- •Введение
- •Общие представления о системе морских наблюдений
- •Судовые наблюдения
- •1.2. Необходимое оборудование
- •1.3. Автоматизация судовых измерений
- •1.4. Сроки наблюдений
- •2. Спутниковый мониторинг климатических параметров океана.
- •2.1. Прямые и косвенные измерения характеристик океана из космоса
- •2.1.1. Спутники и датчики
- •2.2. Поля и явления Мирового океана
- •Дрифтеры
- •Заключение
- •Список литературы
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный гидрометеорологический университет» (РГГМУ)
Кафедра метеорологии, климатологии и охраны атмосферы
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Методы наблюдения и анализа в гидрометеорологии»
на тему: «Измерения на океанах»
Студент: Павел
Преподаватель: Симакина Татьяна Евгеньевна
Дата сдачи: _______________
Дата защиты: _____________
Оценка: __________________
Санкт-Петербург 2022
Оглавление
1.2. Необходимое оборудование 8
1.3. Автоматизация судовых измерений 9
1.4. Сроки наблюдений 10
2.1. Прямые и косвенные измерения характеристик океана из космоса 12
2.1.1. Спутники и датчики 14
Введение
Одной из важнейших задач, стоящих перед человечеством, является изучение и освоение Мирового океана. Мировой океан при средней глубине около 4000 м занимает 70,8 % поверхности земного шара. Учитывая его колоссальные энергетические, пищевые и минеральные ресурсы, человечество должно направить свои усилия на их освоение. Несмотря на то, что человек использует ресурсы океана с древнейших времен, исследования в этой области только в настоящее время получают поистине глобальный характер. Проблема исследования и освоения океана обусловливает быстрые темпы роста современной океанологии-совокупности научных дисциплин, изучающих различные аспекты природы Мирового океана: физические, химические, биологические, геологические.
Океанологические измерения, ведущиеся в динамически неустойчивой стратифицированной среде, физико-химические параметры которой изменяются как в пространстве, так и во времени, выдвигают жесткие требования к организации, методике и технике производства наблюдений. Пренебрежение ими может привести к ошибочной интерпретации результатов измерений. Исходя из существующих представлений об особенностях изменчивости океанологических условий решается обширный круг задач, касающихся определения продолжительности и пространственно-временной дискретности измерений, их репрезентативности, выбора аппаратуры с оптимальной постоянной времени и чувствительности, определения скорости перемещения измерительной аппаратуры в исследуемой среде.
Общие представления о системе морских наблюдений
Морские наблюдения охватывают любые метеорологические и связанные с ними другие наблюдения за окружающей средой на границе морской поверхности и атмосферы. Морские наблюдения могут производиться также дистанционно с наземных и космических систем. В настоящее время наземные системы дистанционного зондирования наблюдают и измеряют осадки (метеорологические локаторы), ветер у поверхности земли (доплеровские радиолокаторы), поверхностные течения в океанах, приземный ветер и состояние моря (микроволновый радиолокатор для коротких расстояний и высокочастотный радиолокатор для больших расстояний, например для зондирования за горизонт). Дистанционное зондирование из космоса используется для измерений многих приземных морских переменных. Это позволяет получать большой объём данных о состоянии моря, его ледовых условиях, ветре и температуре морской поверхности по всему Мировому океану.
Морские наблюдения, входящие в общую мировую и национальную системы метеорологических наблюдений, являются важной составляющей обеспечения безопасности мореплавания. Эти наблюдения или измерения параметров — величин состояния погоды — в океанах и морях производятся с неподвижных или подвижных платформ, в точке или дистанционно, с использованием наземных и спутниковых методов (Рисунок 1). Они осуществляются, в том числе и флотом судов, добровольно выполняющих наблюдения (ФСДН, который иногда называется программой судов, добровольно проводящих наблюдения — ПСДН).
ФСДН, проводя главным образом вручную наблюдения, которые выполняются штурманским составом на морских судах, производит весь набор необходимых наблюдений и распространяет их в коде ВМО SHIP. Эти наблюдения необходимы для синоптической метеорологии в целях прогнозирования условий погоды в океанах и морях. Следует отметить, что любые другие виды морских наблюдений, в том числе системы дистанционного зондирования атмосферы, могут лишь дополнять эти наблюдения, но не заменять их.
Рисунок 1. Общая схема сбора информации о Мировом океане (ЕСИМО)
В рамках программы Глобальной системы наблюдений за климатом (GCOS) был разработан перечень из 50 основных климатических переменных (ОКП), необходимых для систематических наблюдений с целью оценки климатических изменений на Земле. К океану относятся следующие ОКП, которые разделены на 2 группы:
(1) Поверхность океана, включая верхний перемешанный слой до глубины 15 м: температура поверхности океана (ТПО, или моря – ТПМ), соленость на поверхности океана, уровень океана, состояние поверхности океана, концентрация морского льда, течения на поверхности океана, цвет океана, парциальное давление двуокиси углерода, кислотность океана, фитопланктон.
(2) Толща океана: температура, соленость, течения, питательные вещества, парциальное давление двуокиси углерода, кислотность океана, кислород и трассеры.