Морские исследования и разработки – в копилку научных знаний сахалинских школьников

4 декабря состоялась лекция менеджера проектов развития СКБ САМИ ДВО РАН Михаила Николаевича Бизяева по теме «Внутренние волны в океане», в рамках которой он рассказал старшеклассникам о малоизученных типах волн, возникающих в океанах и морях. В ходе мероприятия учащиеся узнали о том, что внутренние волны возникают, распространяются и затухают в глубинах Мирового океана. Они могут иметь высоту от десяти до нескольких сотен метров, а их длина равна многим милям. Учёные считают, что главная причина возникновения подобных волн заключается в неоднородности водной среды (солёность, температура, состав химических веществ, плотность и т. д.), в результате чего возникают слои воды, которые имеют свои особенности. До определенного момента эти слои находятся в равновесном состоянии. Когда равновесие нарушается (в результате сильного шторма и других причин, вызывающих перемешивание больших водных масс), то более тяжёлые слои устремляются вниз, а более лёгкие занимают их положение. При этом слои воды как бы скользят друг по другу, не перемешиваясь, и воздействуют на соседние слои.

В ходе лекции школьники также узнали о том, что внутренние волны переносят питательные вещества, оказывают влияние на распространение звука в воде, воздействуют на гидротехнические сооружения в открытом океане, на судовождение кораблей с глубокой осадкой и на движение подводных аппаратов. Так, по словам М. Н. Бизяева, известны случаи катастроф подводных лодок, которые могли быть связаны именно с воздействием на них внутренних волн.

7 декабря состоялась лекция научного сотрудника лаборатории вычислительной гидромеханики и океанографии СКБ САМИ ДВО РАН, кандидата физико-математических наук Ирины Сергеевны Костенко по теме «Цунами», в рамках которой она рассказала сахалинским школьникам о природе происхождения этого опасного морского явления, о причинах и механизмах его возникновения, а также привела примеры самых разрушительных гигантских волн в истории планеты.

В своей работе Ирина Сергеевна особое внимание уделяет изучению проявления цунами на побережье острова Сахалин. Из проведённого ею анализа случаев появления этих гигантских волн было выявлено, что за период наблюдений с 1737 года на Сахалине было зафиксировано более тридцати случаев цунами. В ходе своего выступления перед учащимися исследователь привела результаты расчётов количественного изменения энергии цунами при прохождении волн из Тихого океана в Охотское море и представила карту с эпицентрами землетрясений, вызвавших цунами, которые проявились на побережье Сахалина. Также в рамках лекции школьники смогли познакомиться с картой, на которой были представлены высоты цунами в местах их наблюдений на побережье Сахалина, и с результатами численного моделирования цунамиподобных волн, которые были зарегистрированы в Одессе 27 июня 2014 года. В завершении лекции Ирина Сергеевна рассказала старшеклассникам о результатах недавней международной экспедиции в Индонезию, которая проводилась с целью изучения последствий цунами, произошедшего 28 сентября 2018 года в центральной части острова Сулавеси в результате землетрясения. В рамках экспедиции UNESCO-IOC было организовано три группы экспертов, куда вошли специалисты из России (СКБ САМИ ДВО РАН и НГТУ имени Р. Е. Алексеева), США, Японии, Турции, Италии, Португалии, Австрии и ряда других стран.

10 декабря Михаил Николаевич Бизяев и Ирина Сергеевна Костенко провели для сахалинских школьников лекцию на тему «Программно-аппаратные средства системы геоэкологического мониторинга прибрежной зоны и оценки рисков». В начале мероприятия они рассказали учащимся о деятельности конструкторского бюро, которое в этом году отмечает своё 40-летие. Далее были представлены последние разработки, входящие в состав системы геоэкологического мониторинга. В их число входит позиционная автономная гидрофизическая измерительная станция (ПАГИС), с помощью которой проводятся зондирующие измерения параметров морской воды от поверхности до дна на заданных горизонтах. Особенностью её работы является возможность проведения измерительных работ в зимнее время, когда водоём покрыт льдом. Области применения измерительной системы в толще воды различны: она используется при аварийных разливах нефти, при выращивании марикультуры, в научных исследованиях, для изменения концентрации веществ в акватории, обнаружения ранних подвижек морского льда и трещин в нём, а также в других целях. В числе разработок СКБ был назван и безэкипажный корабль (БЭК) с длиной корпуса 3 м и весом 350 кг, развивающий скорость движения на воде до двадцати узлов. Из рассказа исследователей старшеклассники узнали о том, что с помощью безэкипажного корабля можно проводить измерения до глубины 240 м. В основные задачи безэкипажного корабля входит: мониторинг надводной обстановки (при помощи камеры видеонаблюдения, которая позволяет осматривать труднодоступные, опасные или непроходимые для человека и больших судов акватории); помощь в работе нефтегазовой промышленности (позволяет осматривать уже проложенные нефтегазовые трубопроводы и помогает выбрать оптимальное место для прокладки будущих, анализируя рельеф и плотность грунта); исследование морского дна в научных целях. В ходе завершающей лекции вниманию школьников были также представлены совместные разработки СКБ САМИ ДВО РАН и Нижегородского государственного технического университета имени Р. Е. Алексеева. В их числе находится мобильный робототехнический комплекс (МРК), который может использоваться для изучения побережья моря, и амфибийное модульное транспортное средство. Основная цель разработки мобильного робототехнического комплекса (МРК) состоит в проведении гидродинамических измерений методом дистанционного зондирования с помощью радиолокационной станции, транспортируемой наземным мобильным роботом. МРК может выполнять типовые манёвры в беспилотном режиме. Он предназначен для оперативного мониторинга состояния окружающей среды прибрежной зоны. Амфибийное модульное транспортное средство разработано для измерения параметров воды до глубины 3-5 м и управляется посредством Wi-Fi.