Разработка методов и программных средств акустического зондирования водной толщи и дна океана в зонах разгрузки метана тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.28, кандидат наук Черных Денис Вячеславович
Черных Денис Вячеславович
кандидат наук
2014
- Специальность ВАК РФ25.00.28
- Количество страниц 167
Оглавление диссертации кандидат наук Черных Денис Вячеславович
Содержание
1. Введение _
Глава 1. Методы акустического зондирования водной толщи и дна океана в зонах пузырьковой разгрузки метана_21
1.1. Обзор современных методов оценки потока метана, переносимого всплывающими пузырьками_21
1.2. Метод количественной акустической экспресс оценки пузырькового потока метана в условиях мелководного шельфа _31
1.3. Метод количественной акустической оценки профиля концентрации растворенного в водной толще метана_37
1.4. Метод увеличения точности позиционирования источников газовых пузырьков на морском дне________________________________________
Глава 2. Аппаратура и разработанные программные средства_54
2.1. Аппаратура для исследования областей пузырьковой разгрузки_54
2.1.1. Модернизированные многочастотные эхолоты_54
2.1.2. Научный эхолот simrad EK15 _67
2.1.3. Многолучевой эхолот Imagenex Delta-T_71
2.1.4. Подводный телеуправляемый осмотровый комплекс «ГНОМ»_73
2.2. Разработанные программные средства_76
2.2.1. Определение суммарной ширины диаграммы направленности эхолотов и гидролокаторов _______________________________________________
2.2.2. Программа фильтрации акустических помех от работы стороннего гидроакустического оборудования_78
2.2.3. Дополнительные программные средства акустического зондирования водной толщи и дна океана_81
Глава 3. Результаты натурных исследований_84
3.1. Верификация метода акустической оценки концентрации метана в водной толще в областях его пузырьковой разгрузки_84
3.2. База данных «Газовые факелы Охотского моря»_90
3.3. Газовые факелы в арктике_95
3.4. Количественная акустическая оценка потоков метана, выполненная с припайного льда на мелководном восточно-сибирском шельфе _96
3.5. Оценка потока метана по данным многолучевого эхолота Imagenex Delta-T_
3.6. Оценка потока метана из областей его пузырьковой разгрузки с помощью научного эхолота Simrad EK15_
3.7. Сравнение акустических оценок потока метана, полученных с помощью научного эхолота Simrad EK15 и многолучевого эхолота Imagenex Delta-T_
4. Заключение_
5. Список публикаций по теме диссертации_
6. Список используемой литературы_
7. Приложения_
Приложение 1. Листинги программ_
Программа определения точного местоположения излучателей акустического комплекса ____________________________________________________
Листинг программы Exoviewer_
Приложение 2. Наполнение базы данных «газовые факелы охотского моря»_157
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Океанология», 25.00.28 шифр ВАК
Метан в морях Восточной Арктики2010 год, доктор геолого-минералогических наук Шахова, Наталья Евгеньевна
Связь обратного акустического рассеяния с характеристиками морского дна и газовых эманаций2007 год, кандидат физико-математических наук Юсупов, Владимир Исаакович
Поля газогидратов в Охотском море и их геоэкологическое значение2008 год, кандидат геолого-минералогических наук Пестрикова, Наталья Леонидовна
Пространственная и генетическая связь газогидратов и нефтегазоносных отложений присахалинских акваторий2018 год, кандидат наук Телегин Юрий Александрович
Микробные процессы цикла метана и его баланс в Севастопольской акватории (Чёрное море)2014 год, кандидат наук Малахова, Татьяна Владимировна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методов и программных средств акустического зондирования водной толщи и дна океана в зонах разгрузки метана»
1. Введение
1.1. Важность исследования пузырькового переноса метана в Мировом океане
Человек всегда был связан с океаном по той причине, что в океанских глубинах сосредоточенны гигантские запасы минеральных, энергетических и биологических ресурсов. Полезные ископаемые находятся как на поверхности дна, так и в его осадочной толще, на континентальных шельфах и за пределами их границ. Важнейшими энергетическими ресурсами океана являются месторождения нефти, газа и газогидратов [5, 62].
Согласно современной оценке [12, 19, 47, 116, 117, 121], запасы океанических гидратов примерно в 200 раз превышают так называемые конвенционные запасы углеводородов (уголь, нефть, природный газ). Это значит, что в ближайшем будущем морские гидраты могут стать основным источником энергии для быстро растущего населения нашей планеты. В связи с этим, особую актуальность представляет шельф морей Восточной Арктики (МВА), где сосредоточены не только мегапулы органического вещества, нефти и газа [11, 90], но и гигантские запасы газовых гидратов [17,150].
Океан вносит большой вклад в климатические изменения, происходящие на Земле. Однако роль океана в метановом бюджете нашей планеты была сильно занижена и оценивалась в 5-10 млн. т в год [104], что сопоставимо с оценками полученными Шаховой с соавторами только для ВосточноСибирского шельфа и исключительно для диффузионного потока [54 - 61, 146 - 154]. Эти результаты стали началом целевых и комплексных исследований, направленных на уточнение роли МВА в формирование атмосферного максимума метана, наблюдаемого над Арктикой в настоящее время и в предыдущие межледниковые эпохи [22].
Ниже кратко приведено описание важности исследования МВА в климатическом аспекте и в контексте данной методической работы, направленной на уточнение роли пузырькового переноса в региональном балансе мета-
на.
За последние 150 лет выделение метана возросло более чем в 2,5 раза и его газовая составляющая в атмосфере Земли продолжает увеличиваться (Stern & Kaufmann, 2003). В качестве основных компонентов, формирующих современный метановый баланс, рассматриваются антропогенные источники, а из природных источников наиболее значимыми называют ветланды тропиков [104, 148], что не согласуется с распределением атмосферного метана, основанного на фактических данных [22]. Одной из причин такого рода несоответствия является слабая изученность роли пузырькового переноса метана из донных отложений в водную толщу и атмосферу, что в первую очередь обусловлено тем, что только несколько групп в мире занимаются этим вопросом. До настоящего времени оценки пузырькового переноса основаны на различных допущениях. Так, например, в базовых работах Артемова, Грейнерта, МакГинеса, Муякшина, Егорова, Лейфера, Саломатина, Юсупова и [13, 23, 29, 72, 73, 86, 94, 95, 110, 111], такого рода оценки, как правило, основаны на зависимости обратного рассеяния от количества пузырей и распределения их по размерам, а для оценки переноса метана используются различные модели, описанные в работах [24, 30, 34, 46, 87, 97, 105].
На сегодняшний день области пузырьковой разгрузки метана зарегистрированы от Мексиканского залива, побережий Тихого океана, Северного, Черного, Средиземного, Охотского морей до морей Арктики [20, 49, 94, 115, 123, 125, 149]. Прямые измерения показали, что в составе газовой смеси, переносимой всплывающим пузырьком, преобладает второй (после двуокиси углерода) по значимости парниковый газ - метан. Потенциальная роль МВА в климатических изменениях заключается в том, что МВА представляет собой самый широкий и мелководный шельф Мирового океана. Это позволяет пузырям даже небольшого размера всплывать на поверхность, что проявляется в значительном повышении атмосферных концентраций метана над акваторией МВА [54 - 61, 148 - 151]. Наличие гигантского пула метана и других углеводородов, залегающих в толще донных осадков под подводной
мерзлотой, дает основания предположить, что при усиливающейся деградации подводной мерзлоты возможно усиление массированного выброса метана, уже зарегистрированного в МВА, что может привести к труднопредсказуемым климатическим последствиям [18, 46, 57, 104, 148, 149, 151]. Наиболее вероятным кандидатом на роль источника для массированных выбросов метана представляются газовые гидраты, стабильность которых во многом определяется состоянием подводной мерзлоты [152]. Рисунок 1, построенный на основе этих работ, иллюстрирует механизм выброса метана из МВА [151].
Рис. 1. Механизм выброса метана в атмосферу из донных отложений МВА
[151]
Пузырьковый транспорт является эффективным механизмом доставки метана в водную толщу и атмосферу. Пузырьки метана могут формироваться в донных осадках в случаях, когда уровни продукции метана т^Ш превышают растворимость метана в поровой воде [55, 69, 82]. Кроме того, свободный газ из глубоколежащих газовых захоронений или деградирующих гидратов может транспортироваться по газовым коллекторам, сформированным в осадках [46, 69, 151]. Пузырьки могут поступать в водную толщу поодиночке или группами, образуя в водной толще устойчивые области их повышенной концентрации, которые хорошо регистрируются на эхограммах эхолота в ви-
де так называемых газовых факелов (ГФ) или flares/plumes [29, 33, 47, 56].
Важное место в исследовании океанов занимают дистанционные акустические методы, суть которых заключается в посылке зондирующего акустического сигнала, приеме и обработке рассеянного сигнала, при этом объектом наблюдений являются различные неоднородности среды, а полезная информация заключается во времени прихода и энергии рассеянных сигналов. Разработка и модернизация существующих методов акустического зондирования водной толщи и дна океана в зонах разгрузки метана, таким образом, является крайне актуальной научной задачей.
1.2. Особая актуальность исследования пузырькового переноса в морях Восточной Арктики
В настоящее время считается, что растущая эмиссия метана в атмосферу Земли может быть одной из причин глобальных изменений климата на планете [54, 152, 153]. В 2009 - 2010 годах была сформулирована гипотеза о важной климатической роли наиболее широкого и мелководного шельфа Мирового океана - Восточно - Сибирского шельфа, где деградация подводной мерзлоты сопровождается разрушением мелководных гидратов метана, что приводит к массированному выбросу метана в атмосферу [57 - 61]. Согласно существующим оценкам, поток метана из мелководной части Восточно - Сибирского шельфа в атмосферу арктического региона может достигать значений, значительно превышающих вклад всех континентальных морей Мирового океана [57]. В работе Шаховой с соавторами [54] показано, что при условии увеличения скорости деградации подводной мерзлоты возможен массированный выброс метана в атмосферу, что не исключает катастрофический сценарий развития климатических изменений. Поэтому разработка методов количественной оценки выброса метана из донных осадков в водную толщу (атмосферу) крайне актуальна.
Оценки потока метана в атмосферу и его прогноз на ближайшую и отдаленную перспективы необходимы при решении задач глобального измене-
ния климата, так как метан является очень эффективным парниковым газом, способным поглощать инфракрасное излучение как минимум в 21 раз сильнее углекислого газа [2, 19, 47, 54, 58, 150, 152]. Знание особенностей пространственно - временной изменчивости областей пузырьковой разгрузки метана и характера распределения всплывающих пузырьков по размерам также необходимо при исследовании вертикального транспорта кислорода, бактерий, взвешенного вещества, поверхностно активных и питательных веществ, как самими пузырьками, так и за счет вызванного всплывающими пузырьками апвеллинга вод, который также вовлекает перечисленные субстанции в вертикальный перенос [72, 86, 87].
Акустические методы являются наиболее эффективными и широко используются для дистанционного исследования водной толщи и дна Мирового океана [29, 53, 94, 111, 149, 151]. Это связанно с тем, что акустические волны распространяется в водной толще с наименьшим по сравнению с электромагнитными волнами затуханием. Они могут проходить большие расстояние в водной толще, что особенно важно для исследования глубоководных районов Мирового океана. Использование высокочастотных акустических сигналов позволяет добиться хорошего пространственного разрешения, приводит к уменьшению стоимости, размеров, веса систем и является более экологичным по сравнению с низкочастотными акустическими сигналами. Данные методы успешно используются для исследования особенностей водной толщи и дна океана и позволяют значительно повысить эффективность поисковых, экспериментальных работ и существенно расширить круг решаемых задач.
Актуальным является развитие гидроакустических методов для изучения газовых эманаций дном океана в зонах пузырьковой разгрузки метана, что подтверждается большим количеством публикаций на эту тему [82, 110, 149, 151, 160].
Пузырьковый транспорт является наиболее эффективным путем миграции метана из донных отложений в водную толщу и атмосферу [13, 24, 29,
36, 93, 94]. В морях и озерах диффузионный поток, как правило, составляет от 5 до 20% (в зависимости от размера пузырьков, глубины места, растворимости и т.д.) от общего потока метана, величина которого определяется пузырьковым переносом [53, 92, 93, 146, 149, 151].
До недавнего времени в море Лаптевых были известны одиночные области пузырьковой разгрузки метана [69, 148, 151]. В 2011 - 2012 г при непосредственном участии автора в мелководной и глубокой части шельфа моря Лаптевых были подтверждены ранее известные области и впервые обнаружены обширные зоны пузырьковой разгрузки [46, 53, 69, 149, 151]. Прямые измерения показали, что в составе газовой смеси, переносимой пузырьками, преобладает метан [53], концентрация которого, вблизи поверхности вода/атмосфера, зависит от их, глубины места, и растворимости основных газов, участвующих в газообмене между пузырьком (метан) и растворенными газами (азот, кислород). В этих зонах выходящие со дна в водную толщу всплывающие пузырьки различного размера образуют области повышенной концентрации, которые на эхограммах видны в виде ГФ, часто простирающихся от дна до поверхности.
Изучение ГФ представляет интерес, как с научной, так и с практической точек зрения. ГФ являются легко регистрируемым поисковым признаком придонных скоплений газогидратов метана - кристаллических соединений клатратного типа, образующиеся из метана и воды при низких температурах и высоком давлении, которые рассматриваются как потенциальный резерв углеводородного сырья [19, 108].
Согласно принятым представлениям, основные запасы гидратов находятся на континентальном склоне океанов и называются океаническими гидратами, характерной особенностью которых является их образование при высоких давлениях и положительной температуре [17, 19, 108]. Примером таких гидратов являются гидраты, обнаруженные в Охотском море, Черном море, и в Баренцевом море вблизи Шпицбергена.
В отличие от океанических гидратов, арктические гидраты, залегающие, например, на мелководном шельфе МВА, образуются при низких давлениях и отрицательной температуре [17, 116, 117]. Именно арктические гидраты являются наиболее чувствительными к климатическим изменениям по той причине, что мерзлота, сформировавшаяся во время последней ледниковой эпохи (во время последней регрессии уровень моря был примерно на 100 м ниже современного), деградирует вследствие достижения термического равновесия с относительно теплой придонной водой. К тому же, в последние десятилетия температура воды на шельфе МВА значительно повысилась [61], что уже привело к увеличению температуры донных осадков [131, 149]. В океанах газогидраты в основном находятся на континентальных склонах в виде мощных слоев в осадочной толще, простирающихся до глубин порядка нескольких сотен метров ниже поверхности морского дна. Для их обнаружения обычно используются комплексные геофизические методы, а также бурение осадочных пород. Газогидраты встречаются и непосредственно вблизи морского дна (на глубине нескольких метров под его поверхностью) и зачастую располагаются в зонах пузырьковой разгрузки метана, что было показано на примере Охотского моря [26, 48, 98, 162].
В настоящие время Япония, Индия, США, а так же ряд других стран разработали национальные программы по изучению и освоению газогидрат-ных месторождений, количество которых на сегодняшний день достигает двухсот [19, 63]. В настоящее время на шельфе Японии промышленная добыча метана уже начата [75, 99]. В перспективе такого рода добыча метана может быть начата и на арктическом шельфе России. Другим прикладным аспектом данной работы представляется оконтуривание районов метановых факелов, наличие которых с высокой вероятностью свидетельствует о возможной дестабилизации ниже залегающих газогидратов. Такого рода информация крайне необходима, например, нефтяным и газовым компаниям во избежание аварийных ситуаций при постановке буровых платформ.
На рисунке 2 представлена карта, на которой желтыми точками отмечены области, в которых уже были обнаружены газогидраты, а красными, районы их предположительного залегания [19, 108].
Рис. 2. Районы открытых (желтые точки) и предполагаемых (красные точки)
месторождений газогидратов [19, 108]
Таким образом, исследования зон пузырьковой разгрузки метана чрезвычайно полезны для количественной оценки вклада потока метана в процесс изменения климата, для достоверной оценки геоинженерных рисков при установлении буровых платформ, а также для обеспечения экологической безопасности по трассе Северного Морского Пути. Практический интерес заключается также в возможности обнаружения и оконтуривания перспективных залежей метана и его газогидрата [1, 3, 12, 14, 15, 25, 29, 75, 76, 85, 99 -101, 106].
На сегодняшний день для оценки потока метана из областей его разгрузки активно используются акустические методы [13, 21, 23, 24, 29, 49, 53, 86, 89, 92]. Наиболее подходящим для этих целей средством, является активное эхолокационное зондирование.
Дистанционные акустические методы, основанные на измерении уровня обратного рассеяния звука, являются чрезвычайно эффективными при исследовании ГФ. Эхолоты и гидролокаторы способны обнаружить одиночный пузырек миллиметрового размера на расстояниях, достигающих тысячи мет-
ров, поскольку акустическое сечение рассеяния газового пузырька может в сотни раз превышать его поперечное геометрическое сечение. На эхолотных записях ГФ наблюдаются в виде гидроакустических аномалий различных размеров и конфигураций, при этом вертикальные размеры некоторых глубоководных ГФ могут достигать километра и более [31, 46, 95, 143].
Дистанционные акустические наблюдения с помощью эхолота или гидролокатора позволяют обнаружить ГФ, уточнить их размеры, определить скорости всплытия пузырьков, оценить потоки метана в водную толщу и атмосферу [24, 33, 35, 37, 72, 86]. Наиболее подходящим для этой цели инструментом является активное эхолокационное зондирование, дальнейшему развитию которого и посвящена данная работа.
1.3 Цель диссертационной работы и личный вклад автора
Целью диссертационной работы является разработка и апробация в натурных условиях акустических методов и программных средств зондирования водной толщи и дна океана для количественной оценки пузырьковой эмиссии метана из донных отложений в водную толщу и атмосферу.
Для достижения вышеуказанной цели были сформулированы и решены следующие задачи:
1. Разработан метод количественной акустической экспресс оценки потока метана в водную толщу и атмосферу, применимый в условиях мелководного арктического шельфа;
2. Разработан метод расчета по данным акустического зондирования профиля концентрации растворенного в воде метана для глубоководных зон его пузырьковой разгрузки;
3. Разработан метод увеличения точности позиционирования источников пузырьковой разгрузки метана на морском дне;
4. Разработаны программное обеспечение и технические средства, позволяющие реализовать вышеперечисленные методы;
5. Проведено экспериментальное апробирование разработанных методов в
морях Дальнего Востока и российского сектора Арктики. Научная новизна и положения, выносимые на защиту, заключаются в следующем:
1. Разработан и реализован в морях Восточной Арктики метод количественной экспресс оценки пузырькового потока метана с помощью однолу-чевых и многолучевых эхолотов.
2. Разработан и реализован метод количественной акустической оценки профиля концентрации растворенного в водной толще метана.
3. Разработан и реализован метод увеличения точности позиционирования источников пузырьковой разгрузки метана на морском дне.
Достоверность результатов была обеспечена путем использования комплекса современного гидроакустического оборудования. Для акустического зондирования водной толщи и дна океана были использованы современные гидроакустические устройства: научный эхолот Simrad EK15 (Норвегия), многолучевой эхолот Imagenex Delta-T (Канада), а также модернизированные судовые гидролокаторы Сарган-ГМ (Россия), судовые эхолоты Сарган-ЭМ (Россия) и ELAC (Германия) и переносной, портативный комплекс Furuno (Япония), разработанный на базе двухчастотного рыбопоискового эхолота. Полученные выводы основаны на результатах математической и графической обработки данных, выполненной с использованием современных пакетов программ, применяемых в мировой научной практике (MatLab, Surfer и др.)
Результаты диссертационной работы могут быть применены для обнаружения и проведения оценки потоков метана из зон его разгрузки на различных глубинах, а для глубоководных областей, в том числе, и для определения скорости течения и профиля концентрации растворенного в воде метана. Разработанная база данных «Газовые факелы Охотского моря», содержащая сведения о более чем 1500 регистраций газовых факелов, представляет как научный, так и прикладной интерес в контексте расширения разведки и
добычи энергоресурсов морей Дальнего Востока и Восточной Арктики, и в соответствии с планом материально-технического развития РФ до 2020 г. (№ Пр. -1969 от 18 сентября 2008 г.). На разработанное программное обеспечение получены четыре свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ (№2010620232, №2012610848, №2010610722, №2013611055). Получено авторское свидетельство патента на полезную модель №2014106401 «Стенд для исследования образования и разложения газогидратов». В результате проведенной работы было получено три акта о внедрении методов, которые были использованы в нескольких длительных экспедициях на шельфе Арктики.
Результаты проведенной работы стали важной составной частью реализации этапов следующих научно исследовательских работ, выполненных при прямом участии диссертанта в экспериментальных, теоретических, и натурных исследованиях:
1. 2009 - 2011 г. «Гидрофизические, гидроакустические и геодинамические процессы в океане и их взаимодействие в системе «шельф - глубокое море»;
2. 2013 - 2020 г. «Современные проблемы радиофизики и акустики, в том числе фундаментальные основы радиофизических и акустических методов связи, локации и диагностики, изучение нелинейных волновых явлений»;
3. 2013 - 2020 г. «Изучение фундаментальных основ возникновения, развития, трансформации и взаимодействия гидроакустических, гидрофизических и геофизических полей в условиях глубокого и мелкого моря, а также развитие акустических методов связи, локации и диагностики сложных систем»;
4. 2013 - 2020 г. «Разработка методов акустической оценки потоков метана в водную толщу и атмосферу, адаптированных к условиям реальных зон разгрузки метана в морях Дальнего Востока и восточной Арктики»;
5. 2013-2020 г. «Поиск и исследование зон пузырьковой разгрузки метана в ДВ морях и российском секторе Арктики акустическими методами». Результаты настоящего исследования были получены и широко использовались при выполнении следующих грантов:
1. Правительства Российской Федерации "Сибирский арктический шельф как источник парниковых газов планетарной значимости: количественная оценка потоков и выявление возможных экологических и климатических последствий"-2013-220-04-157;
2. Российского Фонда Фундаментальных Исследований (РФФИ) 09-05-
00709-а «Пузырьковый транспорт метана в водную толщу и атмосферу»;
3. РФФИ 11-05-12026-офи-м-2011 «Диагностика процессов образования и разложения газогидратов метана акустическими и оптическими методами»;
4. РФФИ 13-05-12038 «Новые подходы к моделированию процессов образования и разложения газогидратов метана на основе акустических и оптических методов»;
5. РФФИ 13-05-12028 «Количественная оценка выброса метана из донных отложений морей Восточной Арктики в зависимости от состояния подводной мерзлоты»;
6. РФФИ 13-05-12041 «Оценка экологического риска, обусловленного массированным выбросом метана из донных отложений шельфа морей Восточной Арктики»;
7. ДВО РАН 14-Ш-В-07-025 «Исследование физических свойств всплывающих пузырьков оптическими и акустическим методами»
8. ДВО РАН 09-Ш-А-07-331 «Пузырьковый транспорт метана в водную толщу и атмосферу»;
9. ДВО РАН 12-Ш-А-07-131 «Пузырьковая разгрузка метана в морях Дальнего Востока и Тихоокеанского сектора Арктики». Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано два-
дцать девять работ, в том числе шесть статей в журналах, входящих в список
ВАК:
1. Черных ДВ., Саломатин А.С., Юсупов В.И., Шахова Н.Е., Сергиенко В.И., Космач Д.А., Мелузов А.А., Семилетов И.П. Количественная акустическая оценка потоков метана с припайного льда на мелководном Восточно-Сибирском шельфе // Вестник ДВО РАН. 2013. № 6. С. 128 -133.
2. Буров Б.А., Мальцева Е.В., Лазарюк А.Ю., Саломатин А.С., Телегин Ю.А., Черных Д.В. Метан в донных осадках и водном слое над тектоническими разломами в Амурском заливе Японского моря // Вестник ДВО РАН. 2014. Т. 4. № 176. С. 66 - 74.
3. Сергиенко В.И., Лобковский Л.И., Семилетов И.П., Дударев О.В., Дмитревский Н.Н., Шахова Н.Е., Романовский Н.Н., Космач Д.А., Никольский Д.Н., Никифоров С.Л., Саломатин А.С., Ананьев Р.А., Росляков А.Г., Салюк А.Н., Карнаух В.Н., Черных Д.Б., Тумской В.Е., Юсупов В.И., Куриленко А.В., Чувилин Е.М., Буханов Б.А. Деградация подводной мерзлоты и разрушение гидратов шельфа морей Восточной Арктики как возможная причина «метановой катастрофы»: некоторые результаты комплексных исследований 2011 года // Доклады Академии наук. 2012. Т. 446. № 3. С. 330 - 335.
4. Саломатин А. С., Юсупов В.И., Верещагина О. Ф., Черных Д.В. Акустическая оценка концентрации метана в водной толще в областях его пузырьковой разгрузки // Акустический журнал. 2014. № 5. Т. 60. С. 638 - 644.
5. Maksimov A.O., Burov B.A., Salomatin A.S., Chernykh D.V. Sounds of marine seeps: A study of bubble activity near a rigid boundary // Journal of acoustical society of America. USA. 2014. V. 136. № 3. Р. 1065 - 1076.
6. Shakhova N., Semiletov I., Leifer I., Sergienko V., Salyuk A., Kosmach D., Chernykh D., Stubbs C., Nicolsky D., Tumskoy V., Gustafsson O. Ebullition and storm - induced methane release from the East Siberian Arctic Shelf
// Nature Geoscience. 2014. № 7. 2014. Р. 64 - 70.
Результаты работы докладывались на следующих конференциях: 5 - ая и 6 - ая конференции молодых ученых «Океанологические исследования» (Владивосток, 2011, 2013), 16 - ая и 17 - ая Всероссийская научная конференция студентов - физиков и молодых ученых (Волгоград, Екатеринбург 2010, 2011), 6 - ой и 7 - ой всероссийский симпозиум «Физика Геосфер» (Владивосток, 2009, 2011), 3 - я Всероссийская научно - техническая конференция «Технические проблемы освоения мирового океана» (Владивосток, 2009), 12 - ая школа семинар им. акад. Л.М. Бреховских (Москва, 2009), 10 - th International Conference on Gas in Marine Sediments (Listvaynka, Lake Baikal, 2010), 22 - ая сессия РАО, совмещенная с сессией научного совета РАН по акустике (Москва, 2010), International Workshop on the Sakhalin Slope Gas Hydrate Project (2011, Jeju, Korea), American Geophysical Meeting (AGU) Fall Meeting (2012, 2013, 2014, San-Francisco, USA).
Личный вклад автора. Для достижения цели путем реализации вышеперечисленных задач автор лично участвовал в создании акустических комплексов и разработке оригинальных методов количественной оценки потока метана, организовывал и выполнял отдельные натурные эксперименты, внес основной или решающий вклад в обработку экспериментальных данных. В период с 2011 по 2014 годы автором в девяти международных морских экспедициях было проведено экспериментальное апробирование разработанных методов в зонах пузырьковой разгрузки метана в морях Дальнего Востока (Охотское море) и российского сектора Арктики (МВА).
Разработанные методы были внедрены автором в четырех летних и зимних морских международных экспедициях включая: 45 суточную экспедицию в МВА на НИС Академик М.А. Лаврентьев, 37 суточную - на НИС Виктор Буйницкий и двух ледовых экспедициях выполненных в юго-восточной части моря Лаптевых. Для повышения квалификации по теме исследований автор прошел стажировки в ведущих иностранных исследовательских центрах по теме исследований (University of California Santa
Barbara, University of Stockholm). Научные результаты, связанные с исследованием особенностей обратного рассеяния на шельфе Арктики, получены при решающем вкладе автора. Все защищаемые научные положения получены при решающем или основном вкладе автора.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературных источников и двух приложений. Общий объем работы составляет 166 страниц, в том числе 61 ри-сункок и 5 таблиц. Список литературных источников содержит 162 наименования.
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю заведующему лабораторией «Акустической океанографии» к.ф. - м.н. А. С. Саломатину за многолетнюю, всестороннюю поддержку и помощь при написании работы; к.ф. - м.н. В. И. Юсупову за помощь в обработке гидроакустических данных; заведующему лабораторией «Арктических исследований» д.г. - м.н. И. П. Семилетову, д.г. - м.н. Н. Е. Шаховой, и к.г. - м.н. О. В. Дудареву за предоставленную возможность участия в морских экспедициях, моральную поддержку, как в ходе этих работ, так и в процессе работы над диссертацией, а так же огромное число практических советов; д. г. - м.г. А.В. Хортову за поддержку при подготовке работы и практические советы в оформлении; командам научно - исследовательских судов «Академик М.А. Лаврентьев», «Виктор Буйницкий», «Oden» за активный вклад в реализацию гидроакустических и геофизических экспериментов; персоналу Тиксинской гидробазы за помощь в проведении ледовых буровых экспедиций и логистических операций в ходе проведения данных экспедиций; сотрудникам лаборатории «Акустической океанографии»: к.т.н. Б. Я. Ли, Е. М. Каплиной, к.т.н. О. С. Громашевой, Е. А. Масленникову, В. А. Юх-новскому; сотрудникам лаборатории «Арктических исследований»: к.ф. -м.н. А. Н. Салюку, Д. А. Космач, к.г. - м.н. А. Н. Чаркину, С. П. Пугач и к.г.н. И. И. Пипко; сотрудникам лаборатории сейсмостратиграфии ИО РАН к.т.н. Н.Н. Дмитриевскому, А. А. Мелузову, Р. А. Ананьеву; профессору Универ-
Похожие диссертационные работы по специальности «Океанология», 25.00.28 шифр ВАК
Метан в мерзлых и протаивающих породах Западной Арктики2024 год, кандидат наук Задорожная Наталия Александровна
Аномальные поля метана в Охотском море и их связь с геологическими структурами2003 год, кандидат геолого-минералогических наук Шакиров, Ренат Белалович
Геохимические особенности органического вещества донных осадков в морях Восточной Арктики2018 год, кандидат наук Гершелис, Елена Владимировна
Моделирование переноса растворенного метана океаническими течениями2006 год, кандидат физико-математических наук Малахова, Валентина Владимировна
Многолетнемерзлые толщи шельфа морей Российской Арктики (по данным геофизических исследований)2023 год, доктор наук Кошурников Андрей Викторович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Черных Денис Вячеславович, 2014 год
6. Список используемой литературы
1. Авдейко Г.П., Гавриленко Г.М., Черткова Л.В. "Вулканолог" исследует подводный факел // Природа. 1986. № 7. С. 80-87.
2. Акуличев В.А., Обжиров А.И., Шакиров Р.Б., Мальцева Е. В., Гресов А. И., Телегин Ю. А. Условия формирования газогидратов в Охотском море // Доклады Академии наук. 2014. Т. 454. № 3. С. 340 - 342.
3. Аникеев В.В., Обжиров А.И. Влияние низкотемпературных гидротерм на газовый состав придонной воды в Охотском море // Океанология. 1983. Т. 33. № 3. С. 360 - 366.
4. Браун Ч.Е. Access VBA: Программирование в примерах. : Пер. с англ.// Ч.Е. Браун, Р. Петруша. - М: КУДИЦ - ОБРАЗ. 2006. С. 432.
5. Бреховских Л.М. Океан и человек. Настоящее и будущее. - М.: Наука, 1987.
6. Буланов В.А., Бьорно Л. Рассеяние звука сферой с учетом поглощения энергии // Акустический журнал. 1992. Т. 38. № 2. С. 252-259.
7. Буров Б.А., Мальцева Е.В., Лазарюк А.Ю., Саломатин А.С., Телегин Ю.А., Черных Д.В. Метан в донных осадках и водном слое над тектоническими разломами в Амурском заливе Японского моря // Вестник ДВО РАН. 2014. Т. 4. № 176. С. 66-74.
8. Веселов О.В., Ильёв А.Я., Кононов В.Э. Тектоника и углеводородный потенциал Охотского моря // Владивосток: ДВО РАН. 2004. С. 160.
9. Гаврилов А.В., Романовский Н.Н., Хуббертен Х.В., Романовский В.Е. Распространение островов - реликтов ледового комплекса - на Восточно - Сибирском арктическом шельфе Криосфера Земли // Криосфера Земли. 2003. Т 7. № 1. С 18-32.
10. Гетц К. Access. Сборник рецептов для профессионалов (+CD). 2-е изд.: Пер. с англ. / К. Гетц, П. Литвин, Э. Берон. - СПб.: Питер. 2005. С. 782.
11. Грамберг И.С., Кулаков Ю.Н., Погребицкий Ю.Е., Сороков Д.С. Арктический нефтегазоносный супербассейн // Нефтегазоносность Мирового океана. Л. ПГО. Севморгеология. 1984. С. 7 - 21.
12. Гранин Н.Г., Гранина Л.З. Газовые гидраты и выходы газов на Байкале // Геология и геофизика. 2002. Т. 43. № 7. С. 629-637.
13. Диденкулов И.Н., Муякшин С.И., Стромков А.А., Фикс Г.Е. Определение эмиссии метана из донных осадков мелководных водоемов с помощью эхолота // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. Т. 5. № 3. С. 43-49.
14. Зоненшайн Л.П. Газовый источник на дне Охотского моря // Природа. 1987. № 8. С. 53-57.
15. Зоненшайн Л.П., Мурдмаа И.О., Баранов Б.В. и др. Подводный газовый источник к западу от о-ва Парамушир // Океанология. 1987. Т. 27. № 5. С. 795-800.
16. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. 1981. Мир. Т. 1. С. 280.
17. Криотермия и натуральные газгидраты в Северном ледовитом океана. Отв. ред. В.А. Соловьев. Л:Севморгеология. 1987. С. 150.
18. Лобковский Л.И., Никифоров С.Л., Шахова Н.Е., Семилетов И.П., Либина Н.В., Ананьев Р.А., Дмитревский Н.Н. О механизмах деградации подводных многолетнемерзлых пород на восточном арктическом шельфе россии // Доклады Академии наук. 2013. Т. 449. № 2. С. 397-401.
19. Макогон Ю.Ф. Газогидраты. История изучения и перспективы освоения // Геология и полезные ископаемые мирового океана. 2010. № 2. С. 5 - 21.
20. Максимов А.О, Акустические проявления пузырьков, вмороженных в ледовый покров // Акустический журнал. 2011. Т. 57. № 3. С. 398 -408.
21. Максимов А.О. Спектр шума "газового факела" // Акустически журнал. 2005. Т. 51. № 4. С. 511 - 519.
22. Мировой океан. Физика, химия и биология океана, осадкообразование в океане и взаимодействия геосфер Земли. М: Научный мир. 2014. Т. 2. С. 576.
23. Муякшин С. И., Заутер Э. Дистанционный акустический метод определения производительности подводного источника газовых пузырьков // Океанология. 2010. Т. 50. №. 6. С. 1045-1051.
24. Муякшин С.И., Заутер Э., Бетиус А. и др. Некоторые результаты эхолокационной съемки источника метана, связанного с глубоководным грязевым вулканом "Хаакон Мосби" // Сб. тр. XV сессии РАО. Акустика океана. Москва. 2004. Т. 2. С.165 - 168.
25. Обжиров А.И., Казанский Б.А., Мельниченко Ю.И. Эффект звукорассеяния придонной воды в краевых частях Охотского моря // Тихоокеанская геология. 1989. № 2. С. 119 - 121.
26. Отчет о работах в 11А рейсе НИС М.Келдыш. Материалы по газогидратоносности Охотского моря. Л. 1988. С. 125 - 174.
27. Романовский Н.Н., Елисеева А.А., Гаврилов А.В., Типенко Г.С., Хуббертен Х.В. Многолетняя динамика толщ мерзлых пород и зоны стабильности газовых гидратов в рифтовых структурах Арктического шельфа Восточной Сибири. Геолого-тектоническая модель и палеогеографический сценарий // Криосфера Земли. 2005. Т. 9. № 4. С 42 - 53.
28. Сабинин К.Д., Серебряный А.Н. Применение акустических допплеровских профилометров течений для изучения пространственной структуры морской среды // Акустический журнал. 2012. Т. 58. № 5. С. 639 - 648.
29. Саломатин А.С., Юсупов В.И. Акустические исследования газовых "факелов" Охотского моря // Океанология. 2011. Т. 51. № 5. С. 911919.
30. Саломатин А.С., Юсупов В.И. Акустические исследования газовых «факелов» Охотского моря // Шестой всероссийский симпозиум «Физика Геосфер». Владиовсток. 2009. С. 126-131.
31. Саломатин А.С., Юсупов В.И. Газовые факела Охотского моря // Акустика океана. Атмосферная акустика. Сборник трудов XIII сессии Российского акустического общества. Москва. 2003. Т. 4. С. 145 - 148.
32. Саломатин А.С., Юсупов В.И. Повышение эффективности акустического дистанционного зондирования океана // Исследование гидрофизических полей акустическими методами. Владивосток. 1983. С. 75 - 78.
33. Саломатин А.С., Юсупов В.И., Ли Б.Я. Дистанционные акустические исследования водной толщи и дна океана: аппаратура и методика // Дальневосточные моря России. Физические методы исследования. Москва. 2007. Кн. 4: С. 87 - 110.
34. Саломатин А.С., Юсупов В.И., Отрощенко О.С. Акустические проявления газовых факелов в водной толще и морском дне// Докл. X науч. шк.-сем. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана" М. ГЕОС. 2004. С. 300 - 303.
35. Саломатин А.С., Юсупов В.И., Ли Б.Я., Черных Д.В., Верещагина О.Ф. Гидроакустические средства мониторинга эманаций донных газов // Океанологические исследования дальневосточных морей и северозападной части Тихого океана: в 2 кн. Владивосток. 2013. Кн. 2. С. 229 - 240.
36. Саломатин А. С., Юсупов В.И., Верещагина О. Ф., Черных Д.В. Акустическая оценка концентрации метана в водной толще в областях его пузырьковой разгрузки // Акустический журнал. 2014. Т. 60. № 5. С. 638 - 644.
37. Саломатин А.С., Юсупов В.И., Ли Б.Я., Черных Д.В., Громашева О.С., Бачинский К.В., Кошелева А.В., Юхновский В.А. Развитие методов дистанционного акустического зондирования морской среды,
исследование связи параметров акустических сигналов и ее гидрофизических характеристик // Гидрофизические,
гидроакустические и геодинамические процессы в океане и их взаимодействие в системе «шельф - глубокое море»: отчет о НИР (заключительный) / ТОИ ДВО РАН; рук. Долгих Г.И.- Владивосток. 2012. С. 200 - 246.-- № ГР 01200956694. инв. № 02201257194.
38. Саломатин А.С., Черных Д.В., Юсупов В.И. Регистрация газовых факелов с припайного льда на шельфе Арктики // Тенденции и инновации Современной науки. Материалы VI Международной научно-практической конференции. Краснодар. 2013. С. 23.
39. Саломатин А.С., Шевцов В.П., Юсупов В.И. Аппаратурный комплекс для исследования гидрофизических полей методом дистанционного акустического зондирования // Океанология. 1985. Т. 25. № 3. С. 697702.
40. Саломатин А.С., Шевцов В.П., Юсупов В.И. Океанологические исследования с помощью эхолотов. Опыт двадцатилетнего использования // Доклады IX научной школы - семинара акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XII сессией РАО. Москва. 2002. С. 250-253.
41. Саломатин А.С., Шевцов В.П., Юсупов В.И. Численная оценка параметров внутренних волн по данным акустических наблюдений // Информатика и моделирование в океанологических исследованиях. Владивосток. 1999. С. 196 - 212.
42. Саломатин А.С., Юсупов В.И., Черных Д.В. Оценка глубоководных течений по данным гидроакустической съемки газовых "факелов" // Сборник трудов XXII сессии РАО. 15-17 июня. Москва. 2010. Т. 2. С. 273 - 2 76.
43. Саломатин А.С., Юсупов В.И., Черных Д.В. Определение координат газовых «факелов» с помощью эхолота // Доклады XII - ой школы
семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана" и XXI сессии РАО. Москва. 2009. С. 292 - 295.
44. Саломатин А.С., Юсупов В.И., Черных Д.В. Определение координат источников всплывающих газовых пузырьков на морском дне с помощью эхолотов и гидролокаторов // 3-я всероссийская научно -техническая конференция «Технический проблемы освоения мирового океана». Владивосток. 2009. С. 225 - 229.
45. Саломатин А.С., Юсупов В.И., Черных Д.В. Оценка глубоководных течений по данным гидроакустической съемки газовых "факелов" // Доклады XXII сессии РАО совмещенной с сессией научного совета РАН по акустике. Москва. 2010. Т. 2. С. 273 - 276.
46. Сергиенко В.И., Лобковский Л.И., Семилетов И.П., Дударев О.В., Дмитревский Н.Н., Шахова Н.Е., Романовский Н.Н., Космач Д.А., Никольский Д.Н., Никифоров С.Л., Саломатин А.С., Ананьев Р.А., Росляков А.Г., Салюк А.Н., Карнаух В.Н., Черных Д.Б., Тумской В.Е., Юсупов В.И., Куриленко А.В., Чувилин Е.М., Буханов Б.А. Деградация подводной мерзлоты и разрушение гидратов шельфа морей Восточной Арктики как возможная причина «метановой катастрофы»: некоторые результаты комплексных исследований 2011 года // Доклады Академии наук. 2012. Т. 446. № 3. С. 330 - 335.
47. Семилетов И.П. Углеродиный цикл и глобальные изменения в прошлом и настоящем // Химия морей и океанов Отв. ред. О.К. Бордовский. Москва. 1995. С.130 - 154.
48. Соловьев Б.А. Особенности газогидратпроявления в районе острова Парамушир (Охотское море). Материалы по газогидратоносности Охотского моря. Ленинград. 1988. С. 126 - 174.
49. Ткешешашвили Г.И., Егоров В.Н., Мествиришвили Ш.А. Метановые газовыделения со дна Черного моря в приустьевой зоне р. Супса у побережья Грузии // Геохимия. 1997. № 3. С. 331 - 335.
50. Черных Д.В. Разработка программного обеспечения для проведения эхолотной батиметрической съемки // Семнадцатая Всероссийская научная конференция студентов - физиков и молодых ученных. Екатеринбург. 2011.
51. Черных Д.В. Разработка программного обеспечения на основе СУБД, предназначенного для хранения, обработки, систематизации и анализа акустической и другой сопутствующей информации о газовых «факелах» // Шестнадцатая Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученных. Волгоград. 2010.
52. Черных Д.В., Саломатин А.С. База данных газовых факелов Охотского моря // Пятая конференция молодых ученых «Океанологические исследования». Владивосток. 2011.
53. Черных Д.В., Саломатин А.С., Юсупов В.И., Шахова Н.Е., Сергиенко В.И., Космач Д.А., Мелузов А.А., Семилетов И.П. Количественная акустическая оценка потоков метана с припайного льда на мелководном Восточно-Сибирском шельфе // Вестник ДВО РАН. Россия. 2013. № 6. С. 128 - 133.
54. Шахова Н.Е., Алексеев В.А., Семилетов И.П., Прогноз эмиссии метана на Восточно-Сибирском шельфе // Доклады Академии наук. 2010. Т. 430. № 4. С. 533 - 544.
55. Шахова Н.Е., Семилетов И.П., Бельчева Н.Н. Метан в морях Восточной Арктики // Доклады Академии Наук. 2005. Т. 402. N 4. С. 529 - 533.
56. Шахова Н. Е., Семилетов И. П., Бельчева Н. А. Растворенный метан в шельфовых водах Арктических морей //Доклады Академии наук. 2005. Т. 402. № 4. С. 529 - 533.
57. Шахова Н.Е., Семилетов И.П., Салюк А.Н., Бельчева Н.,Н., Космач Д.А. Аномалии метана в приводном слое атмосферы на шельфе восточно-сибирской Арктики // Доклады Академии наук. 2007. Т. 414. № 6. С. 819 - 823.
58. Шахова Н.Е., Семилетов И.П., Салюк А.Н., Бельчева Н.Н., Космач Д.А., Сергиенко В.И. О роли Восточно-Сибирского шельфа в современном цикле метана и глобальном изменении климата // Вестник ДВО РАН. 2008. № 4. С. 3 - 15.
59. Шахова Н.Е., Семилетов И.П., Сергиенко В.И., Салюк А.Н., Бельчева Н.Н., Космач Д.А. Современное состояние вопроса о роли ВосточноСибирского шельфа в современном цикле метана // В монографии «Изменение окружающей среды и климата природные и связанные с ними техногенные катастрофы»: Пред. ред. кол.: Н.П. Лаверова. РАН. Москва. 2008. Т. 6. С. 64 - 176.
60. Шахова Н.Е., Сергиенко В.И., Семилетов И.П. Вклад ВосточноСибирского шельфа в современный цикл метана // Вестник РАН. 2009. Т. 79. № 6. С. 507 - 518.
61. Шахова Н.Е., Никольский Д.Ю., Семилетов И.П., О современном состоянии подводной мерзлоты на Восточно - Сибирском шельфе: тестирование результатов моделирования данными натурных измерений // Доклады Академии наук. 2009. Т. 429. № 4. С. 541 - 544.
62. Шевцов В.П., Саломатин А.С., Юсупов В.И. Исследование микромасштабной структуры гидрофизических полей в океане акустическим методом // Акустический журнал. 1988. Т. 34. № 1. С. 75.
63. Шнюков Е.Ф., Гожик П.Ф., Краюшкин В.А., Клочко В.П. В трех шагах от субмаринной добычи газогидратов // Геология и полезные ископаемые мирового океана. 2007. № 1. С 32 - 52.
64. Юсупов В.И, Саломатин А.С., Воронин А.А. Исследования акустических неоднородностей мелководного шельфа северовосточной Азии // Тезисы докл. межд. конф. "Консервация и трансформация вещества и энергии в криосфере земли". Москва. 2001. С. 200.
65. Юсупов В.И., Саломатин А.С., Воронин А.А. Предварительные результаты гидроакустических исследований распределения подводной
мерзлоты на шельфе северо-востока Азии // Тезисы докладов международного рабочего совещания по изучению глобальных изменений на Дальнем Востоке. Владивосток. 2002. С. 45 - 46.
66. Юсупов В.И., Саломатин А.С., Воронин А.А. Экстремально глубокое проникновение высокочастотных акустических волн на арктическом шельфе // Доклады 9-ой школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. Москва. 2002. С. 274 - 277.
67. Юсупов В.И., Саломатин А.С., Семилетов И.П. Связь обратного высокочастотного рассеяния звука и температуры в верхнем слое осадков на шельфе арктических морей // Доклады Академии наук. 2005. Т. 402. № 5. С. 686 - 688.
68. Юсупов В.И., Саломатин А.С., Верещагина О.Ф., Черных Д.В. Акустическая оценка придонных концентраций метана в областях его разгрузки в виде газовых пузырей // Седьмой всероссийский симпозиум «Физика Геосфер». Владивосток. 2011. С. 530 - 534.
69. Юсупов В.И., Салюк А.Н., Карнаух В.Н., Семилетов И.П., Шахова Н.Е. Обнаружение областей пузырьковой разгрузки метана на шельфе моря Лаптевых в восточной Арктике // Доклады Академии наук. 2010. Т. 430. № 6. С. 820 - 823.
70. Ainslie, M.A., Leighton, T.G. Review of scattering and extinction cross-sections, damping factors, and resonance frequencies of a spherical gas bubble // Journal of acoustical society of America. 2010. V. 130. № 5. P. 3184 - 3208.
71. Alves S.S., Orvalho S.C.P. and Vasconcelos J.M.T. Effect of bubble contamination on rise velocity and mass transfer// Chem. Eng. Sci. 2005. № 60. P. 1 - 9.
72. Artemov, Y.G., Egorov, V.N., Polikarpov, G.G., Gulin, S.B. Methane emission to the hydro-and atmosphere by gas bubble streams in the Dnieper paleo-delta, the Black Sea // Морський еколопчний журнал. 2007. № 3. С. 5 - 26.
73. Artemov Y.G. Software support for investigation of natural methane seeps by hydroacoustic method // Морський еколопчний журнал. 2006. Т. 5. № 1. P. 57 - 71.
74. Blanchard D.C., Woodcock A.H. Bubble formation and modification in the sea and its meteorological significance // Tellus. 1957. V. 9. P. 145 - 158.
75. Boles J.R., Clark J.F., Leifer I., Washburn L. Temporal variation in natural methane seep rate due to tides, Coal Oil Point area, California // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. № 11. P. 27077 - 27086.
76. Brooks J.M., Kennecun M.C., Fay R.R., McDonald T.J., Sassen R. Thermogenic gas hydrates in the Gulf of Mexico // Science. 1984. V. 223. P. 696 - 698.
77. Chernykh D., Shakhova N., Semiletov I., Yusupov V., Salomatin A., Kosmach D., Meluzov A. Temporal variability of methane fluxes in the coastal methane hot spot on the East Siberian Arctic Shelf // AGU Fall Meeting. San-Francisco. USA 2013. GC21D-0861.
78. Clift R., Grace J.R., Weber M.E. Bubbles, Drops, and Particles. N.Y.: Academic Press Inc., 1978. P. 380.
79. Cranston R.E., Ginsburg G.D., Soloviev V.A., Lorenson T.D. Gas venting and hydrate deposits in the Okhotsk Sea // Bulletin of the Geological Society of Denmark. 2000. V. 41 № 1 P. 80 - 85.
80. Cruise Report: Hydro-Carbon Hydrate Accumulations in the Okhotsk Sea (CHAOS-II Project). Report of R/V "Akademik M.A. Lavrentyev" Cruise 36, Vladivostok - St. Petersburg. 2006. P. 127.
81. Cruise Report: KOMEX. RV "Akademik M.A. Lavrentiev" Cruise 29, Leg 1 and Leg 2. GEOMAR Report 110. 2003. P. 190.
82. Damm E., Mackensen A., Bude G., Faberb E., Hanflanda C. Pathways of methane in seawater: Plume spreading in an Arctic shelf environment (SW -Spitsbergen) // Cont. Shelf Res. 2005. № 25. P. 1453 - 1472.
83. Devin C. Survey of Thermal Radiation and Viscous Damping of Pulsating Air Bubbles in Water // Journal of acoustical society of America. 1959. V. 31. № 12. P. 1654 - 1667.
84. Dillon T.M. Vertical Overturns' A. Comparison of Thorpe and Ozmidov Length Scales // Journal of Geophysical Research. 1982. V. 87. № 12. P. 9601 - 9613.
85. Dimitrov L. Contribution to atmospheric methane by natural seepages on the Bulgarian continental shelf // Continental Shelf Res. 2002. V. 22. P. 24292441.
86. Egorov, A. V., Nigmatulin, R. I., Sagalevich, A. M., Rozhkov, A. N., Tsypkin, G. G. Investigation of deep water gas hydrates with "Mir" submersibles during 2008-2010 expedition in Lake Baikal // In Proc 7th Int Conf Gas Hydrates. 2011. P. 17 - 21.
87. Egorov, V. N., Artemov, Y. G., Gulin, S. B., Polikarpov, G. G. Methane seeps in the Black Sea: discovery, quantification and environmental assessment // J. Black Sea Mediterr. Environ. 2011. V.17 № 2. 171 - 185.
88. Francois R. E., Garrison G. R., Sound absorption based on ocean measurements: Part I: Pure water and magnesium sulfate contributions // Journal of acoustical society of America. 1982. V. 72. № 3. 896 - 907.
89. Garrettson, G. A.. Bubble transport theory with application to the upper ocean // Journal of Fluid Mechanics. 1973. V. 59. № 1. P. 187 - 206.
90. Gautier, D. L., Bird, K. J., Charpentier, R. R., Grantz, A., Houseknecht, D. W., Klett, T. R., Wandrey, C. J. Assessment of undiscovered oil and gas in the Arctic // Science. 2009. V. 324. № 5931. P. 1175 - 1179.
91. GNOM — Underwater Remotely Operated Vehicle // product specification -http://www. gnom-rov.ru/.
92. Granin, N. G., Makarov, M. M., Kucher, K. M., & Gnatovsky, R. Y. Gas seeps in Lake Baikal—detection, distribution, and implications for water column mixing // Geo-marine letters. 2010. V.30. № 3. 399-409.
93. Granin, N. G., Muyakshin, S. I., Makarov, M. M., Kucher, K. M., A. A., Granina, L. Z., Mizandrontsev, I. B. Estimation of methane fluxes from bottom sediments of Lake Baikal // Geo-Marine Letters. 2012. V. 32. N. 5. P. 427 - 436.
94. Greinert J., Artemov Y., Egorov V. et al. 1300-m-high rising bubbles from mud volcanoes at 2080 m in the Black Sea: Hydroacoustic characteristics and temporal variability // Earth and Planet. Sci. Let. 2006. V. 244. P. 1 -15.
95. Greinert J., Bollwerk S.M., Derkachev A., Bohrmann G., Suess E. Massive barite deposits and carbonate mineralization in the Derugin Basin, Sea of Okhotsk: Precipitation process at cold vent sites // Earth and Planetary Science Let. 2002. V. 203. № 1. P. 165 - 180.
96. Greinert J., Nutzel B. Hydroacoustic experiments to establish a method for the de-termination of methane bubble fluxes at cold seeps // Geo-Marine Let. 2004. V. 24. № 2. P. 75 - 85.
97. Greinert J., McGinnis D.F. Single bubble dissolution model: the graphical user interface SiBu-GUI // Environ Model Software. 2009. V. 24. P. 1012 -1013.
98. Heeschen K.U., Tre'hu A.M., Collier R.W., Suess E., Rehder G. Distribution and height of methane bubble plumes on the Cascadia Margin characterized by acoustic imaging // Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30. № 12. P. 1643.
99. Hornafius J.S., Quigley D., Luyendyk B.P. The world's most spectacular marine hydrocarbon seeps (Coal Oil Point, Santa Barbara Channel, California): Quantification of emissions // J. Geophysical research. 1999. V. 104. № 9. P. 20703 - 20711.
100. Hovland M., Judd A.G. Seabed Pockmarks and Seepages. London: Grahamand and Trotman. 1988. P. 293.
101. Hovland M., Sommerville J.H. Characteristics of two natural gas seepages in the North Sea // Mar. Petrol. Geol. 1985. V. 2. P. 319 - 326.
102. Imagenex Delta - T Reference manual // User manua - http:// www. imagenex.com/.
103. Ioussoupov V.I., Salomatin A.S., Voronin A.A. On acoustical properties of Russian arctic shallow shelves using high frequency echo sounders // In: Changes in the Atmosphere-Land-Sea System in the Amerasian Arctic. Eds. Semiletov I.P. Vladivostok: Dalnauka. 2001. P. 231 - 239.
104. IPCC, 2007: Climate Change 2007: The physical science basis. Contribution of working group I to the Fourth assessment report of the Intergovernmental panel on climate change. Eds. Solomon, S., Qin, D., Manning, M., Chen, Z., Marquis, M., Averyt, K. B., Miller, H. L. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. 2007. P. 996.
105. Judd A.G. The global importance and context of methane escape from the seabed // Geo-Mar Lett. 2003. V. 23. P. 147 - 154.
106. Judd A.G., Long D., Sankey M. Pockmark formation and activity, UK block 15/25, North Sea // Bull. Geol. Soc. Denmark. 1994. V. 41. P. 34 - 49.
107. Klaucke, I., Weinrebe, W., Petersen, C. J., & Bowden, D. Temporal variability of gas seeps offshore New Zealand: Multi-frequency geoacoustic imaging of the Wairarapa area, Hikurangi margin // Marine Geology. 2010. V. 272. № 1. 49 - 58.
108. Kvenvolden, K. A., and Rogers B.W. Gaia's breath-global methane exhalations // Mar. Petrol. Geol. 2005. V. 22. P. 579 - 590.
109. Leifer I., Culling D. Formation of seep bubble plumes in the Coal Oil Point seep field // Geo-Mar Lett. 2010. V. 30. № 3. P. 339 - 353.
110. Leifer I., MacDonald I. Dynamics of the gas flux from shallow gas hydrate deposits: interactions between oily hydrate bubbles and the ocean environment // Earth and Plane-tary Science Lett. 2003. V. 210. P. 411 -424.
111. Leifer I., Patro R.K. The bubble mechanism for methane transport from the shallow sea bed to the surface: A review and sensitivity study// Cont. Shelf Res. 2002. V. 22. № 16. P. 2409 - 2428.
112. Lelieveld, J., Crutzen P. J., Dentener F. J. Changing concentration, lifetime and climate forcing of atmospheric methane // Tellus. Ser. B. 1998. V. 50. P. 128 - 150.
113. Leighton T. G., White P. R. Quantification of undersea gas leaks from carbon capture and storage facilities, from methane seeps, by their acoustic emissions // Proc. R. Soc. London. Ser. A. 2012. V. 468. P. 485 - 510.
114. Linke P., Sommer S., Rovelli L., McGinnis D.F. Physical limitations of dissolved methane fluxes: The role of bottom-boundary layer processes // Marine Geology. 2010. V. 272. P. 209 - 222.
115. Loncke L, Mascle J. Mud volcanoes, gas chimneys, pockmarks and mounds in the Nile deep-sea fan (Eastern Mediterranean): geophysical evidences // Marine and Petroleum Geology. 2004. V. 21. P. 669 - 689.
116. Makogon Y.F. Hydrates of Hydrocarbons. 1997. Penn Well, Tulsa, USA. P. 503.
117. Makogon Y.F., Holditch S.A., Makogon T.Y. Natural gas-hydrates - A potential energy source for the 21st Century // Petroleum Science and Engineering. 2007. V. 56. P. 14 - 31.
118. Maksimov A., Burov B., Salomatin A., Chernykh D. On sounds of marine seeps // Proceedings of the 1st Underwater Acoustics International Conference & Exhibition. June 23-28. Corfu. Greece. 2013. P. 827 - 834.
119. Maksimov A., Burov B., Salomatin A., Chernykh D. Sounds of undersea gas leaks // 4th Pacific Rim Underwater Acoustic Conference. October 8 - 11. Hangzhou. China. 2013.
120. Maksimov A.O., Burov B.A., Salomatin A.S., Chernykh D.V. Sounds of marine seeps: A study of bubble activity near a rigid boundary // Journal of Acoustic Society of America. 2014. V. 136. № 3. P. 1065 - 1076.
121. Matveeva T., Soloviev V., Shoji H., Obzhirov A. Hydro-Carbon Hydrate Accumulations in the Okhotsk Sea (CHAOS Project Leg I and Leg II). Report of R/V Akademik M.A.Lavrentyev Cruise 31 and 32. VNIIOkeangeologia. St.Petersburg. 2005. P. 164.
122. Mazurenko L.L., Soloviev V.A. Worldwide distribution of deep-water fluid venting and potential occurrences of gas hydrate accumulations // Geo-Mar. Lett. 2003. V. 23. № 3. P. 162 - 176.
123. McGinnis D.F., Greinert J., Artemov Y. et al. Fate of rising methane bubbles in stratified waters: How much methane reaches the atmosphere? // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. № 9. P. 9007 - 9017.
124. Medwin, H., and Clay, C. S. 1998. Fundamentals of Acoustical Oceanography. Academic Press. New York. P. 712.
125. Milkov A.V. Worldwide distribution of submarine mud volcanoes and associated gas hydrates // Mar. Geol. 2000. V. 167. № 1. P. 29 - 42.
126. Minnaert, M.. Musical air bubbles and the sound of running water // Phil. Mag. 1933. V. 16. Р. 235 - 248.
127. Munk W., Wunsch C. Ocean acoustic tomography: a scheme for large scale monitoring // Deep-Sea Res. 1978. № 26 A. P. 123 - 161.
128. Naudts L., De Batist M., Greinert J., Artemov Y. Geo-and hydro-acoustic manifestations of shallow gas and gas seeps in the Dnepr paleodelta, northwestern Black Sea // The Leading Edge. 2009. V. 28 № 9. P. 1030 -1040.
129. Nikolovska A., Sahling H., Bohrman G. Hydroacoustic methodology for detection, localization and quantification of gas bubbles rising from the seafloor at gas seeps from the eastern Black Sea // Geochem. Geophys. Geosyst. 2008. V. 9 P. 1 - 10.
130. Nikolsky D., Shakhova N., Modeling sub-sea permafrost in the East Siberian Shelf: the Dmitry Laptev Strait // Environmental Res. Lett. 2010. V. 5. P. 1 -9.
131. Nicolsky D.J., Romanovsky V.E., Romanovskii N.N., Kholodov A.L., Shakhova N.E., Semiletov I.P. Modeling sub-sea permafrost in the East Siberian Arctic Shelf: The Laptev Sea region // Journal of Geophysical Research. 2012. V. 117. P. 1 - 22.
132. Osborn T.R. Estimates of the Lockal Rate of Vertical Diffusion from Dissipation Measurement // Journal of Physical Oceanography. 1980. V. 10. P. 83 - 88.
133. Operation Report of Sakhalin Slope Gas Hydrate Project II, 2013, R/V Akademik M. A. Lavrentyev Cruise 62 H. Shoji, Y. K. Jin, B. Baranov, N. Nikolaeva and A. Obzhirov // Published by Environmental and Energy Resources Research Center. Kitami Institute of Technology. February. 2014. P. 111.
134. Reeburgh W.S., Ward B.B., Whalen S.C., Sandbeck K.A., Kilpatrick K.A., Kerkhof L.J. Black Sea methane geochemistry // Deep-Sea Research. 1991. V. 38. № 2. P. 1189 - 1210.
135. Rehder G., Brewer P.W., Peltzer E.T., Friederich G. Enhanced lifetime of methane bubble streams within the deep ocean // Geophysical Research Letters. 2002. V. 29. № 15. P. 211 - 214.
136. Rehder G., Leifer I., Brewer P.G., Friederich G., Peltzer E.T. Controls on methane bubble dissolution inside and outside the hydrate stability field from open ocean field experiments and numerical modeling // Marine Chemistry Volume. 2009. V. 114. № 1. P. 19 - 30.
137. Report: Hydro-Carbon Hydrate Accumulations in the Sea of Okhotsk (CHAOS Project Leg I and Leg II). R/V "Akademik M.A. Lavrentyev". Cruise 31 and 32. VNII Okeangeologia. St. Petersburg. 2005. P. 164.
138. Romanovskii N.N., Hubberten H.-W. Results of permafrost modeling of the lowlands and shelf of the Laptev Sea region, Russia // Permafrost and Peri-glacial Processes. 2001. V. 12. № 2. P. 191 - 202.
139. Romanovskii N.N., Gavrilov A.V., Pustovoit G.P., Kholodov A.L., Kassens H., Hubberten H.-W., Nissen F. Off-shore permafrost distribution of Laptevs Sea shelf // Cryosphere of the Earth. 1997. V. 1. № 3. P. 9 - 18.
140. Romanovskii N.N., Hubberten H.-W., Gavrilov A.V., Eliseeva A.A., Tipen-ko G.S. Offshore permafrost and gas hydrate stability zone on the shelf of East Siberian Seas // Geo-Mar. Lett. 2005. V. 25. P. 167 - 182.
141. Sage K.A., George J., Überall H. Multipole resonances in sound scattering from gas bubbles in a liquid // Journal of Acoustic Society of America. 1979. V. 65. № 6. P. 1413 - 1422.
142. Salomatin A., Baranov B., Ioussoupov V., Otroshchenko O. Hydroacoustic Investigations in the Barite Mineralization Areas of the Okhotsk Sea // Fifth KOMEX Workshop on Russian-German Cooperation in the sea of Okhotsk-Kurile Island Arc System, Program and Abstracts. Vladivostok. 2004. P. 39.
143. Salomatin A., Ioussoupov V., Otroshchenko O. Acoustic investigations of Okhotsk Sea gas plumes in the water column and at the seafloor // Fifth Workshop on Russian-German Cooperation in the sea of Okhotsk-Kurile Island Arc System. Program and Abstracts. Vladivostok. 2004. P. 40.
144. Salomatin A., Yusupov V., Chernykh D. Hydroacoustic survey of gas "flares" of the Sea of Okhotsk // 10 International Conference on Gas in Marine Sediments. 6-12 September. Russia. Listvyanka (Lake Baikal). 2010. P. 144 - 145.
145. Salomatin A., Yusupov V., Vereshchagina O., Chernykh D. Hydroacoustic survey of gas "flares" of sea of Okhotsk // International Workshop on the Sakhalin Slope Gas Hydrate Project. 2011. Korea. Jeju National University. Polar Research Institute. P. 57 - 65.
146. Semiletov I.P., Pipko I.I., Pivovarov Y.N., Popov V.V., Zimov S.A., Voropaev Y.V., Daviodov S.P. Atmospheric carbon emissions from northern lakes: a factor of global significance // Atmopheric. Environment. 1996. № 30. 1657 - 1671.
147. Scranton M.I., Brewer P.G. Occurrence of methane in the near-surface waters of the western subtropical North-Atlantic // Deep Sea Research. 1977. V. 24. № 2. P. 127 - 138.
148. Shakhova N., Semiletov I. Trace gas emissions from sub-sea permafrost. In: Climate Change and the Cryosphere: Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic (SWIPA): An Arctic Council 'Cryosphere Project' in Cooperation
with IASC, CliC and IPY, A report of the Arctic Monitoring and Assessment Program (AMAP). 2012. P. 97 - 104.
149. Shakhova N., Semiletov I., Leifer I., Sergienko V., Salyuk A., Kosmach D., Chernykh D., Stubbs C., Nicolsky D., Tumskoy V., Gustafsson O. Ebullition and storm-induced methane release from the East Siberian Arctic Shelf // Nature geoscience. 2014. V. 7. P. 64 - 70.
150. Shakhova N., Semiletov I., Leifer I., Salyuk A., Rekant P., Kosmach D. Geochemical and geophysical evidence of methane release over the East Siberian Arctic Shelf // Journal of Geophysical Research: Oceans (19782012). 2010a. V. 115. N. 8.
151. Shakhova N., Semiletov I., Salyuk A., Yusupov V., Kosmach D., Gustafsson O. Extensive Methane Venting to the Atmosphere from Sediments of the East Siberian Arctic Shelf // Science. 2010. V. 327. P. 1246 - 1250.
152. Shakhova N., Semiletov I., Panteleev G. The distribution of methane on the Siberian Arctic shelves: Implications for the marine methane cycle // Geophysical Research Letters. 2005. V. 32. № 9.
153. Shakhova N., Semiletov I., Salomatin A., Yusupov V., Lobkovsky L., Dmitrievsky N., Karnaukh V., Kosmach D., Chernikh D., Anan'ev R. New evidence of the existence of gas migration pathways through sub-sea permafrost in the East Siberian Arctic shelf // AGU Fall Meeting, San-Francisco: AGU. 2012. C53A-0817.
154. Shakhova N., Semiletov I., Sergienko V., Lobkovsky L., Dmitrevsky N., Salyuk A., Yusupov V., Salomatin A., Karnaukh V., Chernykh D., Kosmach D., Ananiev R., Meluzov A., Nicolsky D., Panteleev G. New result on methane emissions from the east Siberian arctic shelf // AGU Fall Meeting. 2013. San-Francisco. USA. 2013. GC22D-04.
155. Simrad EK15 Reference manual // Kongsberg Maritime AS 2014 P. 310 ISBN-13: 978-82-8066-142-5 - http://www.simrad.com/ek15.
156. Suess E., Torres M., Bohrmann G., Sea floor methane hydrates at Hydrate Ridge, Cascadia Margin, in Natural Gas Hydrates: Occurrence, Distribution and Detection // Geophys. Monogr. Ser. 2001. V. 124. P. 87- 98.
157. Valentine D.L., Blanton D.C., Reeburgh W.S., Kastner M. Water column methane oxidation adjacent to an area of active hydrate dissociation, Eel River Basin // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2001. V. 65. P. 2633 -2640.
158. Vereshchagina O.F., Korovitskaya E.V., Mishukova G.I. Methane in water column sand sediments of the north western Sea of Japan // Deep - Sea Research II. 2013. V. 86. P. 25 - 33.
159. Walter K.M., Zimov S.A., Chanton J.P., Verbyla D., Chapin F.S. Methane bubbling from Siberian thaw lakes as a positive feedback to climate warming // Nature. 2006. V. 443. P. 71 - 75.
160. Westbrook G., Thatcher K., Rohling E., Piotrowski A., Like H., Osborne A., Nisbet E., Minshull T., Lanoiselle M., James R.,Hnerbach V., Green D., Fisher R., Crocker A., Chabert A., Bolton C. Beszczynska-Moller A., Berndt C., Aquilina A. Escape of methane gas from the seabed along the West Spitsbergen continental margin // Geophysical Research Letters. 2009. V. 36. P 1 - 5.
161. Ye Z. Low-frequency acoustic scattering by gas-filled prolate spheroids in liquids // Journal of Acoustic Society of America. 1997. V. 101. № 4. P. 1945 - 1952.
162. Zhang Y. Methane escape from gas hydrate systems in marine environment, and methane-driven oceanic eruptions // Geophysical research letters. 2003. V. 30. N. 7. P. 511 - 514.
7. Приложения Приложение 1. Листинги программ
Программа определения точного местоположения излучателей акустического комплекса
Imports System.IO Public Class Forml Inherits System.Windows.Forms.Form 'Функция для проверки наличия конечного файла Private Function SourceFileExists() As Boolean If Not (System.IO.File.Exists(Output.Text)) Then
MsgBox(мВнимание не создан файл") Else
SourceFileExists() End If End Function
Function SaveDate(ByVal Ask As String, ByVal Arrayfull As String) 'Проверка наличия файла, в который сохраняются данные 'Сохранение файла 'Добавление данных к файлу Dim sWriter As IO.Stream Writer If Ask = 0 Then
sWriter = IO.File.AppendText("C:\Output.Text.txt") Else
Call SourceFileExists() sWriter = IO.File.AppendText(Output.Text) End If
'Ввести переменные для записи sWriter.WriteLine(Arrayfull)
sWriter.Qose() End Function 'Выход из программы
Private Sub Exitb_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As Sys-tem.EventArgs) Handles Exitb.Click Me.Close() End Sub
Private Sub Inputb_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As Sys-tem.EventArgs) Handles Inputb.Click 'Открытие файла Open.InitialDirectory = "C:\" Open.Title = "Select file with log description" Open.Filter = "Text File|*.txt|GPS|*.LOG" Open.FilterIndex = 2
If Open.ShowDialog() <> DialogResult.Cancel Then
Input.Text = Open.FileName Else
Input.Text = "" End If
'Загрузка файла
Dim Load As String = Open.FileName Dim CurStr As String FileOpen(1, Load, OpenMode.Input) ListBox1.Items.Clear() While Not EOF(1) CurStr = LineInput(1)
If CurStr <> "" Then ListBox1.Items.Add(CurStr) End While FileClose(1) End Sub
Private Sub Start_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As Sys-tem.EventArgs) Handles Start.Click 'Проверка ошибок Dim Ask As String If Input.Text = "" Then MessageBox.Show(,rВнимание! Не загружен исходный файл.") Return End If
If Output.Text = "" Then
If _
Ask = MessageBox.Show _
("Не указана директория в которую будет происходить выгрузка данных! Выгрузить в C:\Output.Text.txt" _
, "Внимание", MessageBoxButtons.YesNo, MessageBoxIcon.Question) = Di-alogResult.No Then Return End If End If
'Чтение элементов в массив и усреднение
Dim i As Integer = 0
Dim Count As Integer = 0
Dim ArrayAll As String
'Выделение даты из строки
Dim DataSearch() As String
Dim ShotDateDay() As Single
Dim ShotDateMonth() As Single
Dim ShotDateYearh() As Single
Dim ReadFileDataSearch As StreamReader = File.OpenText(Input.Text) Dim NumberDataSearch As Integer = 0 'Усреднение времени
Dim TimeHours() As Single Dim TimeMinute() As Single Dim TimeSecond() As Single 'Усреднение координат 'Координаты по широте (Latitude) Dim LatitudeDegree() As Single Dim LatitudeMinute() As Single 'Координаты по долготе (Longitude) Dim LongitudeDegree() As Single Dim LongitudeMinute() As Single 'Скорость
Dim Speed() As Single 'Курс
Dim Cours() As Single 'Чтение данных в массивы While ReadFileDataSearch.Peek <> -1 i = i + 1
NumberDataSearch = NumberDataSearch + 1 ReDim Preserve DataSearch(NumberDataSearch - 1) DataSearch(NumberDataSearch - 1) = ReadFileDataSearch.ReadLine() 'Выделение массивов по дням, месяцам и годом ReDim Preserve ShotDateDay(NumberDataSearch - 1)
ShotDateDay(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(0, 2)
ReDim Preserve ShotDateMonth(NumberDataSearch - 1) ShotDateMonth(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(3, 2)
ReDim Preserve ShotDateYearh(NumberDataSearch - 1) ShotDateYearh(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(6, 2)
'Выделение массивов по времени
ReDim Preserve TimeHours(NumberDataSearch - 1)
TimeHours(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(9, 2)
ReDim Preserve TimeMinute(NumberDataSearch - 1)
TimeMinute(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(12, 2)
ReDim Preserve TimeSecond(NumberDataSearch - 1)
TimeSecond(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(15, 2)
'Выделение массивов по координатам (Latitude) ReDim Preserve LatitudeDegree(NumberDataSearch - 1) ReDim Preserve LatitudeMinute(NumberDataSearch - 1) 'Координаты по долготе (Longitude) ReDim Preserve LongitudeDegree(NumberDataSearch - 1) ReDim Preserve LongitudeMinute(NumberDataSearch - 1) 'Выделение массивов по скорости и курсу ReDim Preserve Speed(NumberDataSearch - 1) ReDim Preserve Cours(NumberDataSearch - 1) 'Правописание
If DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(20, 5) > 10 And Da-taSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(34, 5) > 10 Then
'Для широты
LatitudeDegree(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(18, 2)
LatitudeMinute(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(20, 7)
'Для долготы
LongitudeDegree(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(30, 4)
LongitudeMmute(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(34, 7) 'Скорость
If DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(45, 4) > 10 Then Speed(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(45, 4)
Elself DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(45, 4) < 10 Then Speed(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(45, 4) End If 'Курс
If DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(53, 4) > 10 Then Cours(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(53, 5)
Elself DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(53, 4) < 10 Then Cours(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(53, 4) End If
Elself DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(20, 5) <10 And Da-taSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(34, 5) < 10 Then 'Для широты
LatitudeDegree(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(18, 2)
LatitudeMinute(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(20, 6) 'Для долготы
LongitudeDegree(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(30, 4)
LongitudeMinute(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(34, 5)
'Скорость
If DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(43, 4) > 10 Then Speed(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(43, 4)
ElseIf DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(43, 4) < 10 Then Speed(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(43, 4) End If 'Курс
If DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(52, 4) > 10 Then Cours(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(51, 5)
ElseIf DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(52, 4) < 10 Then Cours(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(51, 4) End If
ElseIf DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(20, 5) >10 And Da-taSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(34, 5) < 10 Then 'Для широты
LatitudeDegree(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(18, 2)
LatitudeMinute(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(20, 7) 'Для долготы
LongitudeDegree(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(30, 4)
LongitudeMinute(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(34, 6) 'Скорость
If DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(44, 4) > 10 Then
Speed(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(43, 5)
Elself DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(44, 4) < 10 Then Speed(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(43, 5) End If 'Курс
If DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(52, 4) > 10 Then Cours(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(53, 4)
Elself DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(52, 4) < 10 Then Cours(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(52, 4) End If
Elself DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(20, 5) <10 And Da-taSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(34, 5) > 10 Then 'Для широты
LatitudeDegree(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(18, 2)
LatitudeMinute(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(20, 6) 'Для долготы
LongitudeDegree(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(30, 4)
LongitudeMinute(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(34, 6) 'Скорость
If DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(44, 4) > 10 Then Speed(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(43, 5)
ElseIf DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(44, 4) < 10 Then Speed(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(43, 5) End If 'Курс
If DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(52, 4) > 10 Then Cours(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(53, 4)
ElseIf DataSearch(NumberDataSearch - 1).Substring(52, 4) < 10 Then Cours(NumberDataSearch - 1) = DataSearch(NumberDataSearch -1).Substring(52, 4) End If End If
'MsgB ox( ShotD ateD ay(NumberD ataSe arch - 1)) 'MsgB ox( ShotD ateMonth(NumberD ataSe arch - 1)) 'MsgBox(ShotDateYearh(NumberDataSearch - 1)) 'MsgBox(TimeHours(NumberDataSearch - 1)) 'MsgBox(TimeMinute(NumberDataSearch - 1)) 'MsgBox(TimeSecond(NumberDataSearch - 1)) 'MsgBox(LatitudeDegree(NumberDataSearch - 1)) 'MsgBox(LatitudeMinute(NumberDataSearch - 1)) 'MsgBox(LongitudeDegree(NumberDataSearch - 1)) 'MsgBox(LongitudeMinute(NumberDataSearch - 1)) 'MsgBox(Speed(NumberDataSearch - 1)) 'MsgBox(Cours(NumberDataSearch - 1)) End While 'Округление For Count = 0 To i - 1 LatitudeMinute(Count) = Math.Round(LatitudeMinute(Count) / 60, 3) LongitudeMinute(Count) = Math.Round(LongitudeMinute(Count) / 60, 3)
LatitudeDegree(Count) = LatitudeDegree(Count) + LatitudeMinute(Count) LongitudeDegree(Count) = LongitudeDegree(Count) + Longi-tudeMinute(Count) If Count = i - 1 Then ArrayAll = LatitudeDegree(Count) & " " & LongitudeDegree(Count) _
' & " " & Speed(Count - 1) & " " & Cours(Count - 1) Call SaveDate(Ask, ArrayAll) Exit For End If
If Count = 0 Then
ArrayAll = LatitudeDegree(Count) & " " & LongitudeDegree(Count) _
' & " " & Speed(Count - 1) & " " & Cours(Count - 1) Call SaveDate(Ask, ArrayAll) Else
If LatitudeMinute(Count - 1) <> LatitudeMinute(Count) Then ArrayAll = LatitudeDegree(Count - 1) & " " & LongitudeDegree(Count -
1) _
' & " " & Speed(Count - 1) & " " & Cours(Count - 1) Call SaveDate(Ask, ArrayAll) End If End If Next
If MessageBox.Show("Программа выполнена. Продолжить работу? ", "Внимание", MessageBoxButtons.YesNo _
, MessageBoxIcon.Question) = DialogResult.No Then Close() End Sub
Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As Sys-tem.EventArgs) Handles MyBase.Load Me.Output.Text = "C:\Output.Text.txt" End Sub
End Class
Листинг программы ExoViewer
%Программa ExoViewer
%программа используется для загрузки и последующей обработки данных,
%полученных с помощью многоканального акустического комплекса %
%Необходимо что бы число N во всех загружаемых файлах было одинаковое %mat1cf матрица с данными, полученная с первого канала,mat2cf матрица с %данными, полученная со второго канала, Depth1 глубины с первого %канала, Depth2 глубины со второго канала. %path - путь к используемым файлам
%quantity количество загружаемых файлов (0 загружаются все) function [mat 1 cf,mat2cf,Depth 1 ,Depth2,Time 1 ,Time2]=loader(path,quantity) dirnms 1 cf=dir( [path,'*. 1 cf]); %Определяем эхограммы с разрешением *.1cf dirnms2cf=dir([path,'*.2cf]); %Определяем эхограммы с разрешением *.2cf dirnms1dt=dir([path,'*.1dt']); %Определяем эхограммы с разрешением *.1dt dirnms2dt=dir([path,'*.2dt']); %Определяем эхограммы с разрешением *.2dt nfiles1cf=size(dirnms1cf,1); %Опредеяем количество 1cf эхограмм nfiles2cf=size(dirnms2cf,1); %Опредеяем количество 2cf эхограмм nfiles1dt=size(dirnms1dt,1); %Опредеяем количество 1dt эхограмм nfiles2dt=size(dirnms2dt,1); %Опредеяем количество 2dt эхограмм if quantity>0 %Определяем количество загружаемых файлов nfiles 1 dt=quantity; nfiles2dt=quantity; end
%Работа с эхограммами (загрузка данных) %для 1cf if nfiles1cf>0 %Загрузка файлов
All1cf=1; %Счетчик для создания общей матрицы данных по одному из каналов for i=1:nfiles1dt
cnamecf=[path dirnms1cf(i).name]; %Полный путь к загружаемому файлу с информацией
cnamedt=[path dirnms1dt(i).name]; %Полный путь к загружаемому файлу с акустическими данными
fid=fopen(cnamecf); %Загрузка характеристической информации
s=fread(fid,'* char');
fclose(fid);
N=sscanf(s(strfind(s','N=')+2:end),'%f); %Чтения значения числа отчетов nf=sscanf(s(strfind(s','nF=')+3:end),'%f); %Чтение числа посылок в файле Exo=fopen(cnamedt,'r'); %Открываем фаил
N=N+5; %Определяем начало отчета (смотреть фаил через блокнот) [D1,count]=fread(Exo,[N,inf],'int16'); %Создает матрицу с данными fclose(Exo); %Закрывает фаил %Чтение даты и времени
A=sscanf(s(strfind(s','N=')+2:end),'%f); %Чтение значения числа отчетов
fid=fopen(cnamedt,'r');
T1=fread(fid,nf,'double',2*A+2)';
fclose(fid);
D1=D1+32768; %Перевод в реальные значения d1=sscanf(s(strfind(s',[13 10 'h='])+4:end),'%f)/100; %Глубина начала d2=sscanf(s(strfind(s','hEnd=')+5:end),'%f); %Губина конца d=d2/size(D1,1); %Разрешение depth1=d1:d:d2;
%m=jet(256); m(1,:)=1; figure(i); colormap(m); image(D1/15); %Тестовый рисунок
%Создание общего файла for t=1:size(D1,2)
D1Out(:,All1cf)=D1(:,t);
Time 1 Out( :,All1cf)=T1( :,t);
All1cf=All1cf+1; end end else
disp('Файлов с разрешением 1cf не обнаруженно') end
%для 2cf if nfiles2cf>0 %Загрузка файлов
A!l2cf=1; %Счетчик для создания общей матрицы данных по одному из каналов for i=1:nfiles2dt
cnamecf=[path dirnms2cf(i).name]; %Полный путь к загружаемому файлу с информацией
cnamedt=[path dirnms2dt(i).name]; %Полный путь к загружаемому файлу с акустическими данными
fid=fopen(cnamecf); %Загрузка характеристической информации
s=fread(fid,'* char');
fclose(fid);
N=sscanf(s(strfind(s','N-)+2:end),'%f); %Чтение значения числа отчетов nf=sscanf(s(strfind(s','nF=')+3:end),'%f); %Чтение числа посылок в файле Exo=fopen(cnamedt,'r'); %Открываем фаил N=N+5; %Определяем начало отчета
[D2,count]=fread(Exo,[N,inf],'int16'); %Создает матрицу с данными fclose(Exo); %Закрывает фаил %Чтение даты и времени
A=sscanf(s(strfind(s','N-)+2:end),'%f); %Чтение значения числа отчетов fid=fopen(cnamedt,'r');
T 2=fre ad(fi d,nf,'double',2* A+2)'; fclose(fid);
D2=D2+32768; %Перевод в реальные значения d1=sscanf(s(strfind(s',[13 10 'h='])+4:end),'%f)/100; %Глубина начала d2=sscanf(s(strfind(s','hEnd=')+5:end),'%f); %Губина конца d=d2/size(D2,1); %Разрешение depth2=d1:d:d2;
%m=jet(256); m(1,:)=1; figure(i); colormap(m); image(D2/15); %Тестовый рисунок
%Создание общего файла for t=1:size(D2,2) D2Out(:,All2cf)=D2(:,t); Time2Out(:,All2cf)=T2(:,t); All2cf=All2cf+1; end end else
disp('Файлов с разрешением 2cf не обнаруженно') end
disp('Загрузка выполнена') %Защита от незаписи %1dt эхограммы if nfiles1cf==0 mat1cf=0; Depth1=0; Time1=0; else
mat1cf=D1Out; Depth1=depth1; Time 1 =Time 1 Out;
end
%2dt эхограммы if nfiles2cf==0 mat2cf=0; Depth2=0; Time2=0; else
mat2cf=D2Out; Depth2=depth2; Time2=Time2Out; end end
Приложение 2. Наполнение базы данных «Газовые факелы Охотского моря»
Схема данных базы данных (БД) «Газовые факелы Охотского моря».
№ п/п Обозначение поля Название поля Тип поля Содержание поля
1 ПрофилиТемператур Таблица Профили темпера-
туры.
2 СкоростьЗвука Таблица Вычисленную скорость звука в морской воде.
3 Направление Таблица Даты проведения экспедиций.
4 НаправленииОснова Таблица Информацию о движении судна.
5 Рейсы Таблица Номера рейсов.
6 Факела Таблица Имена газовых «факелов».
7 ДанныеФакелов Таблица Информацию характеризующею зарегистрированные газовые «факелы».
8 Диапазоны Таблица Диапазоны глубин моря.
Перечень полей таблицы «ПрофилиТемператур».
№ п/п Обозначение поля Название поля Тип поля Содержание поля
1 Ключевое поле КодПрофиля Счетчик Код профиля температуры.
2 ИмяПрофиля Текстовый Имя профиля температуры.
3 LatitudeПрофиля Числовой Широту места регистрации профиля температуры.
4 LongitudeПрофиля Числовой Долготу места регистрации профиля температуры.
5 Температура1 Числовой Температуру на глубине 1.
6 Температура2 Числовой Температуру на глубине 2.
7 ТемператураЗ Числовой Температуру на глубине 3.
8 Температура4 Числовой Температуру на глубине 4.
9 Температура5 Числовой Температуру на глубине 5.
10 Глубина1 Числовой Заданное значение глубины моря.
11 Глубина2 Числовой Заданное значение
глубины моря.
12 ГлубинаЗ Числовой Заданное значение глубины моря.
13 Глубина4 Числовой Заданное значение глубины моря.
14 Глубина5 Числовой Заданное значение глубины моря.
Перечень полей таблицы «СкоростьЗвука».
№ п/п Обозначение поля Название поля Тип поля Содержание поля
1 Ключевое поле КодТемпературы Счетчик Код температуры.
Название места
2 НазваниеРегиона Текстовый регистрации профиля температу-
ры.
3 Температура1 Числовой Температуру на заданной глубине
моря.
4 Температура2 Числовой Температуру на заданной глубине
моря.
5 ТемператураЗ Числовой Температуру на заданной глубине
моря.
6 Температура4 Числовой Температуру на заданной глубине
моря.
7 Температура5 Числовой Температуру на заданной глубине
моря.
8 Давление1 Текстовый Давление данной моря. на за-глубине
9 Давление2 Текстовый Давление данной моря. на за-глубине
10 ДавлениеЗ Текстовый Давление данной моря. на за-глубине
11 Давление4 Текстовый Давление данной моря. на за-глубине
12 СкоростьТо1 Текстовый Скорость звука,
при температуре 2 на глубине 2.
13 СкоростьТо2 Текстовый Скорость звука, при температуре 3 на глубине 3.
14 СкоростьТоЗ Текстовый Скорость звука, при температуре 4 на глубине 4.
15 СкоростьТо4 Текстовый Скорость звука, при температуре 5 на глубине 5.
Среднее значение
16 СредняяСК1 Текстовый скорости звука на интервале глубина 1 - глубина 2.
Среднее значение
17 СредняяСК2 Текстовый скорости звука на интервале глубина 2 - глубина 3.
Среднее значение
18 СредняяСКЗ Текстовый скорости звука на интервале глубина 3 - глубина 4.
Среднее значение
19 СредняяСК4 Текстовый скорости звука на интервале глубина 4 - глубина 5.
Среднее значение
20 СредняяСК5 Текстовый скорости звука на интервале глубина 1 - глубина 5.
21 Флажок1 Логический Логический оператор.
22 Флажок2 Логический Логический оператор.
23 ФлажокЗ Логический Логический оператор.
24 Флажок4 Логический Логический оператор.
Перечень полей таблицы «Направление».
№ п/п Обозначение поля Название поля Тип поля Содержание поля
1 Ключевое поле КодДата Счетчик Код даты.
2 КодРейса Числовой Код рейсы.
3 Дата Дата/Время Дату регистрации положения судна
Перечень полей таблицы «НаправленииОснова».
№ п/п Обозначение поля Название поля Тип поля Содержание поля
1 Ключевое поле КодЧас Счетчик Код времени.
2 КодДата Числовой Код даты.
3 Час Дата/Время Время регистрации местоположения судна.
4 LatitudeГрадус Числовой Градусную составляющею широты судна.
5 LatitudeМинута Числовой Минутную составляющею широты судна.
6 LongitudeГрадус Числовой Градусную составляющею долготы судна.
7 LongitudeМинута Числовой Минутную составляющею долготы судна.
8 Скорость Числовой Скорость судна.
9 Курс Числовой Курс судна.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.