поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
Статистика
Техническая океанология
Рациональное океаническое природопользование предполагает развитие не
только естественных и общественных наук об океане, но и технических
наук, техники и технологии, обеспечивающих необходимыми средствами
процессы изучения и освоения ресурсов. В науках об океане, как в
естественной, так и общественной ее ветвях, возможности лабораторного
эксперимента весьма ограничены, основу составляют "геофизические
эксперименты", когда опыт ставит сама природа, а ученым отводится роль
наблюдателей и анализаторов явлений, происходящих в разное время и в
различных районах. Масштабы океанических явлений и процессов столь
велики, что требуют усилий многих ученых разных государств, вооруженных
высокопроизводительной техникой.
Изучение океана производится с научно-исследовательских надводных судов;
с автономных автоматических и жилых (обитаемых) буйковых систем
-дрейфующих и заякоренных; с вышек (оснований), установленных на
сравнительно неглубоких местах - до 60 м; с подводных судов и аппаратов
- обитаемых и необитаемых; водолазами с береговой базы или с судна; с
систем, устанавливаемых на самолетах и искусственных спутниках Земли. По
объему доставляемых и обрабатываемых сведений первое место продолжают
занимать надводные суда, прежде всего "корабли науки", хотя их
решительно теснят буйковые станции, а в самое последнее время -
искусственные спутники Земли (ИСЗ).
Большую часть информации об океане дают по-прежнему
научно-исследовательские суда (НИС). К началу 80-х годов в мире
насчитывалось более 900 НИС, основную часть которых представляли бывшие
рыболовные, транспортные и пассажирские суда. Только с 60-х годов стали
строить специальные научно-исследовательские суда, в том числе
научно-исследовательские суда ледового плавания. Владеют
научно-исследовательскими судами 60 стран, однако только 6 из них имеют
по 10 и более судов, в том числе США, Великобритания, Франция, Канада,
Япония, Советский Союз. В исследовании океана широкое распространение
получили автономные буйковые станции (АБС), они стали одним из главных
технических средств океанологических исследований, позволяющих сократить
число экспедиционных судов и повысить надежность информации при
сочетании использования АБС и искусственных спутников Земли. Особую
группу составляют обитаемые и необитаемые буи-лаборатории. Они имеют ряд
преимуществ перед экспедиционными судами, так как сами минимально
искажают изучаемое физическое поле и хорошо стабилизированы в
пространстве.
Примерами таких буев-лабораторий являются французская БОРНА-1,
американские ФЛИП и СПАР и др. Эти платформы буксируются к месту работы
в горизонтальном положении и затем путем закачивания балласта ставятся
вертикально. При исполнении в обитаемом варианте верхняя часть платформы
делается трехэтажной: этаж - жилые помещения, этаж - сухие лаборатории,
этаж - мокрая площадка для "палубных" работ и разборки проб. Плоская
крыша служит вертолетной площадкой. Общая масса буя-лаборатории^ ФЛИП -
590 т, водоизмещение в горизонтальном положении - 1500 т, в вертикальном
- 2000 т. На буе установлены три дизель-генератора. Примерно такая же
масса у буя СПАР; он управляется дистанционно, работает совместно с
двумя вспомогательными судами. Строительство и эксплуатация буя СПАР
обходится значительно дороже, чем ФЛИП.
Строительство и обслуживание автономных буйковых станций и лабораторий
требует больших затрат, что во многом определяется длительностью их
автономной работы и необходимостью контроля их работы специальными
судами. Несмотря на это буйковые станции и лаборатории будут умножаться
[76].
В исследовании и хозяйственном освоении океана все большее значение
приобретают обитаемые подводные аппараты (ОПА). Они создают возможность
присутствия человека у объекта работ, на глубинах, на которых работа
водолаза становится малоэффективной (свыше 150 м). При этом работу может
производить любой специалист, не обладающий водолазной подготовкой.
Широкое применение ОПА получили в геофизических и геохимических
исследованиях, в гидроакустике, гидрооптике и т. д. Однако только около
четверти эксплуатационного времени ОПА затрачивается на фундаментальные
исследования, остальное уходит на прикладные исследования и обслуживание
хозяйственных работ. Только морские нефтепромыслы забирают 50%
эксплуатационного времени всех ОПА. В Англии в конце 70-х годов
нефтепромыслы в Северном море обслуживали одиннадцать обитаемых
подводных аппаратов и несколько аппаратов для транспортировки водолазов.
Проектирование и строительство обитаемых подводных аппаратов и
лабораторий ведется в Советском Союзе, США, Японии, Франции, Канаде,
ФРГ, Англии и других странах.
Большую самостоятельную группу подводно-технических средств для
исследования океана и выполнения работ на его глубинах составляют
необитаемые подводные аппараты (НПА). С начала 60-х годов во всем мире
ежегодно их создавалось примерно 100 единиц.
Необитаемые аппараты подразделяются по функциональному признаку на
автономные и привязные. Автономных аппаратов меньше, они сложнее, их
относят к роботам первого поколения, работают как в толще воды, так и у
дна по заранее заданной программе. Привязные необитаемые аппараты
позволяют выполнять длительные измерения параметров среды на заданных
горизонтах, картографирование дна, поиск затонувших объектов; они широко
применяются при обеспечении буровых работ, осмотре платформ, маркировке
трубопроводов и т. д.
НПА обладают преимуществами по сравнению с обитаемыми аппаратами при
исследовании подводных землетрясений, земного магнетизма, силы тяжести,
распространения звука в воде, при подводной кинофотосъемке и т. д.
Преимущества НПА в том, что они могут непрерывно в течение длительного
времени находиться у объекта, тогда как водолаз или обитаемый аппарат
ограничены временем действия системы жизнеобеспечения .
За прошедшую четверть века накоплен значительный опыт дистанционных
исследований океана из космоса, который подтвердил возможность получения
глобальной информации, необходимой для решения фундаментальных и
прикладных задач океанологии. Теперь наступил новый этап в использовании
ИСЗ для изучения океана, который связан с задачей развития теории и
методов интерпретации данных наблюдений, позволяющих идентифицировать
физические образования и перейти от карт физических параметров к картам
физических процессов, от диагностических моделей к прогностическим
моделям физических процессов, позволяющим осуществить глобальный
мониторинг.
Искусственные спутники могут дать информацию о температуре поверхности
океана, ее изменчивости, температурных аномалиях, сильно влияющих на
погоду планеты; о положении основных фронтальных зон Мирового океана и
зон интенсивных течений; о скорости течений (при использовании
дрифтеров- дрейфующих буев); о скорости и направлении приводного ветра,
влажности воздуха; цвете морской воды, ледяном покрове и т. д. В
исследовании океана из космоса используется две основных группы методов:
пассивные, при которых происходит регистрация ИСЗ собственного и
отраженного солнечного излучения (фото- и телекамеры, радиометры), и
активные - регистрация отраженного излучения, генерируемого
искусственными излучателями (лазеры, радиолокаторы). Космические
исследования Мирового океана только набирают силу, но уже дали
исключительно ценные сведения о природе океана, в частности, об
образовании и размещении океанических вихрей, оказывающих большое
влияние на перемещение верхней толщи океанических вод, от чего зависят
температура вод, их гидрохимический состав, распределение биомассы.
Получены важные данные, отражающие крупномасштабную циркуляцию вод в
океане, расширились представления о меан-дрирующем характере течений.
Получаемая из космоса информация об энергоактивных зонах* в океане, о
тепловых аномалиях помогает лучше понять причины долговременных
изменений погоды и короткопериодных вариаций климата.
Дистанционное зондирование позволяет судить о процессах, происходящих в
самом верхнем слое океана, т. е. на поверхности океана, тогда как
наиболее важные процессы в океане охватывают всю его толщу. Поэтому
космические методы исследования должны сочетаться с "контактными"
методами и средствами [13].
Характеристику вертикальной структуры океана может дать использование
нового метода - акустической томографии, аналогичной медицинской
(компьютерной) томографии, при которой рентгенограммы, сделанные в
нескольких проекциях, обрабатываются компьютером, на основе чего
получается двухмерное изображение внутренней структуры тканей. При
исследовании вод океана на основе изменения времени прохождения
акустического сигнала от излучателя до приемника можно интерпретировать
изменение величины параметров воды (температуры, плотности, скорости
потока). Акустическая томография должна сочетаться с данными
спутникового зондирования и существующими методами вертикального
зондирования водных масс различными приборами.
Затраты на исследовательские, изыскательские и разведывательные работы в
океане все растут, что делает их обременительными для многих стран,
особенно промышленно слаборазвитых. Поэтому многие государства стремятся
ограничить доступ к результатам исследований, возместить часть расходов
при передаче и распространении данных и одновременно вовлечь в проекты
как можно большее число стран и организаций, чтобы разделить между ними
бремя расходов. Выполняемые в настоящее время проекты все чаще и чаще
становятся международными, включают все большее число участников. Отмыть катер, яхту, лодку, любой
водный транспорт от тины и водорослей с днища Вам поможит Фаворит-К для
катеров.
Опыт показал, что традиционные исследования в определенных точках океана
или на "разрезах" с одного судна малоэффективны. Для воссоздания
целостной картины процессов, происходящих в океане, измерения должны
производиться одно-временно во многих точках. Океанические процессы не
совпадают с пределами национальной юрисдикции. Выполняемые в настоящее
время проекты все чаще становятся международными, включают все большее
число участников. Первым подлинно международным мероприятием такого рода
было обследование Атлантического полярного фронта, проведенное в 1958 г.
в рамках Международного геофизического года.
Растут число и области интересов международных организаций в сфере
исследования и использования морей, их насчитывается примерно полторы
сотни. Одно из ведущих мест занимает Межправительственная
океанографическая комиссия (МОК), созданная в 1960 г. в рамках ЮНЕСКО в
целях содействия научным исследованиям, призванным расширить знания о
природе и ресурсах океанов посредством согласованных действий государств
- членов. В настоящее время в работе Комиссии участвуют 113 государств.
