Россия зондирует Землю дистанционно

Россия зондирует Землю дистанционно

Дистанционное зондирование Земли из космоса — интенсивно развивающаяся сегодня область исследований. С каждым годом спрос на такие исследования постоянно растет. Однако, зачем же оно все-таки нужно? Чего можно добиться, применяя эту методику? Об этом сегодня читателям "Правды.Ру" рассказывает заместитель директора ИКИ РАН Евгений Лупян.

В последнее десятилетие здесь получены интересные результаты, разработана обширная научно-методическая база, созданы новые средства, системы наблюдения и технологии мониторинга, позволяющие изучать природные и антропогенные объекты, оценивать и прогнозировать происходящие на планете процессы, например, изменения климата, последствия загрязнения окружающей среды, сейсмическую и вулканическую деятельность.

В России особенное значение приобретает мониторинг и прогнозирование лесных пожаров, которые губят ежегодно около 3,2 миллиона гектаров лесов. В Институте космических исследований РАН (ИКИ) совместно с ведомственными отраслевыми институтами создана Информационная система дистанционного мониторинга лесных пожаров (ИСДМ-Россельхоз). Данные в нее поступают с американских спутников NOAA, Terra, Aqua, Landsat, европейских Rapid Eye, Spot, а также российских "Ресурс ДК" и "Метеор М №1".

На основании спутниковых данных было выявлено, что, например, засуха летом 2010 года в европейской части России привела к аномальным изменениям сельскохозяйственных посевов, которые измерялись по так называемому вегетационному индексу NDVI — он характеризует объем зеленой биомассы растений. Расчет индекса базируется на двух наиболее стабильных (не зависящих от прочих факторов) участках кривой спектральной отражательной способности растений. На красную зону спектра (0,62-0,75 мкм) приходится максимум поглощения солнечной радиации хлорофиллом, а на ближнюю инфракрасную зону (0,75-1,3 мкм) — максимальное отражение энергии клеточной структурой листа. Таким образом, чем больше зеленая фитомасса, тем выше индекс.

Оперативные данные 2010 года также показали, что возникла реальная угроза массового усыхания лесных массивов, были спрогнозированы новые пожары, спровоцированные преждевременным опаданием сухой листвы и накоплением в лесах горючих материалов. По сути, уже в середине лета в леса европейской части пришла "сухая осень". Только спутниковые данные позволили оценить масштабы наблюдаемого явления, охватившего беспрецедентно большие площади.

Интересны возможности дистанционной диагностики тропических циклонов и их моделирования. Они зарождаются в открытом океане, где невозможно организовать прямое наблюдение, поэтому важнейшая роль здесь отводится именно космическим технологиям сбора информации. Радиометры (датчики. — Ред.) видимого и инфракрасного диапазонов, размещенные на геостационарных спутниках, позволяют следить за их развитием и перемещением по облачной структуре в реальном времени. Наиболее привлекательны пассивные и активные микроволновые методы, дающие количественную пространственную характеристику о температуре, скорости ветра, влагосодержании атмосферы и водозапасе облаков, интенсивности осадков. Российские ученые из Института прикладной физики РАН, г. Нижний Новгород, и Тихоокеанского океанологического института им. Ильичева Дальневосточного отделения РАН создали систему мониторинга циклонов и супертайфунов (циклонов высшей пятой категории).

Подобные циклоны, наблюдаемые главным образом между 5 и 20 градусами с.ш., представляют значительную опасность для Дальнего Востока, провоцируя здесь мощные атмосферные вихри. Тропический циклогенез — сложное и не до конца изученное физическое явление. Скажем, до сих пор не выяснены причины формирования начального возмущения, приводящего к возникновению тайфуна, взаимодействия атмосферы и океана в циклоне, что определяет его источники и стоки энергии. И здесь одна из загадок — эффект аномально низкого аэродинамического сопротивления водной поверхности при ураганном ветре, открытый с помощью спускаемых с самолета метеорологических зондов. Неоценимую роль в решении этих задач играют дистанционные методы исследования Земли.

Без них не обходится сегодня и мониторинг вулканической деятельности. Он решает такие проблемы, как снижение риска и минимизации последствий воздействия извержений на природную среду и цивилизацию. Российскими учеными из Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН создана система подобного космического мониторинга. Эта система позволяет обнаружить предвестники извержения, определить масштабы развития соответствующих процессов и их влияние на природную среду. Для проведения мониторинга вулканической деятельности используют методы зондирования в инфракрасных и микроволновых диапазонах волн при помощи многоспектрального сканирующего радиометра MODIS и радиометра теплового излучения и отражения ASTER, установленных на спутниках Terra и Aqua, а также радиолокационных систем.

Компьютерная обработка радарных интерферометрических измерений и построение новых трехмерных цифровых изображений позволяют оперативно оценивать границы и объемы поступающей информации в режиме реального времени. Можно следить за морфологическими изменениями кратеров, за вибрационными потоками в них, за распространением облаков пепла и с помощью радиолокационной съемки в различных диапазонах волн осуществлять краткосрочный прогноз извержений. Это в перспективе очень облегчит работу авиации и аэропортов, можно будет заранее эвакуировать население.

Дистанционное зондирование из космоса также помогает изучать сейсмическую деятельность и фундаментальные вопросы строения и динамики развития Земли в целом. В этой связи бурно развиваются исследования деформации земной поверхности оптическими и радиолокационными методами. Спутниковая интерферометрия позволяет измерять смещения с миллиметровой точностью на больших площадях. Для поиска предвестников землетрясений используется система GPS и теперь отечественная ГЛОНАСС. Регистрируются также тепловые аномалии как предвестники катастроф.

В России, в Институте океанологии им. П.П. Ширшова РАН, создана система мониторинга антропогенной деятельности, в частности, загрязнений морских поверхностей. Она применялась при исследовании последствий аварии в Мексиканском заливе на нефтяной платформе Deepwater Horizont компании British Petroleum 20 апреля 2010 года. Основная задача была составить прогноз дрейфа нефтяного пятна. Течения в районе аварии слабы и не имеют постоянного направления. Поэтому в гидродинамических моделях, на основе которых строились официальные прогнозы, учитывались только влияние ветра и волнение. Однако анализ спутниковых данных показал, что на трансформацию пятна влияла мезомасштабная (от 10 до 1000 километров) вихревая циркуляция, не учитываемая в других моделях.

Космические снимки показали существенный рост общей площади загрязнения и нефтяную гигантскую струю длиной примерно 300 километров и шириной 40 у основания и 10 километров в конце, двигающуюся по дуге в юго-восточном направлении. Российские ученые объяснили причину и сделали прогноз распространения пятна. Дело в том, что его часть, попавшая в зону интенсивного дипольного вихря (совокупность двух вихрей разной направленности вращения) размером в поперечнике 300 километров, была захвачена своим передним фронтом и вовлечена в циклоническое движение, чем и объяснялась "странная" траектория струи.

Так как загрязнение достигло 27 градуса с.ш., куда доходит Юкатанское течение, переходящее во Флоридское, возникла вероятность загрязнения берегов Флориды или попадания в Гольфстрим, что неминуемо привело бы к глобальной катастрофе. Однако российские ученые предположили, что петля загрязнения будет захвачена циклоническим вихрем и, как бы "наматываясь" на него, диссипирует под действием сильного восточного ветра. Общий вывод состоит в том, что когда речь идет не о поверхностной пленке, а о пятне нефти, надо учитывать не влияние ветра, а мезомасштабную циркуляцию в районе аварии.

Спрос на космические снимки и их дешифровку растет в геометрической прогрессии. Сегодня в России дистанционное зондирование интересует не только различные министерства и ведомства, но и руководителей регионов, поскольку тушить пожары, эвакуировать население и эксплуатировать сельскохозяйственные угодья призваны именно они. Перспективно также сотрудничество с зарубежными компаниями в области прогнозирования землетрясений, вулканической деятельности, рыболовства, охраны окружающей среды.

Источник: golosscience.com

Комментарии пользователей:
Еще никто не комментировал. Вы будете первым!

А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Похожие новости:
Китай готовит новый луноход для исследования Луны
Космическая программа Китая направлена на изучения спутника Земли. Ученые разрабатывают новый космический аппарат, который доставит на Землю образцы лунного грунта. Программа по этому проекту идет по плану. Предполагается направить космический зонд на Луну в 2017 году. Самым ..
2014-01-11 2300 0 Космос
0
«Роскосмос» не увидел нештатную посадку космонавтов
«Роскосмос» опроверг сообщение НАСА о возникновении нештатной ситуации при спуске капсулы пилотируемого корабля «Союз МС» с экипажем Международной космической станции (МКС) на Землю.В опубликованном госкорпорацией сообщении говорится, что по результатам анализа телеметрической информации при проведении посадки экипажа транспортного ..
2019-06-25 6414 0 Космос
0
На Землю с лунной орбиты вернулся китайский челнок
Космический зонд, запущенный Китаем на окололунную орбиту, благополучно вернулся на Землю. Спускаемая капсула приземлилась рано утром в субботу в автономном районе Внутренняя Монголия на севере страны. В ходе своей восьмидневной миссии аппарат достиг орбиты Луны, преодолев ..
2014-11-01 2013 0 Космос
0
Китайский луноход сфотографировали с орбиты
Американский лунный зонд LRO сфотографировал место посадки китайского лунохода. Снимок и его описание доступны на сайте LRO. На фотографии хорошо виден посадочный модуль «Чанъэ-3» в море Дождей (Mare Imbrium). Помимо него камере LRO удалось разглядеть луноход «Юйту». Зонд ..
2014-01-07 2554 0 Космос
0
На Землю переданы снимки астероида Веста
Американский исследовательский зонд "Заря" передал на Землю снимки астероида Веста. Он является вторым по величине небесным телом в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, сообщает "Россия 24". Ученые говорят, что с помощью фотографий им удастся определить состав элементов поверхности ..
2011-12-22 3063 1 Космос
2
ЦУП назвал причину аварии «Прогресса»
В Центре управления полетами (ЦУП) назвали причину возникновения нештатной ситуации, из-за которой запущенный на «Союз-У» корабль «Прогресс МС-04» не вышел на орбиту. Об этом сообщает ТАСС.«Транспортный грузовой корабль "Прогресс МС-04" не вышел на орбиту искусственного спутника Земли ..
2016-12-07 3511 0 Космос
0
Завтра Землю накроет сильная магнитная буря
В минувший понедельник Солнце выбросило гигантский "жгут" плазмы, который движется по направлению к Земле, что вызовет на планете магнитную бурю во второй половине среды, 2 октября. По словам директора Центра прогнозов космической погоды Института земного магнетизма, ионосферы ..
2013-10-1 1898 0 Космос
0
Зонд НАСА разглядел китайский луноход
Американский лунный зонд LRO сфотографировал место посадки китайского лунохода. Снимок и его описание доступны на сайте LRO. На фотографии хорошо виден посадочный модуль «Чанъэ-3» в море Дождей (Mare Imbrium). Помимо него камере LRO удалось разглядеть луноход «Юйту». Зонд ..
2014-01-02 2375 0 Космос
2
Российский модуль совершит посадку на Луне в 2015 году
Россия планирует возвратиться на Луну в 2015 году. Как рассказал журналистам генеральный директор НПО имени Лавочкина Виктор Хартов, на поверхность спутника Земли предполагается отправить посадочный модуль. "В 2015 году мы планируем осуществить посадку спускаемого модуля на Луну ..
2012-10-12 2357 0 Космос
0
15 февраля возле Земли пролетит 45-метровый астероид
По предварительным расчетам он проскочит возле нас на расстоянии всего в 27680 км. Это ничтожно мало, и если что-то пойдет не так - он может упасть на Землю. Новым Тунгусским метеоритом называют астероид DA14, который был обнаружен испанскими астрономами 23 февраля 2012 года. 15 февраля в 21:25 ..
2013-01-31 4718 25 Космос
1
«Кьюриосити» сфотографировал Землю
Марсоход «Кьюриосити» передал фотографии Земли. Снимки были получены после обработки сырых снимков астроблогером zelenyikot. Сами сырые снимки доступны на сайте Американского космического агентства. С помощью широкоугольной камеры марсоходу удалось запечатлеть кромку кратера Гейла ..
2014-02-07 2435 0 Космос
0
NASA считает, что возвращение с Марса возможно
Голландский проект Mars One, задачей которого является создание первой колонии на Марсе, собрал 200 000 желающих принять участие в создании первой марсианской колонии. Каждый из них понимает, что это - билет в один конец, но считает, что замысел того стоит. Они знают, что могут ..
2014-03-14 2501 0 Космос
0
Космос-1242 упадет на Землю в конце апреля
Ориентировочно 28 апреля текущего года на Землю упадут фрагменты космического аппарата «Космос-1242», сообщается на сайте Министерства обороны РФ. По состоянию на 20 марта 2014 года объект находится на околоземной орбите со следующими параметрами: наклонение – 81 градус, период обращения ..
2014-03-21 1808 0 Космос
0
Экипаж МКС приземлился в казахстанской степи
Несколько минут назад пилотируемый корабль "Союз" приземлился на территории Казахстана. Он доставил на Землю россиянина Юрия Маленченко, американку Суниту Уильямс и японца Акихидо Хосидэ. Самочувствие экипажа хорошее. Посадка произошла в степи примерно в 100 километрах северо-восточнее города Аркалык. Путь ..
2012-11-19 1656 0 Космос
0
Китайский "Чанъэ-3" передал снимки лунной поверхности
14 декабря 2013 года зонд "Чанъэ-3" высадился в лунном море Дождей (Mare Imbrium), доставив на земной спутник луноход "Юйту". Китай стал третьей после СССР и США страной, сумевшей успешно посадить на Луну космический аппарат. Последнее удачное ..
2014-01-16 2161 0 Космос
0