История изучения Мирового океана насчитывает многие века. Анализ процессов и явлений, происходящих в нем, стал основой для совершения научных прорывов в этой сфере, что позволило интегрировать знания и накопленный опыт и использовать их для освоения Мирового океана. Благодаря применению метода эхолокации, получившего свое развитие во второй половине XX в., началось интенсивное изучение глубин океана, были составлены карты глубин океана, открыты подводные впадины и хребты.
Еще пятьдесят лет назад исследования Мирового океана велись в основном с бортов научно-исследовательских судов, редко применялись авианосители для осуществления оперативных наблюдений. Но уже в 1970–80 х гг. на помощь исследователям морей и океанов пришли данные из космоса, таким образом, стало возможным говорить об образовании нового научного направления в изучении Мирового океана — дистанционного зондирования океана (ДЗО).
В начале 1970-х гг. появился доступ к данным спутников серии TIROS (NOAA), имевшим возможность проведения съемки в инфракрасном диапазоне. Эти данные впервые позволили увидеть динамические явления, происходящие в Мировом океане. Первым мультидатчиковым спутником для изучения различных процессов и явлений в океане стал американский спутник Seasat, запущенный в 1978 г.: с его помощью впервые были получены радиолокационные изображения.
В настоящее время дистанционное зондирование океана — одно из самых быстро развивающихся научных направлений. Дистанционное зондирование в видимом диапазоне основано на наблюдении яркости рассеянного и отраженного океаном солнечного света сканерами цвета или спектрорадиометрами. Значения температуры поверхности океана (ТПО) получают с использованием спутниковых ИК-радиометров, для измерения полей ветра, волнения, уровня моря предназначены активные датчики, использующие принцип радиолокации: радиолокаторы с синтезированной апертурой — РСА, скаттерометры и альтиметры. Одним из перспективных направлений ДЗО является спутниковая СВЧ-радиометрия, предоставляющая информацию о большом классе процессов и явлений в океане и над ним: ТПО, солености, ветре, осадках, содержании водяного пара в атмосфере.
На сегодняшний день изучение Мирового океана невозможно представить без применения средств дистанционного зондирования. С развитием науки в области исследования океана из космоса спутниковые данные нашли широкое применение в различных сферах производственной деятельности, список которых крайне широк. Так, нефтяные компании используют данные спутникового зондирования Земли как источник информации о потенциальных нефтегазоносных структурах на этапе поиска и разведки, при разработке и добыче полезных ископаемых данные спутникового мониторинга применяются для контроля производственной безопасности работ на шельфе морей и океанов. Природоохранные организации и службы с помощью данных ДЗО проводят оценку экологического состояния акваторий, устанавливают последствия антропогенного воздействия на них, разрабатывают рекомендации по минимизации влияния человеческой деятельности на экосистемы водоемов; государственные органы осуществляют контроль за безопасностью и легальностью хозяйственной деятельности в акваториях.
В связи с активным освоением новых районов добычи природных ископаемых, увеличением транспортного потока и ростом потребления биологических ресурсов значительно повысилось антропогенное воздействие на природу Мирового океана. Определенный дефицит информации об экосистемах отдельных регионов не позволяет в полной мере оценить последствия влияния человеческой деятельности на Мировой океан в целом. Поэтому разработка новейших дистанционных методов и технологий для изучения водных ресурсов, планирования и контроля производственной деятельности в акваториях крайне важны.
Одним из наиболее перспективных и в то же время наименее изученных регионом остается Арктика, где находятся богатые запасы полезных ископаемых, рыбных ресурсов и пролегают важнейшие морские транспортные пути. Учитывая специфическое географическое положение региона, увеличение транспортного потока, строительство новых промышленных объектов и активную разработку месторождений, освоение Арктики требует новых подходов, обеспечивающих рациональное недропользование и охрану природы на основе современной науки и технологий, прежде всего космических.
Арктика — это не только территория с богатейшим содержанием минеральных ресурсов, но и регион с уникальной экосистемой. Спутниковые технологии используются для наблюдения за таянием арктических льдов и оценки масштабов глобального потепления климата, экологического мониторинга районов добычи нефти с целью обнаружения пленочных загрязнений, построения различных моделей, проведения исследовательских работ, направленных на изучение и сохранение биоразнообразия арктического региона и т.п.
Полная версия статьи опубликована на сайте журнала «Земля из космоса»
Похожие статьи
Комментарии