Буи размером с маковое зернышко: фантастика или реальность?

Доктор технических наук Сергей Владимирович Мотыжев является заместителем научного руководителя проекта МГИ «Оперативная океанография» и членом экспертной группы МОК и ВМО по дрифтерным методам изучения Мирового океана. По результатам исследований им опубликовано свыше 100 научных работ, получено 40 свидетельств на изобретения.- Сергей Владимирович, «Слава Севастополя» уже рассказывала читателям о направлении ваших исследований. Мы говорили о том, что дрифтеры порой могут заменить программу научного судна. И все-таки опять возникает вопрос: что же это такое — дрифтеры, которыми вы занимаетесь? Что такое дрифтерная технология?

— Сегодня существуют три основных метода мониторинга океана с помощью движущихся автоматических измерительных платформ со спутниковой связью. Это подводные поплавки Argo, способные годами плавать под водой, всплывая на поверхность время от времени для передачи данных измерений. Это попутные суда, на которых устанавливается аппаратура для гидрометеорологических наблюдений во время судовых переходов. Это поверхностные, свободно дрейфующие буи (или дрифтеры) для оперативного контроля параметров деятельного слоя и приводной атмосферы. Сами буи являются частью дрифтерной технологии, которая, кроме буев, включает специализированную международную спутниковую связь, станции приема и обработки информации с наземными электронными каналами ее передачи пользователям в масштабе времени, близком к реальному; региональные математические модели для оперативного усвоения буйковых данных в целях прогноза погоды.

— Научные суда — понятно. Буи — понятно. Прием и обработка информации — понятны. А как начинались дрифтеры?

— Дрифтерная технология получила интенсивное развитие в конце 70-х годов прошлого столетия как альтернатива предполагавшейся до этого глобальной сети якорных буев, которая должна была покрыть всю морскую акваторию и которая не состоялась в силу чрезвычайной дороговизны этого проекта. Мой приход в МГИ НАНУ после окончания с отличием радиотехнического факультета Севастопольского приборостроительного института и последующего обучения в аспирантуре МГИ совпал с этим промежутком времени, и дрифтерное направление исследований стало моим делом на всю жизнь. Хотелось бы отметить, что моими «крестными родителями» на этом пути стали Б.А.Нелепо — в то время директор МГИ НАНУ, Ю.В.Терехин, руководивший спутниковым направлением в МГИ, Н.Н.Карнаушенко — руководитель отдела, в котором начиналась моя «буйковая» деятельность, и В.Н.Еремеев — директор МГИ и впоследствии директор Океанологического центра НАНУ. Именно при Валерии Николаевиче дрифтерное направление получило необходимое развитие.

— Сергей Владимирович, вы, как никто другой, все знаете о буях и дрифтерах. Каким видится вам будущее дрифтерной технологии?

— Необходимо разделять две вещи: сами буи и технологию в целом. Те буи, которые используются сейчас, имеют название МиниМет (мини-метеорологические) дрифтеры. При этом предполагается, что буи в своем развитии за каких-то 15-20 лет претерпели изменение от четырехметровых цилиндрических монстров диаметром полметра до размеров футбольного мяча. В то же время новые буи по своим характеристикам не только не уступают предыдущим версиям, но и превосходят их и к тому же полностью удовлетворяют как океанографов, так и морских метеорологов. Я не исключаю, что через 10-15 лет дрифтеры достигнут размеров апельсина, а впоследствии с развитием нанотехнологии дойдут до размеров макового зернышка. Современный этап, то есть то, что происходит именно сейчас, можно отнести к развитию так называемой Smart (или разумной) технологии. Впервые эта идея была представлена нами дрифтерному сообществу совместно с американскими коллегами в конце 2002 г.

— И это дает реальный практический результат?

— Первый эксперимент в рамках новой технологии был начат в прошлом году совместно с американскими морскими метеорологами, изучающими тропические ураганы. Известно, что основным своеобразным запалом для возникновения такого урагана в Тропической Атлантике является так называемая «тропическая волна», связанная с изменчивостью атмосферного давления в приводной атмосфере. Эти волны периодически накатываются на Американское побережье, следуя от берегов Африки. В результате взаимодействия океана и атмосферы процесс может пойти по нарастающей, вплоть до развития самого мощного урагана пятой категории со скоростью ветра больше чем 155 миль в час, либо закончиться ничем. Надо отметить, что современная диагностика достаточно хорошо работает для развившегося урагана, когда возможен пятисуточный прогноз направления его движения. Сложнее дело обстоит именно с прогнозом зарождения и оценкой возможной мощности. Для изучения путей развития прогноза нами был разработан штормовой дрифтер с повышенным разрешением измерений температуры воды и атмосферного давления, а также способностью менять режимы измерения и передачи данных в зависимости от скорости и амплитуды контролируемых параметров.

Первая группа украинских штормовых дрифтеров была запущена в июле прошлого года с американского метеорологического самолета в Тропической Атлантике в качестве элемента заградительной сети на пути следования «тропических волн». Конечно, они были не в состоянии остановить процесс, но они были в состоянии производить высокоточные измерения на пути движения «тропических волн» независимо от уровня поверхностного волнения. Буями, которые продолжают работать и по настоящее время, были зафиксированы физические процессы, сопутствующие появлению и развитию тропических ураганов «Изабель» и «Фабиан», имевших место в сентябре 2003 г. В эксперименте этого года предполагается запуск нового поколения дрифтеров, способных отслеживать скорость накопления тепловой энергии в деятельном слое океана с целью определения мощности возможных в будущем ураганов. Совершенно очевидно, что создание современной буйковой технологии оперативного контроля океана и приводной атмосферы самостоятельно не под силу даже самым богатым и развитым странам. Поэтому будущее дрифтерного направления видится в углублении и развитии международных научно-технических связей для изучения процессов, которые волнуют многих и в первую очередь связан с глобальным изменением климата и повышением достоверности прогноза погоды.

— Спасибо за беседу.

Другие статьи этого номера