Способ определения места образования айсбергов выводных ледников

Способ определения места образования айсбергов выводных ледников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области геофизики и дистанционного зондирования и может быть использовано для прогноза времени и координат образования айсбергов выводных ледников.

Известен способ определения движения ледника с последующим падением некоторого объема льда в море и фиксации этого события сейсмометром, установленным на берегу, и волнографом, расположенным на припае [1, 2]. Указанный способ позволяет определить момент образования айсберга по времени вступления упругой волны, которая распространяется по грунту (микросейсмы) при отрыве айсберга от ледника и его обрушении в море. А по водной (гравитационной) волне, которая образуется в море, с помощью волнографа можно определить сам факт образования айсберга.

Недостатком способа является невозможность определения координат места образования айсбергов и необходимость наличия устойчивого припая в районе их формирования. Однако в зимнее время припай может быть неустойчивым, в летнее время он вообще отсутствует.

Известен способ определения времени и координат места образования айсбергов выводных ледников [3], заключающийся в том, что для определения указанных величин одновременно применяют сейсмометры и волнографы, когда три сейсмометрические станции (каждая состоящая из трех сейсмометров - двух горизонтальных и одного вертикального) устанавливаются по треугольной схеме в вершинах треугольника со сторонами не менее 200 м на материковом грунте, при этом горизонтальные сейсмометры ориентируются по сторонам света - север-юг и запад-восток. В результате того что волнограф размещается на донном грунте в районе формирования айсбергов с возможностью передачи сигнала по кабелю на передающую антенну, фиксируются все отколовшиеся от массива ледника блоки льда - и айсберги, и куски различного размера, и происходит ложная регистрация отела айсберга. В этом заключается недостаток способа.

Наряду с этим известен способ, осуществляющий определение параметров морского льда с помощью электромагнитных волн разных диапазонов частот, в котором технический результат состоит в получении спутниковых радиолокационных снимков и снимков в оптическом диапазоне длин волн [4].

Известен взятый за прототип способ обнаружения айсбергов [5], включающий получение сигнала спутниковых изображений радиолокационных снимков и изображений в оптическом диапазоне длин волн, выполнение анализа яркости элементов радиолокационных изображений, выделение зон аномального значения сигнала радиолокационного изображения путем его сравнения с эталонным, прогноз перемещения аномальной зоны между сеансами приема информации и сравнение наблюдаемого положения с прогнозируемым; при совпадении траектории движения зоны аномалии сигнала с прогнозируемой траекторией движения айсберга принимается решение о наличии айсберга.

Недостатком способа является невозможность прогнозирования места и времени образования айсбергов.

В основе предлагаемого способа лежит установленная авторами закономерность формирования массива смерзшегося льда в выводном леднике, суть которого поясняется фотографиями поверхности ледника, полученными с вертолета в процессе облета ледника, приведенными на фиг. 1-3.

На фиг. 1 на снимке а) приведено изображение поверхности ледника, на снимке б) показано изображение поверхности ледника в районе потока поверхностной воды.

На фиг. 2 на снимке а) крупным планом показано изображение поверхности ледника в районе потока поверхностной воды, на снимке б) приведено изображение поверхности ледника при выходе на поверхность воды.

На фиг. 3 приведено изображение границы ледника Новой земли, полученное с борта космического аппарата, где обозначено:

1 - граница выхода водного потока на леднике,

2 - айсберги, на вершине которых видно изображение русла водного потока ледника,

3 - район льдин, образованных разрушением ледника не в зоне действия потока воды.

На фиг. 4 приведено изображение границы аргентинского ледника, полученное с борта космического аппарата, где обозначено:

1 - граница выхода водного потока на леднике,

2 - айсберги, на вершине которых видно изображение русла водного потока ледника.

Закономерность формирования айсбергов выводных ледников состоит в том, что вода, движущаяся на поверхности ледника водным потоком, заполняет трещины, замерзает и таким образом «цементирует» отдельные льдины, формирующиеся при расколе массива ледника. Таким образом, подходя к кромке ледника, такой ледяной массив создает айсберг. Подтверждением тому служат изображения айсбергов (2), содержащие рисунки части водного потока (1), которые отсутствуют на льдинах, отколовшихся от части ледника, не содержащей поверхностного водного потока (3).

Учитывая указанную закономерность, техническим результатом является определение места положения отела (отрыва от массива ледника) айсберга ледника, содержащего выход водного потока на границу.

Способ определения места образования айсбергов выводных ледников заключается в обнаружении на изображении льда места выхода водного потока на границу ледника и осуществляется следующим образом.

Производят прием сигнала, поступающего с космического аппарата дистанционного зондирования, или наблюдение поверхности ледника с борта самолета или вертолета.

Осуществляют регистрацию сигнала в виде изображения поверхности ледника и выполняют анализ яркости элементов изображений. При облете ледника визуально выделяют русло водного потока на поверхности ледника или путем анализа изображения выделяют место, где водный поток подходит к границе ледника.

Указанное место идентифицируют по рисунку русла ледника как место возможного образования айсберга.

Источники информации

1. Smirnov V.N., Korostelev V.G., Shushlebin A.I. Monitoring of the dynamics of fast ice and icebergs. Proceedings 17-th Int. Conf. on Port and Ocean Eng. under Arctic Conditions (POAC 03), pp. 709-713.

2. Смирнов В.Η. Об изгибно-гравитационных колебаниях ледяного покрова моря Дейвиса. Бюл. Сов. Антарктической эксп. №61, 1967, с. 61-65.

3. RU 2427011 C1, опубл. 20.08.2011.

4. SU 1788487 A1, опубл. 15.01.1993.

5. RU 2506614 C2, опубл. 10.02.2014.

Способ обнаружения айсбергов выводных ледников, включающий получение сигнала спутниковых изображений поверхности ледника либо производство визуальных наблюдений с борта самолета или вертолета поверхности ледника, регистрацию сигнала в виде изображений поверхности ледника, выполнение анализа яркости элементов изображений или визуального выделения русла водного потока на поверхности ледника, отличающийся тем, что на изображениях или визуально производится поиск места выхода поверхностного водного потока к границе ледника путем нахождения присущего этому месту рисунка, которое принимается за место отрыва ледяной массы и возможного образования айсбергов.