Сучасні технології спостереження за океаном: аналіз та перспективи розвитку
DOI:
https://doi.org/10.31498/2225-6733.49.2.2024.321376Ключові слова:
океанографія, дистанційне зондування, буї, дрифтери, супутникові технології, моніторинг океану, глобальна система спостережень, альтиметрія, глайдери, обробка данихАнотація
Океани відіграють ключову роль у формуванні клімату Землі та підтримці глобальних екосистем, однак їх вивчення пов'язане зі значними труднощами через величезні розміри та складність процесів, що в них відбуваються. Створення комплексної системи спостережень, яка б забезпечувала отримання точних і оперативних даних про стан океану в глобальному масштабі, є актуальною проблемою сучасної океанології. Традиційні методи дослідження океану за допомогою науково-дослідних суден мають обмежені можливості і не дозволяють отримувати дані з достатньою просторово-часовою роздільною здатністю. Мета статті – систематизація та аналіз сучасних технологій спостереження за океаном, визначення їх можливостей, обмежень та перспектив розвитку для формування цілісного уявлення про комплекс методів і засобів дистанційного моніторингу океану. У статті проаналізовано основні типи технологій спостереження за океаном: заякорені буї, океанські дрифтери, глайдери та супутникові технології. Розглянуто їх принципи роботи, переваги та обмеження. Виявлено основні напрямки розвитку технологій спостереження за океаном, включаючи вдосконалення датчиків та вимірювальних систем, розробку нових типів автономних платформ, розвиток методів обробки даних з використанням штучного інтелекту та інтеграцію різних систем спостереження в єдину глобальну мережу. Підкреслено важливість створення нових типів платформ, таких як автономні апарати типу надводних та підводних глайдерів, здатних здійснювати тривалі місії з мінімальними витратами енергії. Зроблено висновок, що комплексне використання різних технологій спостереження дозволяє отримувати найбільш повну картину стану океану. Підкреслено важливість міжнародного співробітництва у створенні глобальної системи моніторингу океану, прикладом якого є глобальна система спостережень за океаном. Визначено перспективні напрямки подальших досліджень, зокрема розробку методів комплексного аналізу даних від різних систем спостереження, вдосконалення алгоритмів обробки супутникових даних, дослідження можливостей використання нових технологій для підвищення точності вимірювань океанографічних параметрів
Посилання
Cracknell A. P., Varotsos C. A. Editorial and cover: Fifty years after the first artificial satellite: from Sputnik 1 to ENVISAT. International Journal of Remote Sensing. 2007. Vol. 28(10). Pp. 2071-2072. DOI: https://doi.org/10.1080/01431160701347147.
McClain E. P. Multiple Atmospheric-Window Techniques for Satellite-Derived Sea Surface Temperatures. Oceanography from Space. Marine Science / ed. by J. F. R. Gower. 1981. Vol. 13. Pp. 73-85. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4613-3315-9_11.
Davis R. E. Drifter observations of coastal surface currents during CODE: The method and descriptive view. Journal of Geophysical Research. 1985. Vol. 90. Iss. C3. Pp. 4741-4755. DOI: https://doi.org/10.1029/jc090ic03p04741.
Grodsky S. A., Lumpkin R., Carton J. A. Spurious trends in global surface drifter currents. Geophysical Research Letters. 2011. Vol. 38. No. 10. Pp. 1-6. DOI: https://doi.org/10.1029/2011gl047393.
Lumpkin R., Pazos M. Measuring surface currents with Surface Velocity Program drifters: the instrument, its data, and some recent results. Lagrangian Analysis and Prediction of Coastal and Ocean Dynamics / ed. by A. Griffa et al. Cambridge : Cambridge University Press, 2007. Pp. 39-67. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511535901.003.
Weller R. A. Observing Surface Meteorology and Air-Sea Fluxes. Observing the Oceans in Real Time / ed. by R. Venkatesan, A. Tandon, E. D'Asaro, M. Atmanand. Springer, Cham, 2018. Pp. 17-35. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-66493-4_2.
A Surface Mooring for Air–Sea Interaction Research in the Gulf Stream. Part II: Analysis of the Observations and Their Accuracies / S. P. Bigorre et al. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 2013. Vol. 30. No. 3. Pp. 450-469. DOI: https://doi.org/10.1175/jtech-d-12-00078.1.
Hamilton A. Buoy Technology. Springer Handbook of Ocean Engineering / ed. by M. R. Dhanak, N. I. Xiros. Springer, Cham, 2016. Pp. 937-962. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-16649-0_40.
Ocean observatories: an engineering challenge / A. B. Baggeroer et al. The Bridge: Journal of the National Academy of Engineering. 2018. Vol. 48. Iss. 3. Pp. 17-34.
Ocean Remote Sensing: Concept to Realization for Physical Oceanographic Studies / Misra T., Sharma R., Kumar R., Pal P. K. Observing the Oceans in Real Time / ed. by R. Venkatesan, A. Tandon, E. D'Asaro, M. Atmanand. Springer, Cham, 2018. Pp. 165-202. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-66493-4_9.
Earth Observing Laboratory (EOL): Tropical Ocean – Global Atmosphere (TOGA) and Coupled Ocean Atmosphere Response Experiment (COARE). URL: https://www.eol.ucar.edu/field_projects/toga-coare (дата звернення: 29.03.2020).
«Bai-long»: A TAO-hybrid on RAMA / R. Cole et al. Oceans'11 MTS/IEEE KONA, Waikoloa, HI, USA, 19-22 September 2011. Pp. 1-10. DOI: https://doi.org/10.23919/OCEANS.2011.6106952.
Trials of an autonomous profiling buoy system / S. Aracri et al. Journal of Operational Oceanography. 2016. Vol. 9. Iss. sup1. Pp. 176-184. DOI: https://doi.org/10.1080/1755876x.2015.1115631.
Пустовойтенко В. В., Запевалов А. С. Оперативная океанография: современное состояние, перспективы и проблемы спутниковой альтиметрии. Современные проблемы океанологии. 2012. Вып. 11. 217 с.
Гладких И. И., Капочкина М. Б., Зорин В. Ю. Концептуальные положения мониторинга подводной обстановки морской акватории Азово-Черноморского региона. Перший незалежний науковий вісник. 2015. № 3. С. 88-94.
Современные изменения уровня Черного моря как основа стратегии строительного освоения прибережий / В. И. Михайлов и др. Одеса: Астропринт, 2010. 165 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).
Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
