На Байкале снова появились странные 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 (рис1).

Анализ совокупности снимков, полученных в 2016 году (рис. 2–5), 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 (рис. 4-5). 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 (рис. 6). 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.

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.