Новые буи улучшают прогнозы на северном берегу Миннесоты

Более 11 лет Джей Остин и его исследовательская группа из Университета Миннесоты в Дулуте обслуживают группу ярко-желтых метеорологических буев на озере Верхнем. Каждый буй собирает данные в реальном времени, используемые для прогноза погоды, безопасности на воде, коммерческого рыболовства, а также исследователями и всеми, кто интересуется крупнейшим из Великих озер.

Эти буи, установленные на стальном каркасе с пенопластовым корпусом, находятся примерно в 2,4 метра над поверхностью воды, питаются от морского аккумулятора и солнечной панели и закреплены на дне тросами к 900-килограммовым колесам от железнодорожных вагонов. Они оснащены датчиками, измеряющими температуру воздуха, влажность, скорость и направление ветра, солнечную радиацию и высоту волн. Подводные сенсоры собирают данные о температуре воды на глубинах 3, 5 и 10 метров и далее с шагом в 5 метров до дна. Дополнительные датчики фиксируют биохимические параметры, например, флуоресценцию хлорофилла для обнаружения цветения водорослей.

Собранная информация имеет практическое значение. Рыбаки используют данные о температуре на разных глубинах для поиска рыбы. Особенно важны данные для безопасности: явление апвеллинга, когда ветер сгоняет теплую поверхностную воду от берега, а на её место поднимается холодная глубинная, может за час понизить температуру у поверхности с комфортных 21°C до опасных для жизни 10°C, вызывающих переохлаждение. Данные с буев передаются в лабораторию Остина каждые 10 минут, проходят проверку качества и публикуются в Национальном центре данных буев (NDBC) и на сайте проекта.

«Зима — это своего рода Святой Грааль, — говорит Джей Остин, физический лимнолог и профессор физики и астрономии. — Существует пробел в сезонных знаниях». Чтобы заполнить его, команда осенью заменяет поверхностные буи на зимние притопленные буйковые станции, которые могут собирать данные на глубине около 10 метров подо льдом.

За десятилетие наблюдений Остин отметил необычное потепление озера Верхнего, температура поверхности которого иногда достигает 21°C. Озеро нагревается на один градус за десятилетие с 1980-х годов, что делает его одним из самых быстротеплеющих озер в мире. Это может способствовать летнему цветению сине-зеленых водорослей (цианобактерий), впервые отмеченному в озере в 2012 году. Хотя доминирующие в озере штаммы нетоксичны, обнаружение токсинов в устье реки Сент-Луис указывает на потенциальную будущую угрозу. Для Остина главная ценность проекта — преемственность данных, позволяющая год за годом лучше понимать изменения в Великих озерах.