Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 2. С. 163-172

Об оценке вклада приводного ветра в кинематику сликов на морской поверхности в условиях ограниченных разгонов волнения

И.А. Капустин 1 , А.В. Ермошкин 1 , Н.А. Богатов 1 , А.А. Мольков 1 
1 Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
Одобрена к печати: 20.03.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-2-163-172
Исследование распространения плёночных загрязнений (сликов) на поверхности водоёмов представляет особый интерес для обеспечения экологической безопасности районов интенсивного судоходства, в первую очередь прибрежных акваторий морей и внутренних водных путей. Диагностика загрязнений на ранних стадиях и их оперативный мониторинг позволяют существенно сократить затраты на ликвидацию последствий разлива и снизить возможные экологические риски. В настоящей статье исследуется кинематика искусственных плёночных сликов на взволнованной водной поверхности по данным натурных измерений на Горьковском водохранилище и в прибрежной зоне Чёрного моря. Наблюдения проводились с использованием цифровой когерентной радиолокационной станции кругового обзора, обладающей высоким пространственным разрешением. В работе предложен алгоритм обработки радиолокационных панорам и статистически проанализирован процесс движения сликов в измеренном поле приводного ветра и течения при различных гидрометеорологических условиях. В экспериментах для создания сликов использовались различные экологически безопасные поверхностно-активные вещества: олеиновая кислота и растительные масла, обладающие известными характеристиками и имитирующие небольшие судовые разливы загрязняющих веществ с судов. На основе анализа пространственной динамики сликов показано, что они в основном движутся по течению, а наиболее вероятный вклад ветрового дрейфа в скорость их движения составляет от 2,5 до 3 % от скорости приводного ветра. Данный результат находится в соответствии с общепринятыми представлениями о распространении поверхностно-активных плёнок морской поверхности, хотя и имеет несколько меньшие значения, что, предположительно, обусловлено влиянием на дрейф ограниченных ветровых разгонов в прибрежной зоне моря и во внутренних водоёмах, где были проведены измерения. С помощью полученных результатов продемонстрирована возможность оценки скорости приповерхностных течений на основе наблюдений движения сликов панорамными радиолокаторами.
Ключевые слова: плёночные слики, радиолокационное зондирование, течения
Полный текст

Список литературы:

  1. Ермаков С. А. Влияние пленок на динамику гравитационно-капиллярных волн. Н. Новгород: ИПФ РАН, 2010. 163 с.
  2. Ермаков С. А., Сергиевская И. А., Капустин И. А., Макаров Е. В., Малиновский В. В., Кориненко А. Е. Растекание и дрейф пленок в поле ветра и течений. Натурные эксперименты с океанографической платформы МГИ НАНУ // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2010. № 21. С. 117–123.
  3. Ермаков С. А., Лаврова О. Ю., Капустин И. А., Макаров Е. В., Сергиевская И. А. Исследование особенностей геометрии пленочных сликов на морской поверхности по данным спутниковых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 3. С. 97–105.
  4. Ермаков С. А., Ермошкин А. В., Капустин И. А. Об эффекте сжатия пленочного слика // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 3. С. 288–294.
  5. Ермаков С. А., Лаврова О. Ю., Капустин И. А., Ермошкин А. В., Мольков А. А., Даниличева О. А. О гребенчатой структуре границ сликов на морской поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 7. С. 208–217.
  6. Ермошкин А. В., Капустин И. А. Исследование особенностей растекания пленок поверхностно-активных веществ на поверхности внутренних водоемов морским навигационным радиолокатором // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 6. С. 136–142.
  7. Журбас В. М. Основные механизмы распространения нефти в море // Итоги науки и техники. Механика жидкости и газа. 1978. Т. 12. С. 144–159.
  8. Кориненко А. Е., Малиновский В. В., Кудрявцев В. Н. Радиолокационные контрасты искусственных сликов при скользящих углах зондирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 2. С. 185–194.
  9. Лаврова О. Ю., Митягина М. И. Спутниковый мониторинг пленочных загрязнений поверхности Черного моря // Исследование Земли из космоса. 2012. № 3. C. 48–65.
  10. Лаврова О. Ю., Митягина М. И., Костяной А. Г. Спутниковые методы выявления и мониторинга зон экологического риска морских акваторий. М.: ИКИ РАН, 2016. 334 с.
  11. Малиновский В. В., Дулов В. А., Кориненко А. Е., Большаков А. Н., Смолов В. Е. Натурные исследования дрейфа искусственных тонких пленок на морской поверхности // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2007. Т. 43. № 1. С. 117–127.
  12. Fingas M. Introduction to Oil Spill Modeling // Oil Spill Science and Technology. 2nd ed. Ch. 8. Gulf Publishing Company, 2017. P. 419–454. DOI: 10.1016/B978-0-12-809413-6.00008-4.
  13. Wu J. Wind-induced drift currents // J. Fluid Mechanics. 1975. V. 68. Iss. 1. P. 49–70.