и когда Президиум РАН выделил деньги на интеграционный проект, в рамках которого к этой теме подключились лимнологи, математики, физики из четырех институтов Сибирского отделения.
В апреле 2009 года, когда кольца появились в западной части озера и у мыса Святой Нос, сотрудники Лимнологического института СО РАН вместе с коллегами из Института динамики систем и теории управления СО РАН (ИДСТУ) выехали на лед Байкала, чтобы с помощью различных приборов изучить его состояние. Математики занимались моделированием процесса формирования ледового покрова, лимнологи — полевыми исследованиями. Ученые определяли толщину ледового покрова, изучали течения в подледном слое воды и вертикальное распределение температуры на двух разрезах, пересекающих кольцевую структуру с севера на юг и с востока на запад.
Исследования показали, что образование колец происходит за счет подъема глубинных вод. При этом меняется вертикальная стратификация водной толщи озера и генерируется кольцевое течение, которое способствует уменьшению толщины ледяного покрова. Причем циркуляция водных масс — антициклоническая, по часовой стрелке. В центре круга образуется заглубление поверхностей и отмечается повышение температуры подледной воды.
А на периферии круга, в двух километрах от центра, лед становится тоньше, и происходит это не за счет повышения температуры. Как поясняют ученые, на периферии сильнее течение и, соответственно, интенсивнее происходит водообмен. Вертикальные микротрещины пронизывают всю толщу льда, и он насыщен водой.
Кольцевая структура (темное кольцо) заметна со спутников за счет большей трещиноватости и меньшей толщины льда, вследствие чего вода находится ближе к поверхности ледового покрова. Используя экспериментальные данные, сотрудники ИДСТУ создали модель изменения толщины ледового покрова. Результаты моделирования хорошо согласуются с экспериментальными данными.
Тайна байкальских колец раскрыта, но еще предстоит ответить на вопрос, почему образуется циркулярное течение, уменьшающее толщину льда. Было предположение, что это связано с выходом газа. Но ни разу в районе появления колец не были найдены газовые факелы, которых много в других местах Байкала.
Ученые выдвинули и еще одну гипотезу. В 2009 году во время погружения на подводных аппаратах “МИР” в районе грязевого вулкана “Санкт-Петербург”, где высота факела достигала 950 м, в верхнем слое донных отложений были найдены газовые гидраты. На небольшой глубине они начинают разлагаться на воду и метан и могут таким образом создавать восходящие течения. А при подъеме воды образуется область повышенного давления, как в атмосфере, генерируется круговое течение, которое и способствует уменьшению толщины льда. Однако это пока лишь предположение.
Сейчас лимнологи работают вместе с сотрудниками Института земной коры СО РАН, изучая образцы донных отложений в районе кольцевых структур. И готовятся к новой экспедиции.
Галина КИСЕЛЕВА
На снимке: такое кольцо увидели с МКС в 2009 году.
Нет комментариев