Открывая тайны океана - Сузюмов Евгений Матвеевич - Страница 30

В оптической лаборатории имеются два флуорометра, двухлучевой спектрофотометр, оптический многоканальный анализатор и программируемый многоканальный анализатор. Такое оборудование позволяет ученым проводить широкий спектр исследований, связанных с изучением оптических свойств морской воды.

В гидробиологической лаборатории, помимо стандартных микроскопов, есть планктонный микроскоп «Олимпус», специальное оборудование для проведения исследований с помощью радиоактивных изотопов: сцинтиляционный счетчик и анализатор частиц.

Особый интерес представляет судовая автоматизированная система регистрации и обработки собранных научных данных. В ВЦ размещена мини-ЭВМ венгерского производства. Эта ЭВМ двухпроцессорной системы, то есть решение задач и обработка экспериментальных данных производится в ЭВМ параллельно по двум программам.

Для автоматизированной регистрации собранных экспериментальных данных, поступающих от многочисленных приборов и устройств, на судне смонтированы две кабельные системы. Первая – радиальная кабельная сеть для передачи данных из лабораторий и мест проведения измерений на главный коммутационный пульт.

На пульте можно подсоединить линии измерения к любому контакту и вывести поступающие сигналы на любую судовую ЭВМ. Распределительные коробки этой линии установлены во всех лабораториях и на рабочих площадках у лебедок. Вторая кабельная сеть – резервная для подключения новых приборов и устройств, которые будут установлены на судне в будущем.

Прекрасная система, а ведь эта сравнительно мощная и разветвленная система сбора и обработки данных с помощью ЭВМ так удачно размещена на небольшом среднетоннажном НИС.

НИС «Арнольд Веймер» по составу научного оборудования и возможностям проведения многоплановых исследований является образцовым для среднетоннажного НИС. При его постройке и оснащении состав научного оборудования был тщательно продуман учеными АН ЭССР, что значительно повысило эффективность проведения исследовательских работ после ввода судна в эксплуатацию.

Глава V

Космос и океан

Спутник изучает океан

«Наука всегда продвигается вперед рывками. Ее передний край в каких-то точках разрывается узкими стрелами блестящих открытий, подчас далеко опережающих общий фронт научных поисков. «Точками роста» назвал их однажды выдающийся советский ученый А. Н. Несмеянов. По его мнению, эти «точки роста» проявляются там, где происходит взаимопроникновение наук.

Подобная картина наблюдается ныне на стыке наук об океане и космосе. Именно эти две среды стали теми природными лабораториями для постановки уникальных экспериментов и исследований, в ходе которых выявляются новые фундаментальные закономерности превращения материи, развития окружающей нас природы, воздействия Солнца, Луны, космических лучей на жизнь человека».

Эти слова президента АН СССР академика Г, И. Марчука объясняют, почему советские ученые в последние годы делают упор на расширение использования космических объектов для изучения океана. Теперь к традиционным средствам изучения: НИС, буйковым станциям, морским платформам и пр. добавились искусственные спутники Земли (ИСЗ).

Первые два десятка космических снимков земной поверхности и океана были сделаны еще летчиком-космонавтом СССР Германом Степановичем Титовым во время его суточного орбитального полета на корабле «Восток-2» 6–7 августа 1961 г. В последующем серьезные исследования океана из космоса велись с использованием автоматических ИСЗ серии «Космос», «Интеркосмос» и «Метеор», с борта пилотируемых орбитальных станций «Салют».

Можно сказать, что сейчас формируется новая наука – космическая океанология, которая базируется на бурно развивающихся в последнее время дистанционных методах измерения океанологических параметров.

Использование в качестве носителей исследовательской аппаратуры дистанционного изучения океана ИСЗ позволяет поднять исследования на новую качественную ступень, обеспечив быстрый обзор значительных площадей акваторий океанов и морей, большую продолжительность исследований, их качественно новую степень масштабности по сравнению с исследованиями с борта НИС.

Немаловажное значение имеет относительная дешевизна получения информации об океане с борта ИСЗ (если расходы подсчитать на единицу исследуемой площади). Вместе с тем результаты использования ИСЗ для этих целей в нашей стране и в США свидетельствуют о принципиальной и практической возможности обеспечения необходимой точности измерения океанологических параметров.

Какие же параметры измеряют дистанционно с космической орбиты? В первую очередь фиксируется все, что касается глобальной топографии поверхности океанов и морей, состояния водной поверхности, морских течений, параметров и направления распространения волн, температуры водной поверхности и радиационного баланса на ней.

Ряд ученых высказывают вполне обоснованные предположения, что в недалеком будущем удастся, регистрируя из космоса определенные характеристики поверхности океана, получать представление и о его глубинных структурах, так как между ними существуют непосредственные связи (пока еще не вполне ясные и установленные).

Один из основоположников спутниковой океанологии в СССР академик АН УССР Б. А. Нелепо так охарактеризовал методы этого нового научного направления: «Методы космической океанографии в своей основе – это методы крупномасштабных исследований, позволяющие осуществить оперативный обзор обширных акваторий, дающие общее представление о динамике происходящих процессов и поверхностном слое океана, а также получать количественные оценки гидрофизических параметров в высокоградиентных (высококонтрастных) зонах».

Спутниковая океанология сейчас делает как бы первые шаги, но в ближайшие 20–25 лет она, вероятно, станет существенным источником сведений об океане. В первую очередь это касается измерений из космоса характеристик процессов, отражающихся на поверхности океана: температуры водной поверхности, топографии теплых и холодных поверхностных течений, крупномасштабных изменений уровня океана, характеристик морского волнения, концентрации в поверхностных слоях мельчайших водорослей – фитопланктона, характеристик поверхностных пленок различного происхождения.

Фиксация из космоса характеристик поверхностных пленок поможет не только контролировать степень загрязненности океанских вод, но и прогнозировать размещение перспективных районов промысла. Установлено, что в местах сосредоточения косяков рыбы на поверхности океана появляются поверхностно-активные пленки, изменяющие состав спектрального излучения морской поверхности. Следовательно, научившись надежно фиксировать и идентифицировать эти изменения, можно отработать методику определения мест скопления рыбы.

Вот еще характерный пример использования спутниковой океанологической информации по поверхностным характеристикам океанских вод. Установлено, что характер распределения и изменения температуры верхнего слоя океана во многом определяет изменения погоды. При этом, учитывая большую теплоемкость воды по сравнению с теплоемкостью воздуха, охлаждение всего на 0,1 °C двухсотметрового слоя морской воды может вызвать нагревание атмосферы над ним до 8 °C, что является очень значительным повышением.

В последние годы президентом АН СССР академиком Г. И. Марчуком была высказана гипотеза о том, что формирование погоды над европейской частью СССР во многом зависит от состояния океана в так называемых «зонах влияния» Атлантического океана, расположенных у берегов Центральной Америки и юго-восточных берегов США. Важнейшей характеристикой этого состояния является отличие температуры верхнего слоя океана от средних обычных значений для данного периода года. Упрощая, можно сказать, что аномалии температурного режима в «зонах влияния» проявляются с запаздыванием в 5–6 месяцев в аномалиях погоды в районах, удаленных на тысячи километров от этих зон.