Доклад: Использование космических методов при исследовании природных ресурсов

"Использование космических методов при исследовании природных ресурсов."

"Мещанина Никифора Никитина за

крамольные речи о полете на Луну

сослать в поселение Байконур."

Московские губернские ведомости. 1848 год.

ПЛАН .

1. Введение

2. Взгляд из космоса

3. Космос и картография

4. Геология из космоса

5. Климат Земли - наблюдение из космоса

6. Заключение

7. Литература

К середине пятидесятых годов нашего столетия Сергею Павловичу Королеву стало ясно, что ракетная техника достигла уровня, позволяющего запускать искусственные спутники Земли. Тогда он обратился через президиум Академии наук СССР к ведущим ученым-специалистам в различных областях науки и техники с просьбой высказать свое мнение по такому вопросу: "Какую пользу могли бы принести искусственные спутники Земли?" Ответы были разные: от "Я фантазиями не занимаюсь" до "Не знаю". Некоторые, правда, отметили, что спутники могут изучать космос.

С тех пор прошло чуть больше тридцати лет, а положение изменилось кардинальнейшим образом: главная цель космонавтики сейчас не изучение космоса, а работа в чисто земных целях. Космонавтика стала очень важной и эффективной отраслью народного хозяйства. Спутники приобрели такое количество профессий, что только перечисление их заняло бы несколько страниц. Вот лишь основные направления : всестороннее комплексное изучение Земли, охрана природы и рациональное использование ресурсов, дальняя связь, космическая технология, изучение ближнего и дальнего космоса.

За час полета спутник осматривает 20-40 миллионов квадратных километров поверхности Земли. С космических высот производятся наблюдения за облаками, определяются границы снежного покрова, фиксируется ледовая обстановка на морях и океанах. По спутниковым фотографиям облачности составляются глобальные карты воздушных течений, исследуются процессы зарождения и развития циклонов. По данным космической съемки заблаговременно обнаруживаются тропические циклоны - ураганы и тайфуны, тем самым предупреждается, а следовательно, и уменьшается их разрушительное действие.

Карты температуры поверхности океана и намечаемые по ним районы лова рыбы, карты состояния сельскохозяйственных угодий, сведения о загрязнении атмосферы и океанов - примеры практического применения космической информации бесчисленны.

Космические аппараты дали в руки ученым новый метод видения самых различных явлений природы. Появилась новая точка зрения для изучения Земли.

Взгляд из космоса дает исследователю широкую глобальную картину явления в целом, выясняет его истинную величину, устраняет ненужные затемняющие детали. Здесь основной недостаток космической съемки - ее крупномасштабность - превращается в достоинство. Мелкие детали не различаются спутниковой аппаратурой, они "исчезают" на снимке. В исследуемом явлении в атмосфере, в океане, на земной поверхности - выявляется главное.

До последнего времени крупномасштабные физические карты мира, континентов, отдельных государств или крупных регионов создавались путем сведения и преобразования материалов топокарт крупных и средних масштабов, основанных на данных аэросъемочных и наземных топографо-геодезических работ. Такое обобщение контуров зависит от действующих инструкций и приемов картосоставления, а также от ряда чисто субъективных факторов. Благодаря региональным и глобальным космическим снимкам автоматически удалось получить новые объективные физические карты и сопоставить эти реальные изображения лика планеты со старыми сводными. Оказалось, что они не схожи: на прежних отсутствуют не только кольцевые структуры, но и следы движения ледников, границы ландшафтных зон, ряд вулканов, звездчатые структуры, русла древних рек и высохшие озера.

Так, например, взгляд из космоса выявил неизвестные ранее вулканы в Южной Аравии и Западной Сахаре, в Мексике и на юго-западе США, а также под льдами Земли Элсуорта, у 80 ю.ш. /Антарктида/. "С неба" были открыты древние вулканические постройки в Охотско-Чукотском регионе и газообразные выбросы над о.Беннета /северная часть Восточносибирского моря/, зафиксированные четырежды на протяжении 1983-1984 г.г.: направленная туда экспедиция обнаружила подводный вулкан.

Космические снимки позволяют получить объективную информацию об исчезнувшей в наше время гидрографической сети и высохших водоемах. По "небесным" данным на карты нанесены древние долины и дельты Сырдарьи и Амударьи, ряда притоков Амазонки, а так же очертания значительных озер, занимавших некогда замкнутые котловины в Восточном Казахстане , Северо-Западном Китае и Южной Монголии.

Немалое число "старых" наук обрело новые силы, получив эту новую "точку" изучения явлений природы. И что интересно: уход, удаление от объекта наблюдения на сотни километров позволил увидеть истинную сущность природных процессов, выявить их новые свойства.

Количество открытий в науках о Земле, связанных с появлением космонавтики, огромно, эти открытия имеют глобальный характер. Недавно, например, на спутнике были размещены радиотеплокационные приборы, которые принесли на Землю сведения о радиоизлучении ее поверхности. И вот оказалось, что если геологи, географы, почвоведы будут знать электрические свойства песка, глины, различных почв и грунтов, то они смогут по спутниковым данным увидеть картину состояния земной поверхности. Геологи смогут получить сведения о выходах полезных ископаемых, почвоведы получат данные о влажности почвы, о состоянии посевов. И это в масштабах всей планеты!

В конце 1950-х годов в учебниках географии, в разделе о запасах полезных ископаемых в Советском Союзе, говорилось о нефтяных богатствах Азербайджана, Северного Кавказа, о "втором Баку" - Татарии. Здесь же указывалось ,что за Уральским хребтом нефть есть только на острове Сахалин. В эти же годы в Сибирь с берегов Волги был протянут тысячекилометровый нефтепровод. Тогда еще и не предполагали, что в наши дни нефтепромыслы Тюмени станут главной базой страны по добыче нефти и газа и будут давать более трехсот миллионов тонн "черного золота". Нефть непрерывным потоком идет отсюда в промышленные районы европейской части нашей Родины.

В непролазных болотах и топях Западной Сибири долгие годы геологические экспедиции упорно искали залежи нефти и газа. Геологи бурили сотни пробных скважин в различных районах Приобья в надежде обнаружить нефтеносные горизонты. Поиски только в одной Тюменской области, площадь которой составляет один миллион триста шестьдесят три тысячи квадратных километров и равна сорока пяти Бельгиям, было нелегким делом.

И вот в 1960 году близ поселка Шаим Ханты-Мансийского автономного округа наконец наткнулись на первый перспективный пласт. Забил долгожданный нефтяной фонтан !

Но даже этот первый крупный успех геологов только приоткрыл глубоко сокрытые тайны кладовых природы. Для того чтобы получить достаточно полное представление о залежах, сказать о возможности промышленной нефтедобычи, обнаружить, известные сейчас месторождения, потребовались еще многие годы работы разведчиков недр ...

Но пришло время космонавтики ...

Тридцать минут работы советского спутника "Метеор-Природа", семь снимков из космоса и... полная картина состояния огромной поверхности столь труднодоступной территории - космическая фотография всей Западной Сибири готова!

На этом снимке отсутствуют живописные детали ландшафта, на нем не видны холмы, низины, рощи, болота, поселки ...

Снимок со спутника в единый момент времени объединяет обширные территории, позволяет выявить крупные черты строения Земли, он обладает свойством территориального обобщения. Снимок чрезвычайно напоминает геологическую карту. Он приоткрыл нам структуру планеты, строение земной коры.

Затем на космические фотографии были нанесены известные сейчас месторождения нефти и газа этого района. И что же ? Стало ясно, что все эти от стоящие друг от друга на сотни километров нефтеносные пласты размещаются в строго определенных районах: они расположены в местах вертикальных сдвигов и изломов земной коры.

Так определялись области, перспективные на нефть и газ. Поисковые партии, направленные в эти места , обнаружили новые , неизвестные ранее залежи нефти и газа, подтвердили прогнозы, сделанные с помощью космической техники.

Снимок с орбиты практически помог выяснить богатства недр этого района.

Условие частого, многократного общения для улучшения хорошего знакомства с нашей планетой предоставляет нам космонавтика. За одни сутки искусственный спутник много раз совершает кругосветное космическое путешествие, при этом число витков вокруг Земли зависит от высоты его орбиты.

Спутнику открываются картины состояния планеты в их чередовании. Явления природы предстают при этом в их развитии, в динамике. Последовательно брошенные взгляды из космоса на один и тот же район планеты позволяют определить сущность многих земных явлений. Ученым становится ясным суточный и сезонный ход изменения ритмических процессов в природе. Появляется возможность фиксировать состояние облачных систем, перенос воздушных масс в атмосфере, исследовать земную поверхность, морские течения, определять состояние ледового покрова.

Все четырнадцать морей, омывающих территорию бывшего Советского Союза, в различной степени замерзают на некоторый период. Кратчайший путь из Европу в Японию, Канаду и США лежит, как известно, вокруг нашей страны, через Северный морской путь . Увы , путь этот через арктические моря закрыт льдами в течении почти всего года. Мощные атомные ледоколы прокладывают дорогу караванам судов. Растет поток грузов в районы Дальнего Востока и Крайнего Севера. Все больше и больше вовлекаются эти районы в экономику нашей страны. Продлеваются сроки навигации...

Ледовая обстановка на море быстро меняется . Под действием ветров и течений, приливов и отливов в море возникают пространства , свободные ото льда, ими можно воспользоваться для проводки судов. Однако определить с капитанского мостика оптимальный, самый удобный курс во льдах - задача не простая. Прямой путь из одной точки в другую не всегда является самым быстрым и самым коротким.

Оперативные карты, передаваемые российскими метеорологическими спутниками Земли, дают подробную картину ледовой ситуации, сообщают о сплоченности льда . Радиолокационные спутниковые измерения несут информацию и о структуре ледяного покрова. Морские льды, оказывается, совсем неодинаковы по своей толщине. Космические приборы позволяют выбирать слабые льды, наиболее подходящие для ледокольной проводки маршруты . Северное управление Государственного комитета РФ по метеорологии и контролю природной среды уже несколько лет составляет рекомендации для проводки судов в арктических морях. На первом этапе не все доверяли метеослужбе... Так, сомалийское судно "Дана" в конце мая 1969 года приняло решение следовать напрямик через сплошные льды от Архангельска до открытой воды. Оно затратило на переход десять суток. Суда, следовавшие рекомендованным курсом, преодолели этот путь менее чем за двое суток!

Спутниковые наблюдения - взгляд из космоса - продлили сроки навигации.

В "доспутниковую" эпоху для приема телепередач на больших расстояниях приходилось через каждую сотню километров сооружать ретрансляторы. Спутники обеспечивают уверенный прием на расстояниях в тысячи и десятки тысяч километров. Не все телезрители в наших отдаленных северных районах знают, что телевизионное изображение из Москвы к ним передается через специальный спутник, "неподвижно висящий" над Индийским океаном на высоте 36 тысяч километров.

С помощью спутников решена казавшаяся неразрешимой проблема одновременного комплексного изучения процессов на суше, в океанах, атмосфере и даже в глубинах Земли. Снята с повестки дня проблема составления крупномасштабных карт всего земного шара. Диапазон открытий с помощью спутников - от вихревых структур на суше до неизвестных ранее, затопленных ныне океаном древних пирамид.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Космическая география. Полиг.исследования. Берестовский И.Ф. Окорокова Н.А. и т.д. Издательство МГУ 1988г.

2. Космос открывает тайны Земли Сборник С-П Гидрометеоиздат 1993г.

3. Очерки по истории географических открытий Магидович И.П. Магидович В.И. Москва "Просвещение" 1986г.