«Прогноз погоды» для ледоколов не ограничивается температурой и скоростью ветра. Пресный лед гораздо прочнее соленого, и, зная опресненные участки заранее, можно построить маршрут так, чтобы сэкономить топливо и время. Особенно это актуально в восточном секторе Арктики — в море Лаптевых и Восточно-Сибирском, где области пресного льда занимают большие площади. Ученые Института океанологии им. Ширшова РАН и Московского физико-технического института (МФТИ) предложили оригинальную методику определения солености льда через соленость воды.
Соленость поверхностной воды вычисляют по данным со спутников — соизмеряют концентрацию водяного пара в приводном слое атмосферы и температуру поверхности моря или океана. Алгоритмы расчета разрабатывались для Мирового океана в целом и в первую очередь — для экваториальных и тропических широт. Вычисления сложные, отмечает младший научный сотрудник лаборатории арктической океанологии МФТИ Александр Савин, формула нелинейная. Небольшая неточность данных — и результат кардинально неверный.
«Да и в целом алгоритм плохо работает там, где низкие и температура, и соленость, — добавляет ученый. — Именно в эту категорию попадает Арктика в местах, где в моря впадают большие реки, которые создают обширные области опреснения. Поскольку практически все шельфовые воды Российской Арктики находятся под воздействием речного стока, стандартные спутниковые алгоритмы вычисляют соленость поверхности моря в этих акваториях с большими ошибками».
Исследователи, воспользовавшись возможностями искусственного интеллекта, научили компьютер высчитывать закономерность между значениями солености воды, полученными со спутника, и реальными данными из экспедиций. «Наше основное преимущество — огромная база экспедиционных измерений, то есть истинных показателей солености, — рассказывает главный научный сотрудник лаборатории арктической океанологии МФТИ, ведущий научный сотрудник Института океанологии Александр Осадчиев. — Чтобы обучить модель, мы вводим спутниковую соленость за определенную дату, загружаем реальные данные этого дня, атмосферные характеристики, и программа выводит зависимость». С новым алгоритмом можно вычислять достоверную соленость по спутниковому мониторингу.
Качественно определять соленость льда по спутниковым данным пока не удавалось никому в мире.
Метод вычисления солености льда авторства российских физиков и океанологов полностью готов для тестирования, заинтересованность в нем выразило руководство «Совкомфлота».
