USD 24.04.2024 93.2918 +0.0399
USD ММВБ 00:05 93.2740  
EUR 24.04.2024 99.5609 +0.1961
EUR ММВБ 00:05 99.4528  
Нефть($) ..20 +
Нефть(p) ..20 0.00 +0.00

Российские ученые придумали, как использовать дроны для изучения ледников

Ученые из Московского государственного университета геодезии и картографии создали инновационный метод, который позволит больше узнать об Антарктиде и ледниках по всему миру. Он анализирует их состояние даже в самых труднодоступных регионах.
 
Глобальное таяние
 
Земля становится теплее, и ее лед тает. Повышение уровня моря, смещение границ, лавины, наводнения — последствия таяния ледников наблюдаются по всему миру. Чтобы их заметить, не нужно ехать в Антарктиду. В Пакистане, на подступах к Гималаям или на Аляске, повсюду можно наблюдать признаки того, что таяние льдов ускоряется, а климатические катаклизмы учащаются.

В Европе экстремальные температуры привели к более быстрому и раннему таянию снежного покрова в Альпах. Эксперты зафиксировали беспрецедентный темп с момента начала мониторинга 60 лет назад.
 
После малоснежной зимы в Альпах наблюдались две ранние волны тепла в июне и июле. Во время последней из них уровень замерзания (также называемый изотермой 0 °C – это вымышленная линия высот, где температура наружного воздуха достигает нуля) установили на высоте 5 184 метра в Швейцарии — выше вершины Монблана. Обычно он находится на уровне от 3 000 до 3 500 метров в летний период.
 
В то время как таяние ледников из-за изменения климата представляет собой глобальную угрозу, Альпы особенно уязвимы из-за того, что они меньше и тоньше. Их таяние и внезапное обрушение приводит к трагедиям, одна из которых произошла 3 июля 2022 года.
 
Катастрофическое обрушение
 
В этот день итальянский ледник Мармолада — самая высокая точка Доломитовых Альп и один из самых популярных пешеходных маршрутов страны — обрушился на одну из горных вершин: Пунта-Рокка высотой 3 309 метров. Исключительно высокие температуры аномально жаркого лета ускорили таяние вечной мерзлоты, которая является «цементом», скрепляющим гору. На момент обвала на леднике находились как минимум две веревочные бригады, погибли 11 человек.
 
Ледник Мортерач в Швейцарии больше не выглядит так, как на картинках в путеводителях по региону. Раньше он был известен своим большим ледовым языком — длинным и узким пластом льда, который спускается с суши в водоем. В прошлом, он «стекал» по большей части долины и был третьим по величине ледником в восточных Альпах. Но к лету 2022 года он сократился примерно на 3 км в длину, а его ширина уменьшилась примерно на 200 м.
 
Согласно данным швейцарской сети мониторинга ледников Glamos и Университета Брюсселя, сейчас ледник сейчас теряет по 5 см толщины в день и уже растаял больше, чем за целое лето в прошлых годах.
 
При повышении температуры примерно на 0,3 °C за десятилетие потепление в Европе происходит почти в два раза быстрее, чем в среднем по миру. Эксперты опасаются, что альпийские ледники исчезнут раньше, чем ожидалось, если в ближайшие годы такое жаркое лето повторится.
 
В специальном отчете, опубликованном в 2019 году, МГЭИК (Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата) предупредила, что к 2100 году ледники Альп потеряют более 80% нынешней массы.
 
Наводнения и гибель людей
 
Пакистан, где в предгорьях Гималаев находятся тысячи ледников, очень сильно пострадал от последствий изменения климата. В северо-восточном регионе Хунза сильное наводнение, вызванное таянием льда, опустошило деревню целую Хассанабад. Это произошло в мае, когда волна тепла обрушилась на Южную Азию. Наводнение разрушило девять домов в деревне и повредило полдюжины других. Вода также смыла две гидроэлектростанции и мост, которые соединял отдаленное поселение с внешним миром. Пострадавшие люди не могли получить помощь.
 
В общей сложности, в 2022 году в северном регионе страны Гилгит-Балтистан произошло 16 наводнений. В результате, с середины июня погибло почти 1200 человек, в том числе 399 детей. В Пакистане насчитывается более 7 000 ледников — больше, чем в любом другом регионе или стране мира, за исключением полюсов. А значит, ситуация будет ухудшаться.
 
Многие из них ледников по всему миру уже обречены на исчезновение и разрушение. Когда они будут обрушаться, предсказать сложно.
 
Ледник «Судного дня»
 
Кроме того, таяние ледников в Антарктиде влияет на климат. Осенью 2022 года выяснилось, что один из самых пристально наблюдаемых ледников в мире вскоре начнет таять быстрее, чем ожидалось. Это может привести к внезапному повышению уровня моря.
 
Согласно исследованию, антарктический ледник Туэйтса начнет сокращаться в два раза быстрее, чем в последние годы. Иногда его называют ледником «Судного дня» из-за катастрофических последствий, которые возникнут в результате его продолжающегося таяния. По прогнозам ученых, если он исчезнет, уровень воды в мировом океане в лучшем случае вырастет на 0,6 м, а в худшем — на три метра.
 
Выводы основаны на «отпечатках» ледника Туэйтса на морском дне, что позволило исследователям отследить движения ледника по морскому дну примерно столетие назад. Спутниковые снимки до сих пор фиксировали его движения последние 30 лет.
 
Оказалось, что около 100 лет назад ледник сокращался на 2 км в год. Это в два раза быстрее, чем за период с 2011 по 2019 год. И это не такие хорошие новости, как кажется, ведь ситуация может повториться. Учитывая глобальное потепление, вызванное огромными выбросами углерода, прогноз неблагоприятный. Важно понимать, как будет разрушаться этот и другие ледники, ведь повышение уровня моря угрожает миллионам жителей прибрежных регионов.
 
Учитывая грядущую опасность, ученым очень важно отслеживать движение ледников. Это позволяет климатологам во всем мире оценивать глобальное изменение климата по всей Земле. Но это не всегда просто. Антарктида — труднодоступное место, экспедиции и геодезические работы на месте опасны, трудозатратны и дороги. Несмотря на развитие автономных технологий, применение им найти не всегда удается. Ученым нужно понять, как именно программировать, например, дроны, куда их отправлять и каким оборудованием для наблюдения оснастить. В рамках инновационного исследования российские ученые из МИИГАиК поняли, как использовать беспилотники для изучения поверхностей ледников.
 
Точная оценка ледников
 
Специалисты московского университета предложили использовать метод псевдопараллаксов, который применяется, чтобы определить смещение отдельных точек объекта в трехмерном пространстве по фотографиям.
 
В рамках метода эксперты анализируют смещение подвижной точки по оси координат на двух снимках, которые сделаны через определенный временной интервал. Простыми словами, ученые сравнивают данные (три основные точки координат) разных изображений. Это помогает понять, как изменился суммарный вектор смещения на точке, то есть как изменилось положение объекта (в данном случае ледника) на карте.
 
Этот метод, основанный на измерении скорости и направления движения ледников по снимкам его одинаковых участков, которые сделаны в разное время, появился в 1970-х годах. Но тогда применять его было сложно. Гляциологи (специалисты, которые изучают лед) были ограничены в своих возможностях. Они не могли получить кадры труднодоступных частей ледников — 50 лет назад съемка ледников была возможна только с поверхности земли. Но все изменилось, когда настала эра беспилотников. Пришло время переосмыслить старый метод, объединив его с современными технологиями. В рамках нового исследования ученые использовали беспилотники, чтобы сделать фотографии ледника Долк в Северной Антарктиде и проверить, работает ли комбинированный метод.
 
Контрольные точки ледника
 
Автономные летательные аппараты сделали несколько снимков после запуска. На их основе ученые создали цифровые модели рельефа ледника и ортофотографии (снимки с воздуха, которые скорректированы так, чтобы их масштаб был однородным). Используя их, ученые фиксировали пространственное смещение поверхности ледника. В качестве «контрольных точек» использовались трещины и разломы. Чтобы найти и измерить их, исследователи применили современные алгоритмы автоматической фотограмметрической обработки цифровых изображений.
 
Полученные результаты помогли гляциологам показать характер распределения смещений ледника за 10 дней — 6,28 м при разбросе от 0,07 до 10,8 м. Анализ измерений предоставил экспертам данные о характере нарастания ледовой массы и скорости движения разных частей ледника.
 
Это спасет жизни
 
Ученым удалось гораздо точнее фиксировать смещения ледника в пространстве, анализируя снимки, которые сделали дроны. Эксперты уверены — их технология пригодится не только для климатологов и гляциологов, но и для прогнозирования чрезвычайных ситуаций на ледниках.
 
К примеру, в регионе, где ученые проводили исследование, проходит стратегически важная трасса. По ней регулярно ходят российские санно-гусеничные экспедиционные поезда на ледник от станции Прогресс на станцию Восток. Продвинутые наблюдения за движением ледника помогут ученым понять, появятся ли там трещины и опасные провалы. Это спасет жизни людей.

По теме

Все новости рубрики

    следующая
    следующая
    Все новости
    Наука

    Лучшее в Петербурге

    В июле в Петербурге было зарегистрировано ДДУ в 2,6 раза меньше, чем в марте

    Автоэксперт поставил под сомнение экологичность электромобилей

    Как это сделано

    написать письмо

    Кофе из глины и сливки с мелом: как в царское время подделывали продукты

    Принято считать, что до изобретения консервантов и ароматизаторов вся еда была натуральная. Но фальсификация продуктов ещё в царской России была настоящей проблемой.

    Проверено на себе

    Шесть главных марафонов мира: как пробежать и кто добежал

    В мире бега бесконечное количество стартов: от нескольких метров до тысяч километров, от стадионов до горных вершин. Забеги объединяются, разъединяются, меняют названия, дистанции, логотипы и спонсоров, но самой популярной серией марафонов уже несколько лет остается World Marathon Majors – шесть главных забегов мира, которые объединились, чтобы объединять других.

    Гид по Петербургу

    Эклектика в Петербурге: средневековые башни, атланты, грифоны, пауки, всё сразу

    Яркий архитектурный стиль, который дал свободу зодчим и досыта накормил заказчиков всевозможными диковинными элементами при строительстве и перепланировке домов.

    Пресс-релизы