С 1972 г. между Министерством Морского Флота (ММФ) и Госкомгидрометом велись переговоры о выполнении экспериментальных плаваний в высоких широтах. Весной 1977 г. заместитель начальника Госкомгидромета Е. И. Толстиков дал задание ААНИИ разработать программу, план и маршрут плавания.
С 1948 г. ежегодно весной ААНИИ проводит в Северном Ледовитом океане высокоширотную воздушную экспедицию «Север», в которой совершаются обзорные ледовые авиаразведки. В последние годы велись ледовые измерения и наблюдения на всей акватории океана.
В 1977 г. экспедиция «Север» работала на льду с 6 марта по май включительно. За это время в Арктическом бассейне и окраинных морях были проведены специальные ледовые измерения. В результате были составлены обзорные карты распределения ледовых элементов для всего Северного Ледовитого океана.
Информация о льдах позволила получить общие представления о ледяном покрове Арктического бассейна и его особенностях по основным элементам, определяющим условия судоходства: толщине льда, его возрасте, торосистости и разрушенности.
Основной особенностью ледовых условий в Арктическом, бассейне и арктических морях весной 1977 г. была сравнительно малая заснеженность льда. Вследствие этого повсеместно наблюдалась толщина льда на 50—100 см больше нормы и больше, чем, например, в 1976 г.
В Канадском и Аляскинском районах Арктического бассейна располагались преимущественно многолетние льды, среди которых отмечались и льды осеннего образования. Лед был значительно всторошен и покрыт слоем снега высотой 10—15 см.
В районе к северу от о. Врангеля преобладали двухлетние льды тоже с небольшим снежным покровом (10—15 см). Ледяные поля здесь были мало заторошены.
К северу от морей Карского и Лаптевых располагались преимущественно однолетние льды с включением двухлетних. Снега на льду было совсем мало.
В околополюсном районе наблюдались многолетние льды канадского н сибирского происхождения со снежным покровом в 10—15 см.
В ААНИИ много лет действует система получения ежемесячной информации о состоянии ледяного покрова в арктических морях. В ледовых авиаразведках, предназначенных в основном для нужд мореплавания по трассам Северного Морского путч, просматриваются акватории окраинных морей и прилегающие к ним районы Арктического бассейна.
В апреле 1977 г. удалось осмотреть льды до 85° с. ш. Оказалось, что к северу от Новосибирских островов и моря Лаптевых располагались однолетние льды; их положение устойчиво сохранялось и в последующие месяцы.
К началу летнего таяния льдов в восточной части моря Лаптевых старых льдов не было, а в мае образовалась заприпайная полынья, размеры которой значительно превышали обычные.
В зимне-весенний период 1977 г. дрейф льда в генеральном направлении (то есть на запад) был ослаблен. В июне — июле дрейф льда на запад и северо-запад усилился и его скорости были выше среднемноголетних. В августе — сентябре на пути предстоящего похода ожидалось северо-западное передвижение льдов на 3—5 км в сутки. Температура воздуха в Арктическом бассейне в июне — июле была на 1—2° выше среднемноголетних значений. Это обусловило ускоренное таяние льдов. В августе температура воздуха прогнозировалась близкой к норме.
По среднемноголетним данным (ледовые авиаразведки и наблюдения станций «Северный полюс») в Сибирском районе Арктического бассейна наблюдались льды сплоченностью 8—10 баллов. В этом районе летом обычно наблюдаются ледяные поля, превышающие по ширине и длине 1 км.
Маршрут похода и навигационные ледовые рекомендации разрабатывали ведущие специалисты Института Арктики и Антарктики по исследованию льда и погоды А. Ф. Трешников. П. А. Гордиенко, А. А. Гирс, В. Е. Бородачев, Н. А. Волков, В. А. Спичкин, Е. Г. Ковалев, А. Я. Бузуев, Г. Н. Сергеев, Д. Д. Максутов, Ф. М. Мустафин, А. С. Томская, В. А. Шамонтьев.
До начала высокоширотного плавания атомного ледокола «Арктика» по согласованной между Администрацией Северного Морского пути (АСМП) ММФ и ААНИИ программе с 28 июля по 5 августа были проведены ледовые разведки в высоких широтах Арктики вплоть до Северного полюса.
Ледовые разведки в основном подтвердили гипотезы ученых. Во всем осмотренном районе (от 10 до 150° в. д.) до полюса наблюдались льды сплоченностью 9—10 баллов, местами они были разрежены до 8—9 баллов. Разведчики повсеместно зафиксировали слабые сжатия льда, достаточно большую для таких высоких широт его разрушенность: на поверхности льда много снежниц и проталин. Ледяной покров был значительно раздроблен: к югу от 85-й параллели ледяных полей было меньше, чем битого льда. В море Лаптевых граница зоны с преобладанием многолетних льдов на 130-м меридиане располагалась на широте 87°, то есть значительно севернее своего среднемноголетнего значения. Торосистость льда, как и весной, была в пределах нормы.
По характеристике ледяного покрова в Арктическом бассейне уже в третьей декаде июля ледовые условия для плавания к Северному полюсу были сравнительно хорошими.
Разведки льда, проведенные в начале августа, указывали на то, что с весны принципиальных изменений ледовой обстановки в приполюсном районе не произошло, однако увеличилась разрушенность льда и уменьшилось количество ледяных полей и соответственно увеличилось количество битого льда.
Для правильного выбора маршрута высокоширотного плавания атомного ледокола «Арктика» необходимо было учитывать такие важные характеристики, как положение кромок и границ льда различного возраста в районах к северу от Новосибирских островов и Земли Франца-Иосифа, сроки начала устойчивого ледообразования. Необходимо было также иметь представление об ожидаемой погоде в августе—сентябре.
На основе имеющихся научных методик и наблюдений были составлены прогнозы ледовой обстановки в Арктическом бассейне.
Они сводились к следующему.
Площадь "Сибирской полыньи будет устойчивой, при этом положительные аномалии сохранят свой знак с вероятностью 100% — В восточной части моря Лаптевых следует ожидать, что кромка льдов к середине августа расположится около 80° с.ш., а в середине сентября — 81° с. ш.
В середине августа северные острова архипелага Земли Франца-Иосифа будут блокированы сплоченными льдами. Такие условия сохранятся до середины сентября.
В конце июля льды будут более доступными для прохождения ледокола к северу от Новосибирских островов, чем к северу от Карского моря.
В центральной части Арктического бассейна температура воздуха в августе—сентябре ожидается близкой к среднемноголетней.
Начала устойчивого ледообразования среди остаточных льдов следует ожидать с 25 августа, а в приполюсном районе — с 20 августа. Достижение молодыми льдами толщины 40 см среди старых ледяных полей предполагается 5 октября, а в приполюсном районе — 1 октября. Во второй декаде августа в приполюсном районе ожидаются слабый ветер и отсутствие сильных сжатий льда.
