Отчет о научно-исследовательской работе "Совершенствование оптических методов дистанционного зондирования гидрофизических процессов и наблюдения подводных объектов" (заключительный)

В настоящее время подводные, корабельные, авиационные и космические системы наблюдения всё более широко используются для изучения и освоения Мирового океана. Они применяются при поиске полезных ископаемых и затонувших объектов, лежащих на дне; при подводном строительстве и картографировании; в рыболовстве и аварийно-спасательных работах; для обнаружения нефтяных загрязнений и утечек нефти из подводных трубопроводов; для экологического мониторинга и поиска районов повышенной биопродуктивности, изучения антропогенных и естественных процессов в прибрежных водах, наблюдения гидрофизических аномалий в толще и на поверхности воды. Система видения может быть либо погруженной в воду, либо находиться в воздухе на корабельном, авиа- или космическом носителе, и тогда наблюдение ведется через поверхность моря, в общем случае взволнованную, при этом волнение может существенно ухудшать качество изображения. Системы дистанционного зондирования являются частным случаем систем наблюдения. Они бывают пассивные, т.е. работающие при естественном освещении, и активные (лидары), состоящие из лазера, излучающего световые импульсы на одной длине волны в зеленой части спектра, и фотодетектора. Пассивные системы применяются, в частности, для экологического мониторинга и поиска районов повышенной биопродуктивности (для этого дистанционно определяется концентрация фитопланктона, растворенного органического вещества и минеральной взвеси в воде), а лидары - для наблюдения гидрофизических аномалий (внутренних волн, турбулентности, температурных фронтов, границ течений и др.) в толще воды. Цель исследования - повышение эффективности дистанционного зондирования океана и атмосферы. Впервые на основе обобщения большого количества спутниковых радиолокационных изображений получены карты поверхностных проявлений субмезомасштабных вихревых структур в теплый сезон года на акватории морей Баренцева и Карского, оценены статистические характеристики наблюдаемых вихрей. Выполнен сравнительный анализ этих характеристик в Белом, Баренцевом и Карском морях. Анализ месячных карт распределения вихрей позволил выявить районы их постоянных проявлении и особенности сезонной изменчивости вихревой динамики. В Белом, Баренцевом и Карском морях значительная часть обнаруженных вихревых образований наблюдается вблизи гидрологических фронтов различного происхождения. Вихри чаще всего наблюдаются в первую половину тёплого гидрологического сезона, когда фронты более динамичны, а сезонный прогрев верхнего слоя еще не достиг своего максимума.