Применение космических снимков при исследовании морей и океанов?

В последние годы весьма активно ведется разработка спутников, снабженных аппаратурой для исследования океанов. Но даже опыт работы со снимками морей и океанов, поступающим с метеорологических и ресурсных спутников, свидетельствует о возможности их применения для изучения глубин и рельефа дна мелководий, океанических течений, мутности вод, распространения твердого стока рек в морях и океанах, биологических запасов океана, волнения и ветров, температур водных масс, распространения морских льдов. Просмотр космических снимков убеждает в том, что на них, в особенности на цветных снимках, хорошо отображается строение дна в прибрежной зоне, в частности, отчетливо выделяются области мелководий, отмели и банки, лагуны внутри атоллов: по снимкам возможно изучение глубин и рельефа дна. Подводный рельеф при съемке из космоса виден лучше, чем при аэрофотосъемке. Однако просматривается зона все же ограничивается небольшими глубинами до 20-40 м и таким образом космические снимки обеспечивает изучение рельефа дна лишь в зоне мелководного шельфа. Хороший материал для изучения глубин и донных объектов дает многозональная съемка, при которой на один и тот же участок получают серию снимков в разных спектральных диапазонах..Однако при сложном строении дна – пестроте грунтов и наличии донной растительности – многозональная съемка не обеспечивает такого прямого батиметрического картографирования.По косвенным признакам – растительности и грунтам – выявляются формы донного рельефа, поэтому, хотя снимки не обеспечивают прямых данных о глубинах, их удобно использовать при батиметрическом картографировании для проведения изобат с учетом фотоизображения, вместо механического интерполирования между отметками глубин. Другое важное направление использования космической информации – изучении течений. Для изучения океанических течений с помощью прямых наблюдений со спутников запускаются в воду серии специальных буев, снабженных радиопередатчиками, и положение этих буев, перемещаемых течениями, фиксируется спутником в течение определенного времени. Перспективен для изучения скорости течений метод псевдопараллаксов, используемый при наличии стереопары снимков, сделанных с некоторым интервалом времени, и маркировочных точек в воде. На космических морских побережий вблизи впадения крупных рек бывают хорошо видны продолжения речных потоков в море благодаря содержанию в них воды повышенной мутности. Четко выделяются также прибрежные полосы мутной воды в зоне волнового перемещения донных отложений. Однако изображение взмученных вод не всегда легко отделить от изображения других образований – донных объектов или некоторых видов облаков. Задача решается при использовании разновременных снимков, на которых изображение донных объектов сохраняется постоянным, а изображение взмученных вод меняется. Для отделения изображения облачности от изображения взмученных вод можно использовать сопоставление снимков в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне – на последних изображение взмученных вод исчезает, а облаков – остается. После того, как установлен факт изображения на снимках взмученных вод, можно использовать серию зональных снимков для изучения их глубинного распределения и концентрации взвесей. Многозональные снимки успешно применяются для изучения распределения твердого стока реки при выносе его в море или внутренние водоемы. Яркость изображения мутных вод на снимках в красной зоне спектра находится в прямой зависимости от количества взвешенного материала. Определение же состава взвезей по снимкам весьма проблематично. Кроме минеральных взвесей, на снимках могут находиться отражение и биологические запасы моря. Изучение волнения и ветров возможно на основе анализа размеров и характера изображения на снимках солнечных бликов, отражаемых от поверхности моря. Перспективны для изучения волнения и неоптические методы съемки, например, микроволновая съемка. Самолетные исследования показали, что принимаемые микроволновым радиометром сигналы четко связаны с силой волнения, что объясняется разным количеством пены на поверхности. Дальнейшее развитие этого метода позволит производить фиксацию силы волнения и ветров по данным спутников. Активная радиолокация, фиксирующая неровности водной поверхности, также представляет действенный метод изучения волнения. Этот способ открывает возможность при использовании радара, установленного на спутнике, получать в планетарных масштабах информацию о ветре, имеющую решающее значение в прогнозах погоды, а также использовать ее для выбора оптимальных путей судов вне зоны разрушительных штормов. Определение температуры поверхности воды по данным со спутников выполняется с помощью инфракрасных радиометров, работающих в тепловом диапазоне спектра. На тепловом инфракрасном снимке холодные объекты передаются более светлыми тонами, теплые – темными. Для получения колич данных о температуре служит калиброванная шкала. Современная тепловая инфракрасная радиометрическая аппаратура, используемая на метеоспутниках, имеет пространственное разрешение в несколько км, а температурное разрешение 1-2 градуса по Цельсию. Тем не менее уже выполненные наблюдения в тепловом диапазоне открыли возможность глобального картографирования температур водной поверхности, что дало возможность зафиксировать температурные фронты, зоны подъема холодных вод – апвеллинги и т.д. Космические снимки позволяют количественно и качественно определять состояние ледового покрова морей и его изменения, причем это возможно делать даже в условиях полярной ночи, используя инфракрасную аппаратуру. Кроме границ распространения льдов, снимки дают информацию об их структуре и стоянии. Даже по мелкомасштабных снимкам с метеорологич спутников можно определять харак-ки льда: так изображение льда толщиной 5 см имеет почти черный тон, как и вода, 5-15 см – серый, 15-30 см – почти белый, 70см – 3м – белый тон.