Отраженная правда: почему радиоволны знают о льдах больше, чем спутники
Ученые придумали новый способ следить за льдами в океане с помощью сигналов GPS и ГЛОНАСС.
Креатура нейросети
Спутники отправляют радиоволны, они отражаются от поверхности, и по изменению частоты можно понять, попал сигнал на лед или на воду. Лед отражает волны ровно, а вода — нет, даже если она спокойная. Из-за этого на графиках отраженный от льда сигнал выглядит как острый пик, а от воды — как плавная горка.
Результаты исследований, поддержанных грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса».
Это важно, потому что:
- Ледяной покров влияет на климат — меняет температуру воздуха и течения.
- Без точных данных сложно планировать судоходство в Арктике и Антарктике.
Раньше лед изучали с помощью инфракрасных датчиков и радиометров, но их показатели портятся из-за облаков и тумана. Новый метод работает даже в плохую погоду, так как радиоволны L-диапазона (1–2 ГГц) проходят сквозь облака.
Ученые проверили метод на данных из Охотского моря и Антарктиды. Они создали алгоритм, который по форме сигнала определяет, есть ли лед. Если график узкий и высокий — это лед, если широкий и пологий — вода.
Этот способ поможет следить за климатом и безопасностью судов в Северном морском пути. Главное — его можно внедрить без дорогих новых спутников, используя уже существующие системы, — говорит Юрий Титченко из Института прикладной физики РАН.
Подытожим: это исследование решает две большие проблемы.
- Во-первых, климат. Лед отражает солнечный свет, а вода поглощает его. Чем меньше льда — тем быстрее нагревается океан, что влияет на погоду во всем мире. Если мы научимся точно измерять площадь льда, сможем лучше предсказывать изменения климата.
- Во-вторых, логистика. Северный морской путь становится все более востребованным, но плавать среди льдов опасно. Если система будет в реальном времени показывать, где лед, а где чистая вода, маршруты станут безопаснее.
И главное — метод относительно дешевый. Не нужно запускать новые спутники, ведь можно использовать уже работающие GPS и ГЛОНАСС.
Ранее российские ученые приступили к созданию мобильной системы зондирования криолитозоны на Ямале.
