Учёные Института прикладной физики РАН и Арктического и антарктического НИИ с коллегами разработали метод дистанционного мониторинга толщины пресноводного льда с помощью подводного акустического зонда. Традиционные методы — эпизодическое бурение и стационарные гидрологические посты — не обеспечивают непрерывного наблюдения, особенно на стадиях формирования и таяния льда, когда данные наиболее критичны для безопасности людей, ледовых переправ и сохранности сооружений. Результаты опубликованы в The Journal of the Acoustical Society of America при поддержке РНФ.
В лабораторных условиях учёные проследили полный цикл замерзания и таяния льда в малом ледовом бассейне. Подводный зонд на дне посылал к поверхности ультразвук на частоте 200 кГц и принимал отражения от обеих границ льда — нижней (со стороны воды) и верхней (со стороны воздуха). По разнице времени прихода сигналов от двух границ исследователи рассчитали толщину льда, а также определили скорость звука и коэффициент затухания во льду — параметры, которые различаются на стадиях замерзания и таяния.
Ключевое преимущество подводного зонда — независимость от погодных условий. Как отметил руководитель проекта Юрий Титченко, измерения продолжаются даже в период таяния, восполняя пробел в наблюдениях, который особенно критичен для прогнозирования паводков. Построенная математическая модель позволяет по характеристикам принятого сигнала рассчитывать толщину льда в широком диапазоне значений.
На практике подводный акустический датчик…
