65
Рис. 3.7.7. Цветные «выглаживания» на воде
При попадании сырой нефти в морскую воду она быстро перестает существовать в
исходном виде. С ней происходит ряд гидрологических, физико-химических и
биологических процессов. В основном все компоненты нефти легче воды за счет чего при
разливах она в первую очередь наблюдается в виде пленки на поверхности. Через 10 минут
после попадания 1 тонны нефти на водную поверхность образуется пятно радиусом 50 м и
толщиной слоя до 10 мм. Затем происходит быстрое растекание до площади 12 км
2
с
образованием пленки толщиной менее 1 мм.
Общепризнанным эффективным методом идентификации и
мониторинга разлива
нефтепродуктов является спутниковое зондирование в микроволновом и оптическом
диапазонах (рис. 3.7.8.). Использование оптического диапазона спутниковых сканеров цвета
океана для обнаружения нефтяных пленок имеет свои преимущества и недостатки по
сравнению с микроволновым диапазоном, используемым в радарах с синтезированной
апертурой (РСА). Радиоволновый сигнал, в отличие от видимого оптического, не подвержен
воздействию ни
атмосферы, ни водной толщи и с высокой точностью характеризует
состояние водной поверхности, имея в разы большее пространственное разрешение.
Рис. 3.7.8. Расшифровка д.ф.-м.н. Митник Л.М., проект CEARAC-ТОИ ДВО РАН
«Мониторинг нефтяных загрязнений методами дистанционного зондирования»
(http://cearac.poi.dvo.ru).
Основная сложность интерпретации заключается в похожих проявлениях от разных
физических явлений.
66
Сигнал видимого диапазона содержит в себе существенную информацию о
количественном содержании биологических оптически-активных компонентов воды (в
частности фитопланктона), что позволяет качественно оценить экологическое состояние
водной среды. С помощью спутниковых сканеров цвета
возможно отличить нефтяную
пленку на воде от простого цветения планктона. Также следует отметить, что данные со
многих оптических радиометров полностью бесплатны и открыты для использования и
имеют формат, удобный для обработки, чего не скажешь о данных РСА. С
этой точки
зрения, видимый диапазон представляется заслуживающим внимания, хотя интерпретация
его сигнала для обнаружения нефтяных пленок представляет определенные трудности. В
частности, обнаружить пленку возможно только на контрасте восходящего излучения с
окружающей водой.
Ситуация с обнаружением нефтепродуктов около Токаревского маяка 23 июня 2019 г.
(https://www.newsvl.ru/vlad/2019/06/23/181689/)
показала,
что
только
спутникового
мониторинга не достаточно для четкого выявления загрязнений (рис. 3.7.9.). Во-первых,
может
мешать облачность, во-вторых, отсутствует постоянное покрытие спутниковыми
измерениями. Радиолокационные данные (РЛ) не всегда доступны и являются дорогими
(около 200 тыс. рублей за 1 снимок).
Рис. 3.7.9. Спутниковые снимки, предоставлены с.н.с. к.г.н. Пичугиным М.С.
и н.с. Хахановой Е.С.
Различные береговые методики дистанционного обнаружения сликов на морской
поверхности приведены в работах.
Инструментально подкрепленный общественный
мониторинг с привлечением
экологических инспекторов стал бы хорошей базой для оперативного обнаружения
загрязнений, своевременного вызова контролирующих органов, сбора доказательной базы.
Константинов О.Г., в.н.с., к.ф.-м.н., разрабатывает простые методы для
инструментального детектирования сликов с помощью мобильных телефонов и
автоматизированных поляризационных насадок (рис. 3.7.10а, 3.7.10б, 3.7.11, 3.7.12).
При различных положениях поляризационного
фильтра перед объективом
фотоаппарата можно усилить контраст наблюдаемого загрязнения и более надежно его
зарегистрировать.
67
Рис. 3.7.10а. Оптические пассивные
методы
+ высокое пространственное разрешение;
+ идентификация природы сликов;
+ оценка толщины пленок и содержания;
- невозможность работы ночью, в туман, в дождь.
Рис. 3.7.10б. Радиолокационные методы
+ возможность работы ночью и в туман;
- хуже пространственное разрешения;
- неопределенности в определении природы
сликов.
Рис. 3.7.11. Разработки в.н.с., к.ф.-м.н. Константинова О.Г.
Данные измерения возможно пересчитать и переложить на карту, если дополнительно
сохранить информацию по координатам и высоте измерений и углам направления сотового
телефона.
Рис. 3.7.12. Детектирование сликов с помощью мобильных телефонов и автоматизированных
поляризационных насадок. Фотографии предоставлены зав. лаб. к.ф.-м.н. Салюком П.А.
Достарыңызбен бөлісу: