Обнаружение нефтяных разливов, "зажатых" в арктических льдах

Снижение ледового покрова в настоящее время стимулирует рост активности по добыче углеводородов и судоходству в Арктике. В связи с угрозой будущих нефтяных разливов в этой экологически чувствительной зоне исследователи из Океанографического института Вудс-Хоул оценивают эффективность новых широкополосных активных акустических методов для дистанционного обнаружения нефти под морским льдом.

На 167-м собрании Акустического общества Америки, которое состоится 5–9 мая 2014 года в Провиденсе, Род-Айленд, Кристофер Бассетт представит лабораторные данные, демонстрирующие возможность использования акустического рассеяния для обнаружения сырой нефти подо льдом.

Существует потребность в технологиях, способных обнаруживать нефть подо льдом, «поскольку традиционные методы с воздуха и с поверхности имеют ограниченную практическую ценность», — заявил Бассетт. Цель работы — оценить эффективность новых широкополосных активных акустических методов для дистанционного обнаружения нефтяных разливов под морским льдом. В настоящее время почти не проводится исследований по поиску инструментов для обнаружения подлёдных разливов.

Исследуемые методы работают на высоких частотах (более 100 кГц) для обнаружения нефти под лабораторно выращенным морским льдом. В отличие от традиционных узкополосных методов, они передают частотно-модулированный «чирп»-сигнал. Обработка таких сигналов позволяет улучшить разрешение по дальности и анализировать частотные спектры рассеянных сигналов, что помогает выявлять тонкие слои нефти подо льдом.

«Наша работа демонстрирует, что высокочастотные широкополосные методы могут использоваться для идентификации слоёв сырой нефти под морским льдом в контролируемых лабораторных условиях», — отметил учёный. Это критически важный шаг к определению одной из технологий для дистанционного обнаружения нефтяных разливов подо льдом. В конечном итоге активная акустика может стать лишь одним из компонентов комплекса приборов для этой задачи.

Перед внедрением метода в естественных условиях предстоит решить множество исследовательских вопросов, включая выбор оптимальных частот, оценку размера акустического пятна и изучение физики рассеяния от нефти и льда. Если метод будет признан подходящим, его необходимо интегрировать в автономный комплекс приборов. Также важно, чтобы инструменты могли обнаруживать нефть, оказавшуюся внутри ледового слоя, как в «сэндвиче», что происходит при росте льда после разлива.