Технологии

Учёные нашли точный способ измерения температуры воды
25 января 2017 | 16:37 Центр ФОБОС
Российские учёные успешно провели исследования, внедрение которых на практике позволит с высокой точностью дистанционно измерять температуру в поверхностном слое океана и в труднодоступных районах, к примеру, в глубинных территориях Арктики. Точность бесконтактного метода измерения температуры воды и её вариации (профиля) по глубине по спектральному отклику достигает потрясающих значений - 0,15°С. Способ обработки спектров рассеяния разработан и защищён Патентом России.
За основу исследования ученые из НИТУ «МИСиС», МФТИ и ИОФ РАН взяли комбинационное рассеяние (КР) — явление, которое открыли ещё около ста лет назад. Его суть: световая волна при взаимодействии со средой и рассеянии модулируется молекулярными колебаниями среды, что приводит к появлению в рассеянном излучении новых длин волн (проще, волн другого цвета). В зарубежной научной литературе комбинационное рассеяние носит название эффекта Рамана (по имени первооткрывателя, нобелевского лауреата из Индии).
В ходе эксперимента учёные облучали воду импульсным лазером, а потом изучали рассеянный в обратном направлении свет с помощью спектрометра. Анализ данных эксперимента показал, что наиболее точная зависимость прослеживается именно между длиной волны максимума огибающей ОН-полосы и температурой, что явилось предметом Патента РФ. Таким образом, было установлено, что методы спектроскопии КР позволяют заметно повысить точность измерений
На практике это означает прорыв в качественном измерении температуры воды. Сейчас используются методы радиометрии, которые приводят к ошибкам порядка половины градуса. Среднегодовые колебания температуры Мирового океана очень малы − он теплеет на одну десятую градуса в последнее десятилетие. Но за сезон его температура может изменяться на несколько градусов. Как следствия, сезонная погрешность достигает допустимые десятки процентов, тогда как долгосрочные изменения могут быть совсем не выявлены из-за ошибки измерений, что в свою очередь приведет к ошибкам в изучении глобального изменения климата.
Кроме того, учёные разрабатывают не только программное обеспечение дистанционного измерения параметров, но и «железной» составляющей — самой лазерной системы и системы обработки. Один из авторов исследования поведал, что задача дистанционного зондирования акваторий — это калибровка и проверка результатов измерений со спутников с помощью различных прямых методов измерений параметров морской воды (температура, концентрация хлорофилла и т. д.).
Создание и разработка автономных компактных лидарных систем, устанавливаемых на беспилотные авианосители, позволяет получать подробные карты параметров океана, а также является востребованным направлением для изучения труднодоступных или опасных объектов, например, айсбергов или шельфовых ледников, сообщает пресс-служба МФТИ.
Новости партнеров
Новости партнеров

Тема дня

Реклама

Прогноз погоды

Ещё
Реклама
Ещё
Реклама
Ещё
Новости партнёров
Ещё
Недобрые облака...
Снегопад в конце мая...
Геометрия неба
На закате
Первые намёки зимы
Изморозь
Осенние кружева
Пауки сплели гамак
 Облако-сияние
Таинственная Луна
Ладожский закат
Гордый птах
Присылайте нам свои фотографии!
photo@fobos.tv
Мы опубликуем их в фотогалерее. Обращаем внимание, что присылая фотоматериалы, вы гарантируете, что являетесь правообладателем этих материалов, а также разрешаете их свободную публикацию и распространение
Новости партнёров




Loading...