Исследование мелкомасштабной изменчивости приповерхностных слоев морской среды под действием гидродинамических возмущений с помощью фотометра яркости моря

В настоящее время с помощью видеоспектральной аппаратуры, размещенной на спутниках, продемонстрирована возможность регистрации крупномасштабных гидродинамических возмущений в морской среде в виде синоптических вихрей размером до 200...300 км. Однако для ряда техногенных задач необходимо иметь дистанционные средства обнаружения мелкомасштабных гидродинамических возмущений, позволяющие выполнять исследования и при наличии облачности, препятствующей эффективному использованию видеоспектрометров спутникового базирования. К таким средствам относятся фотометры яркости моря, размещенные на судовом или низколетящем авиационном носителе. Экспериментально исследована возможность регистрации мелкомасштабных гидродинамических возмущений с помощью разработанного двухканального фотометра яркости моря судового базирования. Выполненный комплекс работ включает в себя измерения в бассейне, на молу и в открытом море. В бассейне в качестве генераторов искусственных гидродинамических возмущений использованы вентилятор, погружной насос и Т-образное весло. На молу зарегистрированы гидродинамические возмущения от погружного насоса, а также данные о флуктуациях сигналов фотометра яркости моря, связанных с наличием морского волнения величиной 2 балла. В натурных морских экспериментах зафиксированы сигналы фотометра яркости моря при пересечениях следа небольшого судна (водоизмещением 120 т) и следа научно-исследовательского судна (водоизмещением 2000 т). Полученные данные свидетельствуют о возможности применения фотометра яркости моря для регистрации с борта судна мелкомасштабных гидродинамических возмущений с пространственным разрешением около 0,5 м, определяемым оптической схемой фотометра.

Литература

[1] Оптика океана. Прикладная оптика океана. Т. 2 / под ред. А.С. Монина. М.: Наука, 1983. 263 с.

[2] Оптика океана и атмосферы / под ред. К.С. Шифрина. М.: Наука, 1981. 230 с.

[3] Кельбалиханов Б.Ф. Гидрооптические исследования в водах Мирового океана; под ред. Б.Н. Трубникова. Сыктывкар: Институт экологич. проблем, 1992. 126 с.

[4] Ли М.Е., Мартынов О.В. Некоторые результаты исследований индекса цвета моря // Морские гидрофизические исследования. 1976. № 1 (72). С. 133-138.

[5] Дифференциальный измеритель коэффициента спектральной яркости поверхности моря / В.И. Дегтярев, О.Г. Константинов, А.А. Нелепа, И.П. Костенко // Морские гидрофизические исследования. 1976. № 1 (72). С. 124-132.

[6] Вакуров Г.Ф., Сакерин С.М. Фотометр для одновременного регистрации сигналов на нескольких длинах волн оптического диапазона // Сб.: Аппаратура и методики дистанционного зондирования параметров атмосферы. Наука, Сиб. отд. 1980. С. 56-61.

[7] Подспутниковые измерения цвета океана: новый плавающий спектрорадиометр и его метрология / В.А. Артемьев, В.И. Буренков, М.И. Вортман, А.В. Григорьев, О.В. Копелевич, А.Н. Храпко // Океанология. 2000. Т. 40. № 1. С. 148-155.

[8] Матюшенко В.А., Пелевин В.Н., Ростовцева В.В. Измерение коэффициента яркости моря трехканальным спектрофотометром с борта НИС // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т. 9. № 5. С. 664-669.

[9] Ефименко И.Д., Новиков В.С., Пелевин В.Н. Авиационный регистрирующий фотометр яркости моря // Сб.: Световые поля в океане. М.: Институт океанологии АН СССР. 1979. С. 203-210.

[10] Шилин Б.В., Шубина М.А. Методы дистанционного зондирования Земли // Геодезия и картография. 2000. № 9. С. 50-57.

[11] Шилин Б.В., Хотяков В.В. Видеоспектральная аэросъемка - ведущее направление дистанционного зондирования в оптическом диапазоне // Оптический журнал. 2004. Т. 71. № 3. С. 55-58.

[12] Марков А.В., Шилин Б.В. Видеоспектральная аэросъемка - метод решения обратной задачи дистанционного зондирования [Электронный ресурс] URL: http://www.cpnt.ru/userfiles/SVP_Otchet.pdf (дата обращения: 12.02.2013).

[13] Опыт использования видеоспектрометра ИТМО в натурных условиях / П.В. Батян, В.В. Гуд, И.А. Коняхин, В.М. Красавцев, К.Н. Чиков, В.Н. Груздев, Б.В. Шилин // Изв. вузов. Сер. Приборостроение. 2002. Т. 45. № 2. С. 46-51.

[14] Рис У. Основы дистанционного зондирования. М.: Техносфера, 2006. 336 с.

[15] Чандра А.М., Гош С.К. Дистанционное зондирование и географические информационные системы. М.: Техносфера, 2008. 312 с.

[16] Особенности динамики вод и распределения хлорофилла "а" в северовосточной части Черного моря осенью 1997 г. / А.И. Гинзбург, А.Г Костяной, B.Г. Кривошея, Н.П. Незлин, Д.М. Соловьев, С.В. Станичный, В.Г. Якубенко // Океанология. 2000. Т. 40. № 3. С. 344-356.

[17] Карабашев Г.С., Евдошенко М.А., Шеберстов С.В. Анализ проявлений мезомас-штабного водообмена на спутниковых снимках морской поверхности // Океанология. 2005. Т. 45. № 2. С. 182-192.

[18] Применение фотометра яркости для получения информации гидродинамических возмущений в морской среде / С.Г. Иванов, В.Н. Носов, В.И. Погонин, Е.А. Зевакин, А.С. Савин, А.М. Горелов, С.О. Леонов // Сб. трудов международной научной конференции: Актуальные направления развития прикладной математики в энергетике, энергоэффективности и информационнокоммуникационных технологиях. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. С. 277-280.

[19] О комплексном подходе к дистанционной регистрации гидродинамических возмущений морской среды оптическими методами / А.М. Горелов, Е.А. Зевакина, C.Г. Иванов, С.Б. Каледин, С.О. Леонов, В.Н. Носов, А.С. Савин // Физические основы приборостроения. 2012. Т. 1. № 4. С. 58-65.