Технические, аппаратные и программные решения для мониторинга природных процессов в южной части Охотского моря

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье представлены измерительные системы, которые используются для мониторинга природных процессов в южной части Охотского моря. Архитектура приборов позволяет организовать регистрацию измерений и передачу данных о волнах (в том числе аномально больших) в режиме реального времени. Впервые в этом регионе организованы наблюдения за ледовой обстановкой с помощью радиолокационной станции. Исследования проводятся научным стационаром “мыс Свободный”, где установлены лазерно-интерференционные приборы для регистрации вариаций колебаний и волн в геосферах. При обработке натурных данных были обнаружены деформационные аномалии, характерные для цунамигенных землетрясений, изучены закономерности трансформации колебаний и волн различных периодов при переходе из одной геосферы в другую.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Андрей Иванович Зайцев

Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: aizaytsev@mail.ru

член-корреспондент РАН, директор

Россия, Южно-Сахалинск

Григорий Иванович Долгих

Тихоокеанский океанологический институт им В.И. Ильичёва ДВО РАН

Email: dolgikh@poi.dvo.ru

академик РАН, директор

Россия, Владивосток

Станислав Григорьевич Долгих

Тихоокеанский океанологический институт им В.И. Ильичёва ДВО РАН

Email: sdolgikh@poi.dvo.ru

доктор технических наук, ведущий научный сотрудник

Россия, Владивосток

Ефим Наумович Пелиновский

Институт прикладной физики РАН

Email: pelinovsky@ipfran.ru

доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник

Россия, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Dolgikh G.I. Principles of the designing single-coordinate laser strainmeters // Technical Physics Letters. 2011, vol. 37(3), pp. 204−206.
  2. Dolgikh G., Budrin S., Dolgikh S., Plotnikov A. Supersensitive Detector of Hydrosphere Pressure Variations // 2020, vol. 20(23), аrticle number 6998. doi: 10.3390/s20236998
  3. Dolgikh G.I., Chupin V.A., Gusev E.S., Timoshina G.A. Cyclonic process of the “voice of the sea” microseism generation and its remote monitoring // Remote Sens. 2021, 13, 3452. https://doi.org/10.3390/rs13173452
  4. Dolgikh G., Dolgikh S. Deformation Anomalies Accompanying Tsunami Origination // J. Mar. Sci. Eng. 2021, vol. 9(10), аrticle number 1144. https://doi.org/10.3390/jmse9101144
  5. Dolgikh G., Dolgikh S. Deformation Anomalies Accompanying Tsunami Origins near the Japanese Islands // J. Mar. Sci. Eng. 2023, vol. 11(11), аrticle number 2137. https://doi.org/10.3390/jmse11112137
  6. Dolgikh G., Dolgikh S., Chupin V. et al. Registration of Nonlinear Hydrophysical Disturbances – Rogue Waves in Full-Scale Conditions // J. Mar. Sci. Eng. 2022, vol. 10(12), аrticle number 1997. https://doi.org/10.3390/jmse10121997
  7. Кабатченко И.М., Косьян Р.Д., Красицикий В.П. и др. Опыт эксплуатации волнографа-мареографа ВМ-04 // Океанология. 2007. Т. 47. № 1. С. 150−155.
  8. Кузнецов К.И., Куркин А.А., Пелиновский Е.Н., Ковалёв П.Д. Особенности характеристик ветрового волнения у юго-восточного побережья о. Сахалин по измерениям придонного давления // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50. № 2. С. 242−250.
  9. Лухнов А.О., Чернов А.Г., Куркин А.А., Полухина О.Е. Проблемы создания аппаратно-программного комплекса для исследования гидродинамики шельфовой зоны // Известия Академии инженерных наук им. А.М. Прохорова. 2006. Т. 18. С. 120−123.
  10. https://www.aanderaa.com
  11. Зайцев А.И., Ковалёв Д.П., Куркин А.А. и др. Цунами на Сахалине 2 августа 2007 года: мареографные данные и численное моделирование // Тихоокеанская геология. 2009. Т. 28. № 5. С. 30−35.
  12. Зайцев А.И., Ковалёв Д.П., Куркин А.А. и др. Невельское цунами 2 августа 2007 года: инструментальные данные и численное моделирование // Доклады академии наук. 2008. Т. 421. № 2. С. 249−252.
  13. Левин Б.В., Чернов А.Г., Шевченко Г.В. и др. Первые результаты регистрации длинных волн в диапазоне периодов цунами в районе Курильской гряды на разнесенной сети станций // Доклады Академии наук. 2009. Т. 427. № 2. С. 239−244.
  14. Куркин А.А., Зезюлин Д.В., Макаров В.С. и др. Исследования прибрежных районов Охотского моря с использованием наземного мобильного робота // Экологические системы и приборы. 2016. № 8. С. 11−17.
  15. Zaytsev A., Zeziulin D., Belyakov V. et al. Coastal monitoring oft he Okhotsk sea using an autonomous mobile robot. Science of Tsunami Hazards. 2017, vol. 36, no. 1, pp. 1−12.
  16. Аппель И.Л. Использование анализа данных наблюдений за дрейфом, ветром и барической обстановкой для определения сезонных изменений сил, действующих на ледяной покров // Проблемы Арктики и Антарктики. 1994. Вып. 67−68. С. 90−107.
  17. Кузнецов К.И., Пелиновский Е.Н., Куркин А.А., Зайцев А.И. Восстановление поверхностных волн по измерениям вариаций давления на морском дне. // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. 2013. № 3. С. 110−117.
  18. Fessel D., Marko J., Melling H. Wave measurements using upward looking in marginal and polar sea ice regimes // ASL Environmental sciences. 2002 http://www.aslenv.com/reports/ASL%20Intl%20Waves%20Workshop.pdf
  19. Куркин А.А., Пелиновский Е.Н. Волны-убийцы: факты, теория и моделирование. Нижний Новгород: НГТУ, 2004.
  20. Kharif C., Pelinovsky E. Physical mechanisms of the rogue wave phenomenon // European J Mechanics - B/Fluid. 2003, vol. 22, no. 6, pp. 603−634.
  21. Kharif Ch., Pelinovsky E., Slunyaev A. Rogue Waves in the Ocean. Springer Link, 2009.
  22. Slunyaev A., Didenkulova I., Pelinovsky E. Rogue waters. // Contemporary Physics. 2011, vol. 52, no. 6, pp. 571−590.
  23. Зайцев А.И., Малашенко А.Е., Пелиновский Е.Н. Аномально большие волны вблизи южного побережья о. Сахалин. // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2011. Т. 4. № 4. С. 35−42.
  24. Слюняев А.В., Кокорина А.В., Зайцев А.И. и др. Зависимость вероятностных распределения высот волн от физических параметров по результатам измерений у острова Сахалин. // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2023. Т. 16. № 3. С. 18−29.
  25. http://sakhmeteo.ru/
  26. https://nctr.pmel.noaa.gov/Dart/
  27. Zaytsev A., Kurkin A., Pelinovsky E., Yalciner A.C. Numerical tsunami model NAMI-DANCE Science of Tsunami Hazards. 2019. Т. 38. № 4. С. 151−168.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Состав научного стационара “мыс Свободный”: 1 – лазерный нанобарограф; 2 – лазерный деформограф горизонтального типа; 3 – метеостанция; 4 − лазерный гидрофон

Скачать (43KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Фрагменты записей и динамическая спектрограмма лазерно-интерференционных приборов: а – динамическая спектрограмма записи “голоса моря” лазерным деформографом; б – фрагмент записи лазерным деформографом деформационной аномалии; в, г – фрагменты записей лазерного измерителя вариаций давления гидросферы при формировании метеоцунами и волны-убийцы

Скачать (18KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Автономный регистратор поверхностного волнения “Волнограф” (а) 1 – канал гидростатического давления, 2 − канал температуры, 3 – энергонезависимая память (SD-карта), 4 − контроллер управления и сбора данных, 5 − блок электроники, 6 − COM порт со скоростью обмена 115 200 бод, 7 − литиевые батареи +3.2 В, 8 – разъём для включения станции в работу; (б) автономный регистратор придонного давления (АРВ-К12), разработанный КБ г. Углич

Скачать (49KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Фрагменты проведения экспериментальных исследований

Скачать (19KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Фиксация волнения в Охотском море во время трёхбалльного шторма (а), зависимость высоты волны от расстояния до точки постановки РЛС (б)

Скачать (29KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Вид монитора РЛС после обработки радар-процессором

Скачать (34KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Значительные высоты волн по натурным данным, полученным в районе мыса Свободный в 2011−2012 гг.; обработка данных с использованием гидростатической формулы (красная линия), с использованием частотной коррекции (синяя), данные спутниковой альтиметрии (зелёная линия) Примечание: полноцветная версия рисунков к статье доступна в электронной версии “Вестника РАН”.

Скачать (29KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Частота наблюдения волн-убийц в южной части Охотского моря

Скачать (9KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Примеры аномально больших волн (волн-убийц), зарегистрированных у мыса Свободный: а − 8 декабря 2011 г., высота 4.48 м (H/Hs = 2.43); б − 24 декабря 2011 г., высота 6.23 м (H/Hs = 2.29)

Скачать (34KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Запись сигнала лазерных деформографов. Стрелкой вниз показано время землетрясения, стрелкой вверх − регистрация цунами

Скачать (16KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».