Распределенная сеть датчиков может раскрыть физические процессы, способствующие уменьшению морского льда
Исследователи из MIT Lincoln Laboratory работают над развертыванием распределенной сети автономных датчиков в Арктике для постоянного мониторинга процессов разрушения морского льда и сопутствующих экологических условий. Цель проекта — выявить взаимосвязи между растрескиванием льда, климатическими изменениями и тепловыми потоками в океане, чтобы улучшить прогнозирование состояния арктического ледяного покрова.
Понимание физических процессов, ведущих к разрушению льда, становится критически важным для климатического моделирования, планирования и стратегических решений, поскольку Арктика нагревается вдвое быстрее остальной планеты. Таяние льда уменьшает отражающую способность поверхности, запуская порочный цикл потепления, который угрожает прибрежным регионам, экосистемам и меняет геополитическую ситуацию в открывающемся для судоходства регионе.
«Мы пытаемся изучить взаимосвязь между растрескиванием льда, изменением климата и тепловым потоком в океане, — говорит Эндрю Марч. — Вызывают ли трещины во льду подъем теплой воды и дальнейшее таяние? Вызывают ли подводные течения и волны растрескивание? Именно такие вопросы мы стремимся исследовать».
В марте 2022 года исследователи провели четыре дня на временной базе Ice Camp Queenfish в рамках учения ICEX 2022, развернув различные датчики для сбора первоначальных данных в суровых условиях. Среди технологий были сейсмометры, гидрофоны, профилографы скорости звука, датчики проводимости, температуры и глубины (CTD), а также волоконная платформа с транзисторными температурными датчиками и высокочастотный эхолот для обнаружения внутренних волн. Анализ уже выявил возможную связь сейсмических сигналов с температурой воздуха и зафиксировал интересные изменения в профиле скорости звука на глубине 30–40 метров, предположительно связанные с поступлением вод из Берингова моря.
В дальнейшем команда сосредоточится на разработке алгоритмов для автоматического обнаружения и прогнозирования ледовых событий, а также на создании недорогих, устойчивых к холоду сенсорных платформ с автономным питанием и спутниковой связью. Планируются испытания в условиях, приближенных к арктическим, включая Великие озера и полигон в Барроу (Аляска), в сотрудничестве с такими организациями, как NOAA, Национальный ледовый центр США и Университет Аляски в Фэрбенксе.