Как самолет-лаборатория помогает российским ученым в Арктике
01.12.2023
С помощью самолета-лаборатории "Оптик" российские ученые создали новый подход для исследования морских вод в высоких широтах. Об этом рассказывается в новом материале "Российской газеты".
Воздушная лаборатория создана на базе Ту-134. Она предназначена для измерений оптических и метеорологических параметров атмосферы, состава воздуха, зондирования подстилающей поверхности, включая водную. Оснащена средствами дистанционного зондирования: лидарами, спектрофотометрами и т.д.. Как говорят специалисты, это позволяет решать самый широкий круг экологических задач.
"Оптик" полностью автономен. По своим базовым характеристикам соответствует лучшим зарубежным аналогам. Аналогов в России нет. Рабочий диапазон высот у него до 12 тысяч метров, скорость полета - 250-650 км/час, дальность - 2700-3400 км.
Уникальную лабораторию для зондирования водной поверхности Карского моря использовали ученые из Института оптики атмосферы СО РАН (Томск), Института океанологии РАН (Москва) и Московского физико-технического института (МФТИ). Одновременно с авиационными исследованиями специалисты получали данные измерений разных параметров морской воды с научно-исследовательского судна "Академик Мстислав Келдыш".
Сегодня исследователи часто изучают оптические характеристики поверхностного слоя вод Мирового океана при помощи методов дистанционного зондирования. Спутниковые данные - главные источники информации для дистанционного зондирования морской поверхности. Однако в высоких широтах спутниковые данные приходят с большими погрешностями, что вызвано рядом особенностей региона. Более того, скажем, получаемые в видимом диапазоне данные спутниковых сканеров цвета океана зачастую недоступны в Арктике из-за частой плотной облачности.
Авиационные исследования охватывают большие территории и дают более точные данные по сравнению со спутниковыми наблюдениями. По словам начальника отряда летной экспедиции, научного сотрудника ИОА СО РАН Георгия Ивлева, самолет-лаборатория "Оптик" за счет наличия у него в нижней части оптических люков позволяет размещать значительный набор научно-исследовательского оборудования для зондирования водной поверхности и вести зондирование как пассивными, так и активными методами.
Как сообщается, в результате исследований ученые разработали новый метод - формулу расчета значений коэффициента отражения морской воды при сопоставлении синхронно полученных данных с научного самолета-лаборатории и данных, полученных с корабля. Расчеты показали, что данные хорошо сходятся друг с другом: относительная погрешность составила всего 7%, что соответствует сложившейся международной практике радиометрических измерений.
"В дальнейшем мы планируем настроить новый метод без использования данных судовых измерений. Это позволит существенно увеличить массив получаемых данных вдоль всей части маршрута самолета, находящейся под облаками", - говорит руководитель лаборатории оптики океана Института океанологии РАН, доцент кафедры термогидромеханики океана МФТИ Дмитрий Глуховец.
Результаты исследований, поддержанных грантом РНФ, представлены на 29-м Международном симпозиуме по оптике атмосферы и океана.
Автор: Наталия Ячменникова
Источник: Российская газета
Воздушная лаборатория создана на базе Ту-134. Она предназначена для измерений оптических и метеорологических параметров атмосферы, состава воздуха, зондирования подстилающей поверхности, включая водную. Оснащена средствами дистанционного зондирования: лидарами, спектрофотометрами и т.д.. Как говорят специалисты, это позволяет решать самый широкий круг экологических задач.
"Оптик" полностью автономен. По своим базовым характеристикам соответствует лучшим зарубежным аналогам. Аналогов в России нет. Рабочий диапазон высот у него до 12 тысяч метров, скорость полета - 250-650 км/час, дальность - 2700-3400 км.
Уникальную лабораторию для зондирования водной поверхности Карского моря использовали ученые из Института оптики атмосферы СО РАН (Томск), Института океанологии РАН (Москва) и Московского физико-технического института (МФТИ). Одновременно с авиационными исследованиями специалисты получали данные измерений разных параметров морской воды с научно-исследовательского судна "Академик Мстислав Келдыш".
Сегодня исследователи часто изучают оптические характеристики поверхностного слоя вод Мирового океана при помощи методов дистанционного зондирования. Спутниковые данные - главные источники информации для дистанционного зондирования морской поверхности. Однако в высоких широтах спутниковые данные приходят с большими погрешностями, что вызвано рядом особенностей региона. Более того, скажем, получаемые в видимом диапазоне данные спутниковых сканеров цвета океана зачастую недоступны в Арктике из-за частой плотной облачности.
Авиационные исследования охватывают большие территории и дают более точные данные по сравнению со спутниковыми наблюдениями. По словам начальника отряда летной экспедиции, научного сотрудника ИОА СО РАН Георгия Ивлева, самолет-лаборатория "Оптик" за счет наличия у него в нижней части оптических люков позволяет размещать значительный набор научно-исследовательского оборудования для зондирования водной поверхности и вести зондирование как пассивными, так и активными методами.
Как сообщается, в результате исследований ученые разработали новый метод - формулу расчета значений коэффициента отражения морской воды при сопоставлении синхронно полученных данных с научного самолета-лаборатории и данных, полученных с корабля. Расчеты показали, что данные хорошо сходятся друг с другом: относительная погрешность составила всего 7%, что соответствует сложившейся международной практике радиометрических измерений.
"В дальнейшем мы планируем настроить новый метод без использования данных судовых измерений. Это позволит существенно увеличить массив получаемых данных вдоль всей части маршрута самолета, находящейся под облаками", - говорит руководитель лаборатории оптики океана Института океанологии РАН, доцент кафедры термогидромеханики океана МФТИ Дмитрий Глуховец.
Результаты исследований, поддержанных грантом РНФ, представлены на 29-м Международном симпозиуме по оптике атмосферы и океана.
Автор: Наталия Ячменникова
Источник: Российская газета