Подводное исследование
-
Подводные исследования
- Исследование подводной среды путем непосредственного наблюдения или дистанционного наблюдения и измерений.
- Систематические исследования улучшают понимание океана и его ресурсов.
-
Масштаб и цели исследований
- Менее 10% океана нанесено на карту, разнообразие жизни и распределение популяций неясны.
- Цели включают изучение флоры и фауны, химических и физических свойств, геофизических и геологических особенностей.
-
Виды подводных исследований
- Дистанционное акустическое и спутниковое зондирование, гидролокаторы, прямое измерение дайверами.
- Исследование геологических характеристик, идентификация и учет биологических образцов, измерение физических и химических характеристик воды.
-
Области подводной среды
- Океаны делятся на глубоководные и прибрежные воды, внутренние воды включают реки, озера и грунтовые воды.
- Глубоководные исследования начались с Пьера-Симона де Лапласа, первые глубоководные формы жизни обнаружены в 1864 году.
- Прибрежные воды исследованы более систематически, около 50% еще не обследованы.
- Внутренние воды включают озера и реки, исследование упрощается из-за небольших глубин и движения воды.
- Пещеры сложны для исследования из-за недостатка освещения и ограниченной видимости.
-
Кейв-дайвинг
- Подводные погружения в пресноводных или заполненных морской водой пещерах
- Используется снаряжение для подводного плавания, обеспечивающее большую дальность действия и автономность
- Дистанционно управляемые аппараты и автономные подводные аппараты также используются
-
Картографирование подводных пещер
- Осложняется отсутствием доступа к поверхности и темнотой
- Определение высоты/глубины с помощью декомпрессионных компьютеров
- Вертикальные размеры измеряются или рассчитываются
- Координаты поверхности определяются с помощью GPS и дистанционного зондирования
-
Методы обследования и картографирования
- Точные расчеты и прямые измерения расстояния, направления и глубины
- Использование привязных и непривязанных дистанционно управляемых подводных аппаратов
- Фиксирование особенностей и артефактов с помощью фотографии
-
Способы исследования
- Прямые измерения и дистанционные измерения в зависимости от обстоятельств
- Прямое наблюдение используется при исследовании новой территории
- Дистанционные измерения проводятся быстрее и дают полезные результаты
-
Подводные аппараты
- Подводные аппараты с экипажем имеют большую глубину погружения и радиус действия
- Подводные планеры и дистанционно управляемые подводные аппараты (ROV) используются для различных задач
- Автономные подводные аппараты (AUV) перемещаются под водой без постоянного вмешательства оператора
-
Дистанционное зондирование
- Эффективно для задач, охватывающих большие площади
- Платформа дистанционного зондирования может быть надводным судном, подводным аппаратом или спутником
- Лидар используется для измерения глубины воды
-
Методы и технологии
- Лидар измеряет глубину воды в зависимости от прозрачности и поглощения
- Спутник ICESat-2 оснащен лазерным высотомером для измерения высоты льда и подводных отражений
- Магнитометры измеряют магнитное поле и используются для геофизических исследований и поиска обломков
-
Отражательная сейсмология и гравиметрия
- Гравиметрия измеряет напряженность гравитационного поля
- Гидролокатор используется для подводных исследований
-
Методы гидролокации
- Однолучевое эхолотирование для измерения глубины
- Гидролокатор бокового обзора для получения изображений
- Многолучевые эхолоты для точного трехмерного позиционирования
-
Подводная фотосъемка и видеосъемка
- Платформы для подводных исследований: корабли, буи, самолеты, спутники
- Самолеты и спутники передают удаленные сигналы
-
Морские открытия и история
- Экспедиция «Челленджер» 1872-1876 годов
- Ускорение картографирования после Второй мировой войны
- Первая всеобъемлющая карта дна Мирового океана в 1977 году
-
Современные методы и достижения
- Спутниковая радиолокационная альтиметрия для расчета подводной геоморфологии
- Карта 2014 года выявила ранее неизвестные подводные горы
- К 2022 году нанесено на карту 23,4% морского дна
-
Организации и проекты
- Проект «Морское дно-2030» для сбора батиметрических данных
- Международная гидрографическая организация и Межправительственная океанографическая комиссия
- Краудсорсинговые данные с судов
-
Перепись морской флоры и фауны
- 10-летняя научная инициатива стоимостью 650 миллионов долларов
- Первая всеобъемлющая перепись морских обитателей в 2010 году
-
NOAA Ocean Exploration и другие проекты
- Федеральная программа США для исследования океанских глубин
- Проект Вудвилльской карстовой равнины и другие спелеологические проекты