Мониторинг гидросферы земли

1. контроль за уровнем загрязнения вод и донных отложений по физическим, химическим и гидробиологическим показателям, особенно в курортно-оздоровительных и рыбохозяйственных зонах;
2. изучение баланса загрязняющих веществ в морях и их отдельных частях (заливах) с учетом процессов, происходящих на границе раздела атмосфера-вода, разложения и трансформации загрязняющих веществ и накопления их в донных отложениях;
3. изучение закономерностей пространственных и временных изменений концентраций загрязняющих веществ, установление связи этих изменений с естественными циркуляционными процессами в морях, с гидрометеорологическим режимом и особенностями хозяйственной деятельности[3].

Комплексность мониторинга требует определения  некоторых гидрометеорологических параметров, таких, как температура  воды, скорость и направление ветра, осадки, атмосферное давление, влажность  воздуха. Система наблюдений основывается на создании сети локальных пунктов  наблюдений (станций), расположение которых  позволяет определять зоны распространения  загрязнений. Кроме того, часть сети должна совпадать со станциями многолетних  наблюдений, действующих на морях. Распределение  станций опирается на знание гидрохимического и гидрометеорологического режимов  и рельефа дна в данном районе.

Особую  тревогу вызывают участившееся появление  на поверхности морей и океанов  нефтяных пленок, которые нарушают энерго- и газообмен между океаном  и атмосферой, а также накопление тяжелых металлов, например ртути, в  Балтийском море и прибрежных районах  Японии.

 

3.  Передача, обработка и хранение  данных наблюдений

 

Используются  различные системы передачи данных от пунктов наблюдений: ручная полуавтоматическая (по радио или телефонному запросу), временная автоматическая (запрограммированная на передачу по телефону или радио), автоматический индикатор (передача по телефону или радио при изменении параметра на определенную величину), автоматическая (передача по кабелю, телефону или радио сигналов с преобразованием и записью измеряемого параметра) и полностью автоматическая (с удаленных станций, оборудованных радиопередатчиком).  Также возможна передача по почте[5].

Автоматические  системы передачи находят все  более широкое применение. Большие объемы собираемой информации и требования к сокращению сроков ее предоставления потребителям обусловливают необходимость использования для ее обработки и обобщения современной электронной техники.

Особенности построения систем и компьютерных технологий обработки данных зависят от методики наблюдений за различными параметрами  гидросферы, от оперативности передачи и обобщения информации, технических  возможностей национальных служб, природных  особенностей территорий. Учет этих особенностей при сборе и обработке данных гидрологических наблюдений на реках  отражен, например, в монографии, подготовленной российскими и болгарскими специалистами.

Для хранения и автоматизации обобщения информации создаются специальные банки  данных. Большое количество информации и значительная протяженность территории России обусловили необходимость создания распределенной по видам информации и территории банков данных.

 

Например, в созданной единой системе государственного водного кадастра России при научно-исследовательских  институтах созданы банки данных: «Реки и каналы», «Озера и водохранилища», «Моря и морские устья рек», «Качество поверхностных вод», «Подземные воды», «Использование вод», «Ледники»[5].

Создаются также центральные банки данных по атмосферным осадкам, снежному покрову  и снежникам в горах, по влагозапасам в почве и испарению с суши, подземным водам, а также интегральные банки по компонентам гидросферы в территориальных центрах по гидрометеорологии.

Использование единых требований к форматам хранения данных и создания программных средств  облегчает управление базами данных, обобщение и распространение  информации среди многочисленных потребителей. Для систематизации, анализа и  выдачи по запросам пользователей разнообразных  данных перспективно использование  единых геоинформационных систем, реализуемых  на персональных компьютерах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Мы рассмотрели  организацию и современные методы наблюдений за компонентами гидросферы в атмосфере, Мировом океане, на поверхности суши и ее водных объектах, а также за загрязнением водных объектов. Цель работы можно считать выполненной.

Наблюдения  и анализ ежедневного состояния  гидросферы применяются для принятия экономических и социальных решений, предсказания стихийных и экологических  бедствий. Но для достижения лучшего  понимания изменения состояния  окружающей среды и ресурсов пресной  воды необходимы дополнительные сведения о ее перемещении на поверхности  Земли, о запасах в поверхностных  водоемах и водоносных слоях почвы  и геологических пород (почвогрунтах). Это является задачей гидрологических  и геологических служб, водохозяйственных  организаций стран мира.

Современный мониторинг состояния гидросферы Земли  основывается на использовании новейших достижений науки и техники. При  оборудовании наблюдательных наземных платформ и автоматических станций  в Мировом океане, радарных станций  и летательных аппаратов в  атмосфере для измерения и  первичной обработки данных широко используются микропроцессоры. В процессе мониторинга загрязнения природных  вод вырабатываются количественные подходы к определению ключевых переменных и параметров, необходимых  для понимания факторов, определяющих изменения в водной среде. Обработка  и обобщение информации, поступающей  со стационарной сети наземных и приземных  наблюдений, со спутников Земли, экспедиционных исследований Мирового океана и труднодоступных  районов земной суши, осуществляются с использованием электронных вычислительных машин и на основе архивов создаваемых  банков данных.

 

Список  использованных источников

 

1. Иванова, Н.И. Грани гидрологии [Текст]: учебник / под ред. Н.И. Ивановой, И.М. Фадиной. – СПб: Гидрометеоиздат, 1997. – 535 с.
2. Израэль Ю.А. и др. Осуществление системы мониторинга загрязнения природной среды [Текст]: учебно-справочное пособие / Ю.А. Израэль. – СПб.: Гидрометеоиздат, 2008. – 117 с.
3. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды [Текст] : учеб. пособие / Ю.А. Израэль, Н.Н. Родзевич. – СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. – 560 с.
4. Константинов, В.М., Экологические основы природопользования [Текст] : учебное пособие для вузов / В.М. Константинов,                 Ю.Б. Челидзе. – М.: Академия, 2001. – 276 с.
5. Семенов,  В.А. Автоматизация обработки гидрологических данных по режиму рек [Текст] : учебно-метод. пособие / В.А. Семенов,                  С. Герасимов и др. – М.: Гидрометеоиздат, 1998. – 213 с.
6. Радкевич, Я.М. Метрология, стандартизация и сертификация [Текст] : учебно-метод. пособие / Я.М. Радкевич, А.Г. Схиртладзе,                  Б.И. Лактионов. – М.: изд-во Высшая школа, 2004. – 767 с.
7. Панин, В.Ф. Экология для инженера [Текст] : учебно-справочное пособие / В.Ф. Панин, А.И. Сечин, В.Д. Федосова. – М.: издательский дом «Ноосфера», 2001. – 284с.
8. Протасов, В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России [Текст] : справочное и учебное пособие / под ред.                       В.Ф. Потасова. – М.: Финансы и статистика, 2001. – 670 с.
9. Родионов,  А.И. Технологические процессы экологической безопасности [Текст] : учебник для студентов технических и технологических специальностей высших учебных заведений, по специальности «Охрана окружающей среды и РИПР» / А.И. Родионов,  В.Н. Киушин, В.Г. Систер. – Калуга: изд-во Бочкаревой, 2000. – 799 с.
10. Стерман, Л.С. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС [Текст] : учебно-метод. пособие / Л.С. Стерман, под общ. ред.  В.Н. Покровского. – М.: Энергоиздат, 1999  – 328 с.
11. Хотунцев, Ю.Л. Человек, технологии, окружающая среда [Текст] : учебник / Ю.Л. Хотунцев. – М: Устойчивый мир, 2001. – 576 с.
12. Беспамятнов, Г.П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде [Текст] : учебно-метод. пособие /         Г.П. Беспамятнов, Ю.А. Кротов. – СПб: Химия, 1997. – 488 с.
13. Соколов, В.Н. Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков [Текст] : учебно-метод. пособие / под общей редакцией       В.Н. Соколова. – Москва: Стройиздат, 2002. – 254 с.
14. Мониторинг и методы контроля окружающей среды [Текст] : учеб. пособие в двух частях, часть 2 / Ю.А. Афанасьев, С.А. Фомин, В.В. Меньшиков и др. – М.: Изд-во МНЭПУ, 2001 – 337 с. : ил.
15. Дзюбо, В.В. Водоотводящие системы промышленных предприятий [Текст] : учебное пособие / В.В. Дзюбо, М.В. Буторина. – Томск: изд-во ТГУ, 1993. – 116с.