Assessment and impact of ice cover and future projections for the Baltic Curonian Lagoon

This study, for the first time, presents comprehensive analysis of ice cover phenology, thickness distribution, as well as impact on the aquatic environment of the largest lagoon in Europe – the Curonian Lagoon. Combination of advanced remote sensing imaging techniques, conventional in situ observations, and numerical modelling techniques enabled the exploration of new approaches in the monitoring and forecasting of the ice cover. Using satellite data in the numerical modeling framework SHYFEM revealed the importance of high resolution ice observations for describing the physical processes during the ice cover season, such as circulation, water exchange capabilities, saltwater intrusions, water residence time, and suspended sediment dynamics. The incorporation of an advanced sea ice thermodynamic model in the modelling framework SHYFEM, together with remote sensing and ground observations, serve as an important tool for the analysis and representation of ice thickness over the whole lagoon surface, testing the impact of different climate change scenarios on the ice cover, and further improve the numerical description of this freshwater lagoon.

Šiuo tyrimu pirmą kartą pateikiama išsami Kuršių marių ledo dangos fenologijos, storio pasiskirstymo, taip pat poveikio povandeninei aplinkai analizė. Pažangių nuotolinių tyrimų, įprastų in situ stebėjimų bei skaitinio modeliavimo metodų derinys leidžia ištirti naujas ledo dangos stebėjimo ir prognozavimo galimybes. Palydovinių duomenų panaudojimas skaitinio modeliavimo sistemoje SHYFEM atskleidė didelės skiriamosios gebos ledo stebėjimų svarbą apibūdinant fizinius procesus ledo dangos sezono metu, tokius kaip cirkuliacija, vandens mainų pajėgumas, druskingo vandens prietaka, vandens užsilaikymo laikas ir suspenduotų nuosėdų dinamika. Pažangaus ledo termodinaminio modelio įtraukimas į modeliavimo sistemą SHYFEM kartu su nuotoliniais ir antžeminiais stebėjimais yra puikus įrankis analizuoti ir vaizduoti ledo storį visame Kuršių marių paviršiuje, tirti skirtingų klimato kaitos scenarijų įtaką ledo dangai bei patobulinti skaitinį šių gėlavandenių marių apibūdinimą.