Акустический мониторинг

Однако на этом «апгрейд» не закончился. Следуя в ногу с прогрессом, океанологи дополнительно оборудовали свои плавающие лаборатории мощными активными системами гидроакустики, основанными на низкочастотном излучении. Так к процессу прослушивания океанских глубин добавилась еще одна методика - сканирование. Новое оборудование можно назвать идеальным инструментом для поиска подводных цивилизаций -

эффективно и безопасно. «Дело в том, что оптические средства не позволяют заглянуть в глубины океана, - говорит кандидат физико-математических наук из Института прикладной физики РАН Александр Малеханов, принимавший участие в разработке системы, - даже в условиях идеально чистой воды видимость ограниченна. Электромагнитные волны тоже не проникают на большую глубину. Поэтому остается один-единственный способ безвредного изучения океана – гидроакустика». Схема простая: сигнал "А" выходит из передатчика высокой мощности, дальше отражается от точки "Б" и затем возвращается обратно и попадает в высокочувствительный приемник. Хитрый механизм обработки сигнала позволяет получить представление о рельефе дна и о нахождении практически любого объекта на территории в несколько сотен километров.

2. Новое звучание океана

Казалось бы, до раскрытия самых сокровенных тайн океана рукой подать. Однако совершенная техника лишь добавила загадок. Ее чуткие электронные «уши» начали слышать новые, необъяснимые с научной точки зрения звуки. «Мощный источник звучит на длинных волнах, которые разносятся по всему океану на расстояния в тысячи миль. Эти низкочастотные звуки очень похожи на какую-то искусственную систему, - рассказывает директор проекта глобального акустического мониторинга океана Роберт Джиак. - Мы теряемся в догадках, звучание очень напоминает шум техники, однако доподлинно известно, что в этих районах не проводятся какие-либо работы».

Правда, у исследователей существует еще одна версия, которой они отдают предпочтение, но не спешат говорить о ней вслух. Есть предположение, что загадочные звуки - это не что иное, как упорядоченный код, своего рода сигналы, адресованные нашей цивилизации. «Звук имеет свой ритм, особенный характер, - рассказывает участник проекта профессор Кристофер Фокс, - впервые его зафиксировали на спектрограмме, он практически неразличим человеческим ухом. Но если воспроизвести запись с увеличенной скоростью, то можно услышать различные тональности сигнала, гул поезда сменяется свистом, переходящим в звук торможения и местами в вой. Он распространяется во все стороны земного шара. Впервые мы зарегистрировали источник в 1997 году в Тихом океане. Теперь он переместился на юг Атлантики и расположен далеко от гидрофонов, так что засечь его точное местоположение мы не можем».

Поиск подтверждения гипотезы экспериментальным путем - это единственный путь в науке, который поможет установить истину. Поэтому океанологи пока не спешат делать выводы, не так много данных накопилось об этом феномене. Используя все доступные средства, исследователи пытаются понять природу загадочного звука. В этом году он значительно усилился по сравнению с прошлым. «Однако это не помогает засечь источник, который часто меняет свое положение и перемещается вдали от наших акустических приборов, - сетуют ученые, - словно руководимый каким-то звериным чутьем или инстинктом. Ясно одно: звук, модулированный по частоте, скорее всего имеет осмысленный характер». В лаборатории исследователи прозвали свою тайну НЗО - неопознанный звуковой объект - и очень часто шутят на эту тему. «Вот опять жители Атлантиды заголосили», - говорят океанологи.

3. Методы и средства освещения подводной обстановки

Технический комплекс многоуровневого экологического мониторинга должен включать следующие подсистемы:

- гидрометеорологического мониторинга;

- мониторинга присутствия нефтяных загрязнений в морской среде;

- геодинамического мониторинга;

- мониторинга состояния объектов недропользования с судна;

- спутникового мониторинга;

- информационного обеспечения.

Подсистема гидрометеорологического мониторинга предназначена для:

- определения опасных метеорологических и гидрологических явлений, представляющих угрозу сооружениям и персоналу нефтедобывающей платформы;

- диагностики поступления и переноса загрязняющих веществ с соседних участков акватории;

- получение исходных метеорологических и гидрологических данных для прогноза распространения нефтяного загрязнения (при аварийных разливах нефти);

- информационное обеспечение безопасности судового и воздушного сообщения между нефтедобывающей платформой и берегом.

К числу измеряемых этой подсистемой характеристик относятся следующие: параметры состояния приводного слоя атмосферы, облачность, осадки, уровень моря, характеристики волнения, вертикальный профиль скорости морских течений, толщина морского льда, температура и соленость воды. Критерии наблюдаемых опасных явлений гидрометеорологического режима должны соответствовать инструкциям Росгидромета. При этом применяются гидрометеорологические приборы, соответствующие по своим техническим характеристикам требованиям нормативно-методических документов, в том числе Госстроя.

Автоматическая метеорологическая станция должна быть размещена на открытой площадке (стреле), исключающей экранирующее влияние сооружения на показания измерительных приборов, и оснащена следующими датчиками:

- температуры воздуха;

- скорости и направления ветра;

- атмосферного давления;

- парциального давления водяного пара (влажности);

- атмосферных осадков;

- видимости;

- высоты нижнего края облачности.

Основа подводной части подсистемы гидрометеорологического мониторинга - заякоренный автоматический профилирующий комплекс «Аквазонд» (см. рис. 2) - своего рода морской грузовой лифт. Этот прибор перемещает полезный груз - измерительную аппаратуру, передвигаясь по тросу, натянутому вертикально между подповерхностной плавучестью и донным якорем. В отличие от традиционных буйковых постановок с размещением приборов на фиксированных горизонтах, в данном случае измеряются непрерывные вертикальные распределения (профили) параметров среды и биоты, что позволяет точно оценивать как дифференциальные, так и интегральные характеристики этих распределений. Наряду с этим носитель может останавливаться - «зависать» на нужное время, чтобы произвести измерения на заданных горизонтах. Передача данных с «Аквазонда» осуществляется по ходовому тросу с помощью магнитных модемов и далее по кабелю или по подводному гидроакустическому каналу в подсистему информационного обеспечения на нефтедобывающей платформе.

Подсистема мониторинга присутствия нефтяных загрязнений в морской среде обеспечивает:

- обнаружение утечки и присутствие нефти на водной поверхности на расстоянии до 100 м от нефтяной платформы (с возможностью количественной оценки обнаруженной утечки) посредством лидара и от 100 м до 2-3 км с помощью радиолокационной станции;

 Скачать реферат