Роль космических средств для мониторинга прибрежных акваторий

За последнее время достигнуты значительные успехи в области развития аэрокосмических методов и технологий дистанционного зондирования океана. Перспективность их использования для решения задач мониторинга акваторий, в том числе прибрежных, основана на возможности регистрации современной дистанционной аппаратурой широкого спектра значимых параметров водной среды. К ним относятся, прежде всего:

- вариации гидрооптических характеристик, в первую очередь цвета и мутности, за счет флуктуаций коэффициентов рассеяния и поглощения света при изменениях концентрации взвешенных и поглощающих веществ;

- изменения гидродинамических параметров (поля течений, внутренние волны, турбулентность, циркуляционные движения и др.), приводящие к деформациям поверхностного волнения и изменениям характеристик приповерхностного слоя океана;

- вариации температуры в областях полей течений, апвеллинга, взаимодействия турбулентности и внутренних волн с водной поверхностью и др.;

- флуктуации параметров физико-химических полей океана, приводящие к изменениям температуры, солености, диэлектрической проницаемости, концентрации тяжелых металлов и т.п.;

- вариации биологических параметров (концентрация основных биогенных элементов (азота, кислорода, фосфора), кислотность, состояние фитопланктона в океане и др.);

- появления нефтяных пленок и изменения концентрации пленок поверхностно-активных веществ за счет растворенной органики, приводящие к изменениям цвета, температуры, амплитудно-частотных характеристик волнения;

- вариации уровня океана, вызванные приливно-отливными процессами, геострофическими течениями, волнами цунами и т.п.

Кроме этого, достаточно высокий уровень достигнут в области обработки космических данных, а также в усвоении больших потоков информации, полученной при комплексном мониторинге различных физических, химических и биологических полей океана с использованием спутниковых и подспутниковых средств.

При космическом мониторинге прибрежных акваторий могут решаться следующие задачи:

- исследование динамики прибрежных вод (поверхностных течений, океанических фронтов, турбулентности и циркуляционных движений различных масштабов, взаимодействия внутренних и поверхностных волн, механизмов переноса массы и энергии и т.д.).

- исследование различных гидрофизических полей в толще вод прибрежных акваторий по эффектам на поверхности и в приповерхностном слое;

- оценки углеродного бюджета прибрежных вод и оценка их вклада в углеродный цикл;

- исследование биопродуктивности и биоразнообразия прибрежных акваторий;

- выявление загрязнений прибрежных вод, обусловленных различными источниками;

- изучение изменения экосистем в прибрежных зонах морей и океанов под влиянием естественных и антропогенных факторов;

- комплексные исследования состояния и изменчивости прибрежных акваторий, в том числе при антропогенных воздействиях;

- изучение зон апвеллинга;

- мониторинг ледовой обстановки (в северных морях);

- определение рельефа дна в шельфовых зонах и его изменений под воздействием разных процессов;

- исследование приливно-отливных явлений в региональном масштабе;

- предупреждение катастрофических природных процессов в прибрежных акваториях (цунами, подводные землетрясения и т.п.) и оценка их последствий.

Перечисленный (не исчерпывающий) набор задач, решаемых космическими средствами дистанционного зондирования океана, свидетельствует об их широких возможностях. Поэтому космические методы и средства уже сегодня играют значительную роль в мониторинге океана и его прибрежных зон. В ближайшем будущем их значение для решения этой актуальной задачи будет существенно возрастать.