Օվկիանոսը ծածկում է Երկրի մակերևույթի մոտավորապես 71%-ը։ Թայֆունների ուղղության կանխատեսումից և ծովային ագարակների զարգացումից մինչև ծովային անվտանգ նավարկության ապահովումը և ծովային աղետների մեղմացումը, և նույնիսկ գլոբալ կլիմայի փոփոխության հետազոտությունները՝ գրեթե յուրաքանչյուր ժամանակակից ծովային գիտության հետազոտություն հիմնված է մեկ կարևորագույն ռեսուրսի՝ օվկիանոսային տվյալների վրա։

Ծովային ոլորտ նոր մուտք գործողների համար իրական մարտահրավերը հաճախ ոչ թե «տվյալների պակասն» է, այլ «տվյալների չափազանց առատությունը»։ Իրականում օվկիանոսային տվյալները գոյություն չունեն մեկուսացված, այլ վերածվել են համապարփակ էկոհամակարգի, որը ներառում է «դիտարկում-հեռազոտում-մոդելավորում-ձուլում-ինտելեկտուալ վերլուծություն»։

Ինչո՞ւ է ծովային գիտությունը գնալով ավելի կախված դառնում տվյալներից։

Անցյալում մարդկությունը հիմնականում հույսը դնում էր հետազոտական ​​նավերի վրա,լողացող կայաններև ձեռքով դիտարկումներ՝ օվկիանոսը հասկանալու համար: Չնայած այս մոտեցումը բարձր ճշգրտություն էր ապահովում, այն տառապում էր սահմանափակ տարածական ծածկույթից և երկար դիտարկման ցիկլերից:

Այսօր, արբանյակային հեռազննման, ավտոմատացված դիտարկման հարթակների, Argo լողացող սարքերի, թվային մոդելների և տվյալների ասիմիլյացիայի տեխնոլոգիաների զարգացման շնորհիվ, օվկիանոսի դիտարկումը մտել է իսկական «Մեծ տվյալների» դարաշրջան։ Դրա որոշիչ բնութագրերը կարելի է ամփոփել հետևյալ կերպ՝ զանգվածային մասշտաբ, լայնածավալ ծածկույթ, բարձր արագություն և բազմաչափ հարստություն։

• Տվյալների ծավալը գիգաբայթերից (GB) մեծացել է մինչև պետաբայթ (PB):
• Ժամանակային շրջանակը ընդլայնվել է ընդամենը տասնամյակներից մինչև մեկ դարից ավելի ժամանակահատվածներ։
• Տարածական ծածկույթն այժմ ընդգրկում է ամբողջ համաշխարհային օվկիանոսը։
• Դիտարկված պարամետրերը ընդգրկում են բազմաթիվ չափումներ, ներառյալ ծովի մակերևույթի ջերմաստիճանը, աղիությունը, օվկիանոսային հոսանքները,ալիքներ, քամու դաշտեր, քլորոֆիլի կոնցենտրացիաներ, ծովային սառույց և այլն։

Միաժամանակ, տվյալների լուծաչափը շարունակում է բարելավվել. մինչդեռ գլոբալ օվկիանոսային մոդելները պատմականորեն առանձնանում էին 1° ընդհանուր լուծաչափով, այժմ դրանք շարժվում են դեպի 1/12° լուծաչափ կամ նույնիսկ կիլոմետրերի սանդղակներ: Մանր մասշտաբի օվկիանոսային կառուցվածքները, ինչպիսիք են մեզոմասշտաբի ալիքները, ափամերձ ճակատները և ներքին ալիքները, ուսումնասիրելու մեր կարողությունը հասել է նախկինում հնարավորից շատ ավելի բարձր մակարդակի:

Որոշ իմաստով, ժամանակակից ծովային գիտությունն այժմ անցում է կատարում «էմպիրիկորեն հիմնված» մոդելից դեպի «տվյալների վրա հիմնված» մոդել։

Որտեղի՞ց են հիմնականում գալիս օվկիանոսային տվյալները։

Համաշխարհային օվկիանոսային տվյալների էկոհամակարգը համատեղ կազմված է միջազգային ծովային կազմակերպություններից, օդերևութաբանական կենտրոններից, արբանյակային համակարգերից և ամբողջ աշխարհում գործող ազգային դիտարկման ցանցերից։

• NOAA (ԱՄՆ). Աշխարհի ամենակարևոր օվկիանոսային տվյալների աղբյուրներից մեկը, որը տրամադրում է անվճար, բաց մուտքի և երկարաժամկետ պատմական տվյալների մի շարք արտադրանքներ, ներառյալ NCEP/NCAR վերավերլուծությունը, ICOADS դիտողական գրառումները, AVHRR ծովի մակերևույթի ջերմաստիճանի տվյալները և GFS գլոբալ կանխատեսման համակարգը։
• Եվրոպա (ECMWF և ESA). ECMWF-ի ERA5 վերավերլուծության տվյալները դարձել են մթնոլորտային ճնշման տվյալների ամենակարևոր աղբյուրը օդ-ծով փոխազդեցության հետազոտության համար։ ESA-ի Sentinel արբանյակային շարքը ցույց է տալիս զգալի առավելություններ SAR հեռազննման, ծովի մակերևույթի բարձր ճշգրտության դիտարկման և ծովային սառույցի մոնիթորինգի ոլորտում։
• Ասիա (JMA): Ճապոնիայի օդերևութաբանական գործակալության (JMA) COBE-SST տվյալները լայնորեն օգտագործվում են Հյուսիսարևմտյան Խաղաղօվկիանոսյան տարածաշրջանի, ENSO-ի և Արևելյան Ասիայի կլիմայի վերաբերյալ հետազոտություններում:

Ի՞նչ տեսակի օվկիանոսային տվյալներ գոյություն ունեն։

Ժամանակակից օվկիանոսային տվյալները հիմնականում դասակարգվում են չորս հիմնական տեսակի՝բատիմետրիկ տվյալներ, հեռազննման տվյալներ, տեղում կատարված դիտարկումների տվյալներ և վերավերլուծության տվյալներ.

Ծովի հատակի բատիմետրիկ տվյալներ

Սա կազմում է բոլոր օվկիանոսագիտական ​​հետազոտությունների հիմքը։ Եթե օվկիանոսի թվային մոդելավորումը համեմատենք «շենքի կառուցման» հետ, ապա բատիմետրիան՝ օվկիանոսի հատակի խորությունը և տեղագրությունը, կծառայի որպես «հիմք»։ Ամենադասական գլոբալ բատիմետրիկ տվյալների հավաքածուներից են ETOPO-ն և GEBCO-ն. վերջինս դարձել է ծովի հատակի տեղագրության միջազգային ճանաչում ունեցող ստանդարտ բազային քարտեզ։

Արբանյակային հեռազննման տվյալներ

Սա ծառայում է որպես ժամանակակից օվկիանոսային դիտարկումների «գլխավոր ուժ»։ Դրա հիմնական առավելությունները կայանում են տարածական լայն ծածկույթի, արագ թարմացման հաճախականության և միաժամանակյա գլոբալ դիտարկումների կարողության մեջ։

• Ծովի մակերևույթի ջերմաստիճան (SST). MODIS-ի, AVHRR-ի և OISST-ի նման տվյալների հավաքածուները լայնորեն կիրառվում են ENSO-ի, ծովային ջերմային ալիքների, Կուրոշիո հոսանքի և ձկնորսության կանխատեսումների հետ կապված հետազոտություններում։
• Ծովի մակերևույթի քամու դաշտեր. Այս տվյալները, որոնք հիմնականում ստացվել են ցրման չափիչ արբանյակներից (օրինակ՝ ASCAT, SeaWinds և Չինաստանի HY-2 շարք), կարևոր են թայֆունների, քամուց առաջացած ալիքների և օդ-ծով փոխազդեցությունների ուսումնասիրությունների համար:
• Ծովի մակերևույթի բարձրություն (SSH). Ալտիմետրիկ արբանյակները, ինչպիսիք են TOPEX/Poseidon-ը, Jason-ը և HY-2A-ն, հետևում են ծովի մակարդակի տատանումներին, մեզոմասշտաբի պտույտներին և Կուրոշիո հոսանքի հետագծին։
• Սինթետիկ ապերտուրայի ռադար (SAR). Բնութագրվում է բոլոր եղանակային, ամբողջ օրվա և բարձր թույլտվությամբ, SAR-ը կարող է ստանալ ծովի մակերևույթի մասին տեղեկատվություն նույնիսկ գիշերը կամ ամպամածության տակ։ Այն լայնորեն կիրառվում է ծովային սառույցի, նավթի թափվածքների, ներքին ալիքների, օվկիանոսի ալիքների և ծովային նավերի մոնիթորինգի մեջ։

Տեղում դիտարկման տվյալներ

Չնայած տարածական ծածկույթը սահմանափակ է հեռազննման համեմատ, այս տվյալներն ապահովում են ամենաբարձր մակարդակի ճշգրտություն և ծառայում են որպես կենսական չափանիշ բոլոր օվկիանոսագիտական ​​հետազոտությունների համար։

• Argo լողանավակներ. Գործելով որպես «ավտոմատ CTD-ներ», որոնք լողում են համաշխարհային օվկիանոսով մեկ, այս լողանավակները պարբերաբար իջնում ​​և բարձրանում են՝ ավտոմատ կերպով չափելով ջերմաստիճանը, աղիությունը և ճնշումը, և տվյալները իրական ժամանակում փոխանցելով։ Աշխարհում ներկայումս տեղակայված Argo հազարավոր լողանավակները միասին կազմում են մարդկության պատմության մեջ ամենամեծ մասշտաբի օվկիանոսային դիտարկման ցանցը։
• CTD դիտարկումներ. Սրանք մնում են օվկիանոսագրական հետազոտությունների «ստանդարտ սարքավորումները», որոնք ապահովում են ջերմաստիճանի և աղիության բարձր ճշգրտության պրոֆիլներ։

Ուր է գնում օվկիանոսային տվյալների ապագան։

Օվկիանոսային տվյալների զարգացման ապագա հետագիծը հստակ և վճռական է.

• Ավելի բարձր լուծաչափ. անցում կիլոմետրանոց մասշտաբից մինչև հարյուր մետրանոց մասշտաբի լուծաչափ։
• Բարելավված իրական ժամանակի հնարավորություններ. աստիճանաբար ստեղծելով համապարփակ «իրական ժամանակի օվկիանոս» համակարգ։
• Բազմաղբյուրային միաձուլում. արբանյակների, լողացող հարթակների, թվային մոդելների, անօդաչու հարթակների և արհեստական ​​բանականության ինտեգրում՝ համատեղ աշխատելու համար։
• Ինտելեկտուալացում. Արհեստական ​​բանականությունը խորապես արմատացած է ծովային գիտության մեջ՝ ներառելով արհեստական ​​բանականության միջոցով օվկիանոսի կանխատեսումը, բացակայող տվյալների վերականգնումը, մրրիկների հայտնաբերումը, հեռազննման վերականգնումը և այլն։

Ծովային գիտությունը մտնում է բոլորովին նոր դարաշրջան.

| Օվկիանոսի մեծ տվյալներ + արհեստական ​​բանականություն = ապագայի օվկիանոսային հետազոտությունների հիմնական շարժիչը

Մենք խորապես համոզված ենք, որ տվյալների իրական արժեքը կայանում է դրանց արդյունավետ ձեռքբերման, խորը մեկնաբանման և խելացի կիրառման մեջ։

Անհամբեր սպասում եմ ձեզ հետ շփվելուն՝ ավելի խորը զրույցի համար։