​Томские ученые планируют в 2019 году создать прототип универсальной полностью автоматизированной метеостанции для мониторинга климата в Арктике, а уже в 2020 году испытать ее и начать производство. Как будет оборудоввана новая метеостанция и какими преимуществами обладать по сравнению с зарубежными аналогами - в материале ТАСС.

Автоматический мониторинг

Разработкой стационарных метеостанций для Арктики, которые будут работать полностью автономно, без участия людей, занимаются ученые Института мониторинга климатических и экологических систем (ИМКЭС) Сибирского отделения РАН совместно с компанией "Сибаналитприбор": институт ведет фундаментальные и прикладные исследования, а компания отвечает за производство и внедрение разработок.

"Для метеорологического обеспечения, хозяйственной, военной деятельности в Арктике необходим качественный мониторинг метеорологической ситуации. Такой мониторинг обеспечивает Росгидромет, но Росгидромет не обладает сегодня, скажем так, классом автоматических метеостанций, которые смогли бы работать в этих условиях без участия человека. То есть, на станциях, которые используются сегодня, работают люди, метеорологи, проводя вручную необходимые исследования и периодически, раз в 3 часа, передавая эту информацию в центр обработки", - сообщил ТАСС замдиректора ИМКЭС Владимир Корольков.

По его словам, для замены метеорологов в Арктике финская компания Vaisala ранее разработала автоматические станции, однако при очень высокой цене на установку и обслуживание они не дают необходимого функционала - не могут охватить все нужные параметры погодных явлений.

"Мониторинг - это непрерывные измерения большого количества метеорологических величин: скорости и направления ветра, температуры и влажности воздуха, атмосферного давления, интенсивности, количества, вида осадков, интенсивности солнечной радиации, высоты снежного покрова. Наша задача - создать отечественную автоматическую станцию, которая смогла бы работать без участия человека на протяжении минимум года, в полностью автоматическом режиме", - пояснил собеседник агентства.

Лазеры и ультразвук

Для исследования необходимых параметров будут применяться самые современные методы - акустические, оптические и радиационные. Важно, чтобы они были достаточно надежными и устойчивыми к критическим условиям. Нынешние методы измерения параметров погоды этим требованиям не отвечают, считает Корольков.

"Сейчас для измерения скорости ветра используется вертушка. Крутятся вертушки, и по вращению определяется скорость ветра. Представляете, в Арктике, где температура 60 градусов ниже нуля, где замерзают все подшипники, смазки и так далее, она должна крутиться год, не переставая, при этом не менять своих метрологических характеристик", - отметил Корольков, пояснив, что в станции, разрабатываемой в Томске, подвижных элементов не будет, а параметры ветра будут измеряться с помощью ультразвукового излучения.

Параметры осадков - интенсивность, количество и даже размер падающих частиц дождя и снега - планируется определять с помощью лазерного луча. Это более точный метод измерения, чем используемый сейчас - с помощью прибора под названием "Ведро Третьякова". "Он был изобретен еще в 19-м веке. Действительно ведро, в котором осадки накапливаются, их человек потом берет, несет, смотрит, сколько воды набралось в это ведерко за данное время или сколько снега нападало. Таким образом, определяет интенсивность осадков", - рассказал Корольков.

Уникальная система питания

Для защиты от диких животных часть станции планируется размещать в толще вечной мерзлоты. К тому же, по замыслу разработчиков, оборудование не будет представлять интереса для любопытных медведей и других животных. "Нет для них интереса - вращающихся элементов, например или запахов. <...> Часть электроники закапывается в вечную мерзлоту, поскольку там условия работы электроники лучше, но заодно защищается и от животных", - уточнил Корольков.

По его мнению, самое сложное в работе над автоматической станцией, которая будет работать вдали от людей в течение долгого времени, - защитить ее от вандалов. По этой причине ученые опасаются использовать изотопные источники питания, которые могут украсть.

"По этому поводу у нас серьезная проблема применения источников питания автономных станций - там нет сетей электрических, работают от солнца, ветра. Солнечные в полярную ночь не работают, ветровые не работают, когда ветра нет", - рассказал он.

Для решения этого вопроса учеными ИМКЭС и Томского политехнического университета (ТПУ) сейчас создается комплексный источник питания, работающий на ветре, солнце и водороде.

Прототип и испытания

Корольков уточнил, что сейчас разработка - на этапе создания макетов, на которых будут наглядно видны технические характеристики. В дальнейшем будут разработаны экспериментальные образцы и создан прототип.

"По плану работы прототип должен быть сделан в конце этого года. И в следующем проведем испытания, сначала здесь у нас [в Томской области], в условиях резкого континентального климата, а затем, тоже в 2020 году - в реальных условиях Арктики", - рассказал собеседник агентства.

По его словам, разработки ведутся на средства гранта федеральной целевой программы, а также института и компании. 105 миллионов на работы выделяет федерация, еще 45 - сам Институт и его индустриальный партнер "Сибаналитприбор".

Похожие новости

  • 30/11/2018

    Ученые следят за воздухом в Западной Сибири

    Когда мы слышим слово «ученый», то представляем себе лабораторию и человека в белом халате, желательно с разноцветными колбами и замысловатыми приборами. Однако часто ученые работают совсем в другой обстановке, например в горах и на равнинах, в пещерах и на вулканах, на палубе корабля и на борту самолета.
    1092
  • 06/01/2019

    Российские химики раскрыли тайну рождения арктического «метана-убийцы»

    Химики из России выяснили, как формируются нестабильные кристаллы метановых гидратов – "замороженной" разновидности природного газа, вызывающей взрывы на дне морей Арктики. Их выводы были представлены в Journal of Natural Gas Science and Engineering.
    1311
  • 21/12/2017

    Регионы Сибири объединились для реализации арктических проектов

    Решить глобальную задачу освоения арктической зоны России невозможно без объединения всех заинтересованных сторон и эффективного взаимодействия сибирских территорий. Арктические проекты дадут импульс развитию территорий и привлекут высококлассных специалистов.
    1291
  • 03/01/2019

    Обнаружены особенности образования соединений, мешающих добыче нефти и газа

    ​​Ученые из Института неорганической химии имени А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (ИНХ СО РАН) исследовали реакцию образования кристаллических соединений воды и газа (газовых гидратов) с метастабильной (неустойчивой) структурой.
    983
  • 03/06/2016

    Кузбасский робот-геоход: путешествия к центру Земли и Луны

    ​​Фантастика постепенно становится реальностью. 150 лет назад Жюль Верн написал один из знаменитых романов "Путешествие к центру Земли". Его с увлечением читали как современники, так и потомки писателя, убежденные в том, что предсказания великого фантаста никогда не станут реальностью.
    2733
  • 21/04/2017

    Почему для строительства в Арктике нужны новые правила

    ​Эксперты оценили влияние потепления на устойчивость зданий в вечной мерзлоте и рассказали, какие технологии используются для строительства на Севере. Глобальное потепление климата и таяние вечномерзлых грунтов - одна из причин, по которым Минстрой РФ к 2020 году намерен создать новые регламенты для строительства в Арктике.
    3630
  • 28/11/2017

    В Томске разработают технологии для добычи в Арктике «трудной» нефти

    ​Институт химии нефти (ИХН СО РАН) в Томске по гранту федеральной целевой программы (ФЦП) за три года создаст композиции и технологии их использования для повышения отдачи пластов высоковязкой нефти, в том числе в условиях Арктики.
    942
  • 31/03/2017

    Сибирскую продукцию для Арктики соберут на едином интернет-портале

    Сибирские предприятия предложили триста наименований продукции для освоения северных территорий. Регионы Сибирского и Уральского федеральных округов объединят усилия для решения проблем, связанных с освоением Арктики.
    1860
  • 30/12/2016

    Институт химии нефти СО РАН готов адаптировать свои технологии для Арктики

    ​Институт химии нефти (ИХН) СО РАН в Томске, который занимается разработкой технологий добычи "трудной" нефти, может адаптировать их для работы в условиях Арктики. Потенциальные запасы российской Арктики оцениваются в 100 млрд ТНЭ (тонн в нефтяном эквиваленте), или 25 % мировых ресурсов.
    1832
  • 30/10/2019

    Очистку Арктики начнут с Заполярья

    ​В Мурманской области запустят пилотный проект по очистке территории региона от стойких органических загрязнителей (СОЗ), разработанный учеными новосибирского Института органической химии Сибирского отделения РАН.
    140