Особенности прибрежных акваторий и инструмента их мониторинга. Особенности постановки задач
Вследствие своего географического положения и относительно большей ресурсной доступности литоральные области океана оказались связанными с повышенным уровнем всех видов морской деятельности, называемых ниже приложениями. К этим видам следует отнести вопросы безопасности от природных и антропогенных угроз и природопользование. Современный подход к обеспечению необходимого качества указанных видов морской деятельности часто связывается с оценкой текущей информации о состоянии океанической среды, когда усредненных( климатических) данных оказывается недостаточно. Такой подход оказался естественным образом связан с развитием оперативных методов и инструментария наблюдения, оценки и прогноза состояния океана. Этот инструментарий получил название оперативной океанографии.
Характерным примером литоральных областей океана, рассматриваемых в работах по оперативной океанографии прибрежных районов, являются баренцевоморский регион и шельфовая зона Норвежского моря( рис. 1) [ 1 ].
Для указанных районов, как и для литоральных зон Мирового океана в целом, обычным является сильная пространственная и временная изменчивость свойств океанической среды [ 1, 2 ]. Эта изменчивость в значительной степени характеризуется наличием процессов и явлений малых масштабов. К ним в том числе относят образование субмезомасштабных вихревых структур и меандров( рис. 2).
Установлено [ 1, 2 ], что к числу отличительных свойств мелководных областей должны быть отнесены: выраженная динамика свободной поверхности, вертикальное перемешивание, сильная изменчивость придонного пограничного слоя, прилив и приливное перемешивание, штормовые волны. И в этих условиях основная задача формулируется как текущее оценивание и прогноз океанологических свойств водного слоя в интересах практических приложений. Указанные процедуры осуществляются в процессе непрерывного( реально-временного) мониторинга, для которого создаются соответствующие системы. Сложность указанной задачи предъявляет к таким системам повышенные требования. Современный уровень представлений об инструменте решения поставленной задачи приводит к выводу о необходимости использования комплексных средств съема натурных данных, специфических прибрежных моделей и гибких адаптивных процедур настройки и соотнесения моделей и экспериментальных данных.
Известные представления о комплексной системе съема натурных данных о состоянии океанической среды в прибрежных районах показаны на рисунке 3.
Рис. 1. Норвежские и Баренцевоморские воды. Выделенные области( красные прямоугольники) в [ 1 ] представлены как пример сугубо прибрежных районов, как и все Баренцево море. Рассматриваемая как важнейший фактор батиметрия представлена цветовыми оттенками различной насыщенности( шкала – справа). Схема основных течений отображена стрелками
Рис. 2. Поверхностное проявление вихревой структуры у побережья Норвегии
Из рисунка 3 следует, что комплексная система включает развертываемые в море технические средства, спутниковую составляющую, а также наземную и донную инфраструктуры. Все составляющие комплексной системы важны, но не все они равновесны применительно к условиям прибрежных зон и решаемым в этих зонах прикладным задачам. Применительно к условиям прибрежных зон исключительно важную роль играет точное восстановление рельефа дна и геометрии береговой линии. То же можно сказать о донной инфраструктуре,
29