ПОЛЗКС - программа нового наступления ученых на тайны Арктики
Анализ данных, накопленных за десятилетия, привел учёных к выводу о том, что главные из гидрометеорологических процессов, и в том числе оказывающие непосредственное влияние па деятельность человека (например погода, течения, дрейф льдов, тепловые процессы ит. п.), формируются в результате взаимодействия океана и атмосферы.
В свою очередь и океан, и атмосфера испытывают сильное влияние изменяющихся по силе потоков солнечного тепла.
Поглощение отражение солнечной энергии поверхностью Земли, кроме того, что они подвержены сезонным изменениям, зависят и от распределения суши и водной поверхности. Состояние этих подстилающих поверхностей поразному влияет на их теплообмен с атмосферой. Особенно велики эти различия для поверхностей океана, покрытых льдами или чистых от них.
Изучение сложных закономерностей, регулирующих динамические и тепловые явления в океане и его взаимодействие с атмосферой, требует проведения наблюдений на больших площадях (в масштабе полушария, океана или его части и т. п.) в течение длительного периода.
Новые средства наблюдений и большое число наблюдательных пунктов, охватывающих теперь огромные пространства суши и океанов, при надлежащей координации удовлетворяют условиям, необходимым для решения этой сложной научной задачи.
В 1968 г. была начата разработка плана так называемого «Научного эксперимента но проблеме взаимодействия океана и атмосферы». Впоследствии (1970 г.) в этом плане выделилась подпрограмма, относящаяся к изучению полярных областей Земли, получившая название «Полэкс» («Полярный эксперимент»).
Район «Полэкса» в северном полушарии ограничен параллелью 50° с. ш. и включает акватории Арктического бассейна, арктических морей, северных частей Атлантики и Тихого океана, а также обширные территории суши в Евразии и Северной Америке', Этот район удовлетворяет двум важным условиям: вопервых, в нем имеются значительные по площади участки, в которых преобладают притоки тепла от океана в атмосферу, и, вовторых, океаническая часть района в целом сравнительно невелика и хорошо освещается наблюдениями прилежащей к ней суше Евразии и Северной Америки.
Последнее условие позволяет удешевить судовые наблюдения за счет уменьшения количества участвующих в них судов.
В 1970 г. в США был также разработай план «Объединенного эксперимента по изучению динамики арктических льдов» («Ай джекс»). Эта программа предусматривает и решение задач по изучению взаимодействия атмосферы и океана. Начало основных наблюдений по этой программе намечено па 1974—1975 гг.
Программой «Полэке» предусматривается, что по единому плану, в назначенные сроки, в намеченных местах и в течение определенного периода будут вестись наблюдения целой системой следующих средств:
экспедициями на научноисследовательских судах («кораблях пауки», «кораблях погоды»), использующим различные автоматические, самозаписывающие приборы, регистрирующие состояние толщи океана до дна и толщи атмосферы до высот 35—40 км, получающими информацию со спутников, ведущими наблюдения, работающими на специально выделенных полигонах или разрезах через океан;
экспедициями па станциях «Северный Полюс», дрейфующих через Арктический бассейн, снабженными современной измерительной аппаратурой;
дрейфующим и автоматически м и ради ометео рол отческими станциями (ДАРМС) в количестве 20—25, устанавливаемыми на льдах в различных местах океана и ведущими 4 раза в сутки измерения температуры, давления, направления и скорости ветра, с автоматической передачей этих сведений по радио;
специализированными пунктами учащенных аэрологических наблюдений, ведущихся посредством зондирования атмосферы радиозондами и метеорологическими ракетами. Пункты устанавливаются па судах, станциях СП и па полярных станциях;
полярными гидрометеорологическими станциями; метеорологическими спутниками, регистрирующими (с помощью установленных па них приборов) состояние облачности, распределение льда, радиационную температуру поверхности воды, льда и снега и другие характеристики, и передающими эти сведения в определенные центры;
самолетами ледовой авиационной разведки, ведущими регулярные полеты по стандартным маршрутам.
В гидрометеорологической службе идет интенсивная и тщательная подготовка к осуществлению планов «Полэкса». Некоторые из разделов гидрометеорологических, океанологических и геофизических программ в порядке проверки методов и приборов уже выполнялись в 1971 и 1972 гг.
Главной задачей «Полэкса» является собрать л период эксперимента такие натурные данные о состоянии океана и атмосферы, которые после использования в построенных заранее теоретических (математических) моделях позволят выяснить или уточнить механизм различных физических процессов, происходящих в океане и атмосфере по отдельности и в их взаимодействии.
Е. П. Борисеиков и А. Ф. Трешников входят в число основных авторов проекта «Полэкса». Они выделяют такие конкретные задачи, для решения которых предусматривается построение численных моделей:
построение гидродинамических моделей циркуляционных процессов в атмосфере с учетом воздействия океана, покрытого льдом;
выяснение влияния неоднородной подстилающейполярной зоны на циркуляцию атмосферы в высоких и умеренных широтах;
оценка влияния сезонных особенностей радиационных притоков тепла в полярных районах на характер крупных циркуляционных процессов;
установление физических процессов, приводящих к формированию облачности в период таяния льдов ив зимнее время;
оценка роли потоков энергий в системе «океан атмосфера»;
выяснение роли морских акваторий в формировании энергетического баланса атмосферы в Арктике;
анализ возможных последствий воздействий на арктические льды и на сток сибирских рек выполнения имеющихся проектов растопления льдов или изменения русел крупных арктических рек.
В результате решения этих и других экспериментальных и теоретических задач будут усовершенствованы основы методов долгосрочных н краткосрочных прогнозов погоды для высоких и умеренных широт и состояния арктических льдов.
В этой практической направленности и заключается народнохозяйственная ценность современных исследований, ведущихся в Арктике гидрометеорологами и океанологами.
Кроме этого, ожидается, что на более рациональную основу будет переведена вся система регулярных наблюдений над природными явлениями. А это может привести к удешевлению самих наблюдений.
Северный Ледовитый океан, как и Арктика в целом, по-прежнему остается суровым районом нашей планеты. Но с каждым годом люди чувствуют себя в нем все более уверенно, более активно берут, используют богатства этого района, а также стихийные силы природы. В этом великолепном процессе освоения Арктики наряду с полярными моряками, летчиками, строителями, геологами и представителями других профессий достойное место принадлежит и представителям полярной науки.