Российские ученые научились измерять толщину льда подводным зондом
Акустический зонд позволит непрерывно следить за толщиной и состоянием льда без бурения. Технология поможет оценивать безопасность ледовых переправ и точнее прогнозировать паводки.
Источник: Алёна Енченко / Медиадом «Сириус». Фотография подводного зонда на стенде РНФ на КМУ 2025.
МОСКВА, 11 августа /Новости науки/. Российские ученые разработали метод непрерывного измерения толщины льда подводным ультразвуком. Об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда.
Технология позволит контролировать состояние льда в труднодоступных местах и в периоды, когда выходить на его поверхность опасно. Полученные данные можно будет использовать для оценки безопасности ледовых переправ, предупреждения об истончении покрова и прогнозирования весенних паводков.
«Преимущество подводного зонда состоит в том, что его работа не зависит от погодных условий и измерения продолжаются даже в период таяния, восполняя пробел в наблюдениях, который особенно критичен для прогнозирования паводков», — рассказал руководитель проекта, заместитель заведующего отделом Института прикладной физики РАН Юрий Титченко.
Исследователи проверили метод в ледовом бассейне Арктического и антарктического научно-исследовательского института. Установленный на дне зонд посылал к поверхности ультразвуковые импульсы частотой 200 килогерц и принимал сигналы, отраженные от нижней и верхней границ льда. По разнице во времени их возвращения ученые рассчитывали толщину ледяного покрова.
Эксперимент охватил полный цикл замерзания и таяния пресноводного льда. Специалисты также определили скорость распространения и степень затухания звука в ледяном покрове. Эти показатели менялись в зависимости от того, формировался лед или разрушался, поэтому в перспективе они помогут оценивать не только его толщину, но и устойчивость.
На основе эксперимента ученые построили математическую модель отраженного акустического импульса. Она позволяет рассчитывать толщину льда в широком диапазоне значений и может стать основой автоматической системы мониторинга, передающей сведения без бурения и присутствия специалистов на поверхности.
Сейчас толщину льда обычно проверяют с помощью периодического бурения или измеряют на стационарных гидрологических постах. Эти способы не обеспечивают непрерывных наблюдений, особенно во время формирования и таяния покрова. Следующим этапом работы станет создание алгоритма для измерения толщины морского льда. Результаты исследования опубликованы в The Journal of the Acoustical Society of America.
Технология позволит контролировать состояние льда в труднодоступных местах и в периоды, когда выходить на его поверхность опасно. Полученные данные можно будет использовать для оценки безопасности ледовых переправ, предупреждения об истончении покрова и прогнозирования весенних паводков.
«Преимущество подводного зонда состоит в том, что его работа не зависит от погодных условий и измерения продолжаются даже в период таяния, восполняя пробел в наблюдениях, который особенно критичен для прогнозирования паводков», — рассказал руководитель проекта, заместитель заведующего отделом Института прикладной физики РАН Юрий Титченко.
Исследователи проверили метод в ледовом бассейне Арктического и антарктического научно-исследовательского института. Установленный на дне зонд посылал к поверхности ультразвуковые импульсы частотой 200 килогерц и принимал сигналы, отраженные от нижней и верхней границ льда. По разнице во времени их возвращения ученые рассчитывали толщину ледяного покрова.
Эксперимент охватил полный цикл замерзания и таяния пресноводного льда. Специалисты также определили скорость распространения и степень затухания звука в ледяном покрове. Эти показатели менялись в зависимости от того, формировался лед или разрушался, поэтому в перспективе они помогут оценивать не только его толщину, но и устойчивость.
На основе эксперимента ученые построили математическую модель отраженного акустического импульса. Она позволяет рассчитывать толщину льда в широком диапазоне значений и может стать основой автоматической системы мониторинга, передающей сведения без бурения и присутствия специалистов на поверхности.
Сейчас толщину льда обычно проверяют с помощью периодического бурения или измеряют на стационарных гидрологических постах. Эти способы не обеспечивают непрерывных наблюдений, особенно во время формирования и таяния покрова. Следующим этапом работы станет создание алгоритма для измерения толщины морского льда. Результаты исследования опубликованы в The Journal of the Acoustical Society of America.
