Специалисты из России создали метод, который позволяет применять радиоволны, отражающиеся от поверхности Земли, для мониторинга изменений площади ледяного покрова в Арктике и Антарктике. Эти данные будут получены с помощью спутников GPS и ГЛОНАСС, сообщает ТАСС Наука.
Это значительно улучшит навигацию и повысит безопасность судоходства в арктических регионах, как сообщает пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
“Предложенный способ может использоваться для картографирования ледяного покрова в Арктике и Антарктике, в том числе для наблюдения за климатом Земли и для нужд Северного морского пути. При этом метод можно реализовать с помощью существующих спутниковых систем и перспективных российских разработок, благодаря чему его внедрение можно считать экономически выгодным”, — рассказал Юрий Титченко, исследователь из Института прикладной физики РАН.
По словам исследователей, для мониторинга состояния ледяного покрова обычно применяются радиометры, а также инфракрасные и оптические датчики. Эти методы обеспечивают довольно точные результаты, но они сильно зависят от погодных условий. Из-за этого облака и туман могут полностью блокировать оптические измерения и искажать температурные показатели. Это заставляет учёных искать новые подходы к наблюдению.
Специалисты Института прикладной физики РАН, расположенного в городе Солнечногорске, разработали метод картирования ледяного покрова Арктики и Антарктики с помощью сигналов глобальных навигационных спутниковых систем.
Это стало возможным благодаря тому, что на орбите находятся спутники, подобные британскому зонду TDS-1. Эти спутники способны улавливать сигналы GPS и ГЛОНАСС, отраженные от поверхности Земли.
Специалисты из России обратили внимание на то, что лед и открытая вода по-разному отражают радиосигналы. Это связано с тем, что морской лед отражает сигналы как плоская поверхность, а на открытой воде даже в спокойную погоду есть волны.
Основываясь на этой идее, ученые исследовали, как меняется так называемый допплеровский спектр сигналов при взаимодействии с льдом и водой в двух разных частотных диапазонах. В результате был разработан алгоритм, который позволяет определять тип поверхности.
Работоспособность этого подхода была проверена на данных, полученных со спутника TDS-1 во время наблюдений за морем Уэдделла у берегов Антарктиды, а также в Охотском море России. Эти практические испытания показали высокую эффективность метода и его надежную работу даже в сложных погодных условиях, что говорит о большом потенциале данной методики наблюдения за состоянием ледяного покрова.
Изображение: Freepik
