Цивилизация
Ученые оценили качество измерений нового прибора для спутниковой альтиметрии – способа зондирования земной поверхности и акватории Мирового океана из космоса. Он способен качественно определять уровень моря и поможет упростить описание океана. Работы поддержаны Российским научным фондом, а результаты опубликованы в Advances in Space Research.
Процесс глобального потепления ученые начали отслеживать еще в XX веке. Один из его признаков – ускоренное повышение уровня моря, которое может быть чревато затоплением прибрежных территорий, например, в России, США, Таиланде. Частые наводнения могут спровоцировать гибель людей и массовое переселение. В течение последних 25 лет уровень Мирового океана измеряли из космоса во время альтиметрических миссий: спутник пролетает над заданной территорией и посылает радиосигнал, который отражается от поверхности и возвращается к устройству. По затраченному на это времени определяется высота расположения спутника над заданной точкой. А так как спутник всегда находится примерно на одной и той же высоте над планетой, он способен засечь подъем или спуск уровня воды.
Сейчас спутниковая альтиметрия достигла достаточно высокой точности, чтобы находить решение для многих практических задач. Например, с ее помощью можно рассчитать параметры приливов в океане, такие как амплитуда или периодичность, а также уточнить рельеф дна. Однако метод спутниковой альтиметрии имеет существенное ограничение: он не работает на суше и над акваториями, покрытыми льдом, контроль за которыми необходим при оценке последствий климатических изменений. Так, возникающие в результате гравитационных аномалий поднятия и опускания слоев земной коры можно изучать, только комбинируя данные спутниковой альтиметрии и гравиметрической съемки. Результаты используют для поиска полезных ископаемых и научных целей.
В своей работе сотрудники Российского государственного гидрометеорологического университета, Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН и Санкт-Петербургского государственного университета испытали прибор для спутниковой альтиметрии, сделанный их коллегами из Франции (DT18). Ученые оценивали качество его работы в высоких широтах на примере Норвежского моря.
«Наибольшие изменения коснулись измерений в прибрежных районах: теперь они точнее на 10%. Расчеты на море также стали лучше на 3%», — говорит Лев Наумов, инженер-исследователь Санкт-Петербургского государственного университета.
Ученые выбрали именно Норвежское море, так как этот район известен своей вихревой динамикой. Спутниковые данные сравнивались с данными береговых самописцев уровня и с данными дрейфующих буев. Результаты показали, что в прибрежной зоне прибор хорошо воспроизводит изменчивость уровня моря, однако, в открытом море он может значительно ошибаться. Исследователи считают, что это связано с влиянием ветровых волн и дрейфовых течений. Проблема может крыться и в инструментальных измерениях.
Значимость данных спутниковой альтиметрии проявляется в широком диапазоне: от распознавания океанских вихрей до разработки моделей течений в океане (океаническая циркуляция). Выполненное исследование показывает способность прибора улучшить качество гидрологических прогнозов, это будет полезно, например, для рыболовства.
