Arctic 18 - report from the conference

Экологическая катастрофа в Арктике: аномальный нагрев Гольфстрима (до 21 ° C) и сдвиг (~ 200 км) к Гренландии изза загрязнения океана нефтяной пленкой Ирина Бйорно1, Михаил Гришин 2,3, Сергей Першин2 1. Русская Культурная Миссия в Дании - RKMD www.rusmission.dk 2. Институт общей физики им. Прохорова РАН, Москва, 119991, Москва, ул. Вавилова, 38, pershin@kapella.gpi.ru 3. Московский физико-технический институт (Государственный университет), 9 Институциональный пер., Долгопрудный, 141701 Россия Аннотация. Летом-осенью 2011 года наблюдалось аномальное нагревание воды до 21°С и сдвиг Гольфстрима на 200 км к северу вблизи побережья Новой Англии. Для объяснения этого явления предложен новый физический механизм. Показано, что нагрев воды является следствием катастрофы в Мексиканском заливе и связанного с ней разлива нефти, что привело к образованию масляной радужной пленки на площади в сотни тысяч квадратных километров. К сожалению, нагревание и смещение Гольфстрима не связывается с разливом нефти в Мексиканском заливе. Известно, что тонкая прозрачная пленка пропускает солнечную радиацию в объем воды и, одновременно, уменьшает потери тепла, вызванные испарением, и, следовательно, обеспечивает нагрев воды, как в теплице. Кроме того, радужная пленка уменьшает площадь поверхности моря (оценки показывают - до 20%) из-за сглаживания мелкомасштабных ветровых волн (менее 2 см), что обеспечивает дополнительное потепление океана из-за сокращения на те-же 20% потерь на испарение.

В данной работе мы показали, что инерционное «отклонение» Гольфстрима с прежней траектории во время поворота на восток связано с аномальным нагревом воды до определенной температуры (19-20 °C), которая была инструментально зарегистрирована сотрудниками института океанографии США (Wood Hole Oceanographic Institution (WHOI). Ранее (Стебновский В.С., Институт гидрофизики, г. Новосибирск) было установлено, что при этой температуре кратно снижается сдвиговая вязкость морской воды при турбулентном возмущении. В данной работе мы предположили, что уменьшение вязкости воды может быть следствием термически индуцированной конверсией H2O пара /ортоспиновых изомеров внутри турбулентных вихрей во время поворота Гольфстрима на Восток при обтекании мыса у берега Новой Англии как в экспериментах Стебновского В.С. (2004г.) Ключевые слова: аномальное нагревание воды из-за радужной нефтяной пленки, сдвиг Гольфстрима, снижение сдвиговой вязкости воды, термически индуцированное превращение изомеров орто- и пара-H2O, антропогенное воздействие на глобальный климат Докладчик - Ирина Бйорно и Першин Сергей Михайлович, д.ф-.м.н., Главный научный сотрудник института общей физики им. А.М.Прохорова РАН (см. Резюме); тел. 8 (916) 504-47-19

Ecological catastrophe in Arctic: an anomalous Gulf Stream heating (to 21°C) and shift (~200 km) to Greenland due to ocean pollution by rainbow oil film Irina Bjørnø1, Mikhail Grishin2,3, Sergey Pershin2 1Russisk

Kultur Mission I Danmark - RKMD www.rusmission.dk General Physics Institute of RAS, 38 Vavilova street, Moscow, 119991 Russia pershin@kapella.gpi.ru 3Moscow Institute of Physics and Technology (State University), 9 Institutskiy pereulok, Dolgoprudny, 141701 Russia

2Prokhorov

Abstract – An anomalous water heating up to 21°C and ~200 km northward shift of the Gulf Stream near New England coasts were observed in summer-fall of 2011. A new physical mechanism is discussed to explain this phenomenon. It is shown that the water heating is a consequence of Deepwater Horizon (British Petroleum) disaster in the Gulf of Mexico and associated oil spill, which has led to oil rainbow film formation over the area of a hundred thousand square kilometers. Unfortunately, the Gulf Stream contacts with oil spill in Mexican Gulf. It is known that thin transparent film transmits solar radiation to water volume, reduces heat losses caused by evaporation and ensures water heating like in a greenhouse. Further, a rainbow film reduces the sea surface area (up to 20%) due to smoothing of small-scale wind waves (less than 2 cm) thus ensuring extra ocean warming. We have shown that inertial “sliding” off the former trajectory during eastward turn was due to anomalous water heating to a specific temperature (19-20°C). Actually, at this temperature a several-fold reduction in sea water shear viscosity was observed earlier in turbulence flow. Then we have supposed that water drop viscosity can be caused by thermally induced conversion of H2O para/ortho spin isomers inside a turbid vortex during eastward turn.

Keywords: anomalous water heating due to rainbow oil film, shift of the Gulf Stream, water shear viscosity reduction, thermally induced conversion of the ortho- and para- H2O isomers, anthropogenic effect on global climate 1. Докладчик – Ирина Бйорно 2. Першин Сергей Михайлович, д.ф-.м.н., главный научный сотрудник Института общей физики им. А.М.Прохорова РАН (см. резюме); тел. 8(916) 504-47-19

Экологическая катастрофа в Арктике: аномальный нагрев Гольфстрима (до 21 ° C) и сдвиг (~ 200 км) к Гренландии из-за загрязнения океана нефтяной пленкой

Ecological catastrophe in Arctic: an anomalous Gulf Stream heating (to 21°C) and shift (~200 km) to Greenland due to ocean pollution by rainbow oil film Irina Bjørnø1, Sergey Pershin2 , Mikhail Grishin2,3 1Russisk

Kultur Mission I Danmark - RKMD www.rusmission.dk 2Prokhorov General Physics Institute of RAS, 38 Vavilova street, Moscow, 119991 Russia, pershin@kapella.gpi.ru 3Moscow Institute of Physics and Technology (State University), 9 Institutskiy pereulok, Dolgoprudny, 141701 Russia

Content of the lecture About Mexican Golf disaster and the global climate changes today.

Problems and solutions: water temperature rising and the influence of presence of oil micro film in the surface of water.

Our observations (by using Lidar systems) and suggested models for explanation of the Golf Stream course changing. Arctic and global cooperation.

Water properties and temperature rising in Golf Stream - what we have learned up to now?

Conclusion: Cooperation as a part of solution for global climate change - science needs the leadership and support!

Deepwater disaster 20.04.2010

4,9 mln barrel of oil was spilled by BP

Impact was terrible!

Golf Stream was

Arctic’s temperature was raised by

o 2

microfilm of oil now covers 20% of world ocean

Our contribution by using LIDAR technology - Light Detection and Ranging

Oil slick detection by Lidar in Russia:

Lidar return:

oil film detection

USA: ocean monitoring (2011)


Scientific Reports, 2 August 2012

Lidar Experiment: Oil film impact: 1. Produces green house effect - change in scattering coefficient 2. Change the surface tension of water 3. Effect of smoothing small-scale waves 4. Change in the fundamental water properties in boundary layer, attached to oil film

Lidar Experiment: Micro oil film impact: More field studies is needed in the near future

Oil tanks now: red (10.02.2018)

Oil contamination spots in the ocean

When I was born, there were 3 bil. people on the earth - now it is about 7 bil……

In contrast: there was 6 bil. hectares forest, but now 4 one !!!!

One of the keyword is Young generation education

www.rusmission.dk

Such meeting is our opportunity We have the technology for monitoring of oil films! BUT We need partners and support We are care about the future! We hope - you are care too!!

www.rusmission.dk

What about cooperation?

www.rusmission.dk

15 min are gone It was born 200x15= 3.000 new human Died - around 1500 Groth - 1500 new Homo Sapience During our morning session - 3 hours - NEW 18.000 people was born on the earth!!!!

www.rusmission.dk

Ice thickness measurements 


by Raman&Rayleigh scattering technique 
 with compact Lidar S.M. Pershin, V.N. Lednev,, R.N. Yulmetov, A.F. Bunkin and M.Ya. Grishin

Prokhorov General Physics Institute Russian Academy of Sciences

GPI RAS

1

Outline

•Laser remote sensing: principals and capabilities •Unmanned aircraft vehicle’s (UAV) facilities for remote sensing •Ice thickness measurements by Raman&Rayleigh scattering technique with underwater Lidar GPI RAS

2

Arctic region

GPI RAS

3

Motivation

• Arctic is the “weather kitchen” • Arctic is the prospective region as an oil province and shortest transportation route from Passific Ocean to Europe and needs in ecological and weather monitoring by different technique

•Lidar remote sensing technique is the most effective among others GPI RAS

4

Arctic region

GPI RAS

5

Arctic region

GPI RAS

6

Remote sensing of Arctic fiords by Raman Lidar : ЗАДЕЛ – РЕЗУЛЬТАТЫ - ПЕРСПЕКТИВЫ ЛИДАРОВ В АРКТИКЕ –НОЧЬ – НЕТ ВИДЕО-ФОТО РЕГИСТРАЦИИ

С.М. Першин pershin@kapella.gpi.ru

Prokhorov General Physics Institute Russian Academy of Sciences

GPI RAS

Remote sensing of Arctic fiords and freshwater reservoir by Raman Lidar


Prokhorov General S.M. Pershin, Physics Institute Russian Academy of My colleagues Sciences A.F. Bunkin M.Ya. Grishin V.K. Klinkov V.N. Lednev, E.G. Morozov A.V. Marchenko

GPI RAS

8

Remote sensing for Arctic region
 (Why we need remote sensing?)

Arctic region:

Global climate modeling automatic monitoring of ocean surface by remote sensing technique

Global climate changes Oil/gas production

Parameters 1. seawater temperature 2. seawater salinity

3. seawater phytoplankton concentration 4. seawater organic substances concentration 5. seawater optical properties 6. seawater contamination

Satellite image of Arctic region

7. ice thickness

8. ice surface roughness 9. ice optical properties 10. snow cover optical and Temperature map of Arctic region thermodynamic properties GPI RAS

Oil spills image

9

Zakharov V.I.

Палеоклиматические данные (ледяные керны со станции «Восток»-Антарктида) по изменению температуры поверхности Земли и концентрации СО2 и СН4 в ее атмосфере за последние примерно 420 000 лет.

GPI RAS

1) Человеческая жизнедеятельность меняет состав атмосферы, в особенности наблюдается очень активный рост концентрации парниковых газов

IPCC 2013: нет сомнения в том, что

2) Потепление происходит 3) Потепление будет продолжаться 2010

Carbon dioxide (СO2) % Methane (CH4) +150 % Nitrous oxide( N2O) 20%

+ 39

+

▪ Наибольшая часть в наблюдаемом росте средней глобальной температуры с середины 20-го века, наиболее вероятно, обусловлена ростом концентрации парниковых газов из-за человеческих факторов.

▪ Остается много неопределенностей GPI RAS

Температурная разница между 2010 /1970 (Hansen et al, 2011) Глобальное потепление в среднем на 0.66 и более чем в два раза в Арктике GPI RAS

Upper Ocean heat Content

Global average sea level GPI RAS

N.H. Spring snow cover

Arctic sea ice minimum extent

A1B типичный« сценарий высокой эмиссии » к (2090 – 2099), Прогнозируемый рост среднегодовой температуры составит 2.8°C В большей части суши ~ 3.5° C ; in Arctic

GPI RAS

> 7°C ;

Les activités humaines ont-elles déjà influencé le climat ? Человеческая активность Парниковые газы и аэрозоль

Наблюдения

Наибольшая часть в наблюдаемом росте средней глобальной температуры с середины 20-го века, наиболее вероятно, обусловлена ростом концентрации парниковых газов из-за человеческих факторов

Естественные причины ( солнечная активность, вулканы GPI RAS

The first Lidar of RAS on Mars surface was delivered by NASA launcher (project Mars Surveyor Lander – 99) Weight – 940 g Consumption 0.2-5W Т = –100 +50 0С Data volume 2kB per set 36 kB/12 sets per sol Range 750 meters resolution 10 m

GPI RAS

16

Lidar-rangefinder in Arctic

GPI RAS

Remote measurements of temperature (Why we need Lidar remote sensing?)

Remote temperature measurements: Spaceborne radiometer radars Airborne microwave scatterometers Airborne laser scatterometers

temperature detection in 30 µm surface layer

low-speed wind*

5 definitions of temperature

!

1 0С 30 um vs 0.5-10 m

GPI RAS

* A. V. Soloviev and R. Lukas, Deep-Sea Res. Part I, 44, 1055–1076 (1997)

Alternatives: 1. thermocouple measurements 2. temperature measurements by Raman spectroscopy (laser remote sensing)

18

Temperature dependence of Raman OH-band water molecule Raman spectra for distilled water from -33 0C to +160 0C

Đ?

B

Raman spectroscopy

GPI RAS

Hare D.E. and Sorensen C.M., J. Chem. Phys. 1990, 93(10), 6954

19

OH Raman spectrum in water vs temperature Raman scattering spectra of OH band in water and ice S. M. Pershin, et.al., Quantum Electron. 40, 1146–1148 (2010)

А

B

Hare D.E. and Sorensen C.M., J. Chem. Phys. 1992, 96(1), 13 GPI RAS

20

Temperature measurements 


by Raman OH-band profile OH-band peak fitting vs temperature

OH-band center vs temperaure

B A

R=

B A

Becucci M., et.al. , Appl.Opt., 38, 928 (1999) GPI RAS

S. Pershin, et.al., Quant. Electr. 40, 1146 (2010)

21

Compact Raman LIDAR Specification*

Mass: ~20 kg Dimensions: 60x40x20 cm Power: 300 W

Details Laser: DPSSL laser Nd:YVO4 (Laser Compact), 527 nm, 5 ns, 1 kHz, 200 mJ/pulse

Detection system: Spectrograph (Spectra Physics MS127i)

Spectral range 500 – 750 nm Spectral resolution 0.1 nm + ICCD detector (Andor iStar)

Gate 5 ns Delay 0 - 1 s with step 0.25 ns

A. Bunkin, S. Pershin et al., Appl. Opt. 51, 5477 (2012)22

GPI RAS

Lidar, optical scheme LCM-DTL-319QT laser

mirror Andor iStar

receiver

MS260i spectrometer

telescope

sea GPI RAS

23

“Viking Exploring” crew. Svalbard (Spitsbergen, supporting by A. Marchenko)

GPI RAS

24

Compact Raman Lidar onboard a) compact LIDAR installed in ship’s cabin

b) measurements with aluminum mirror GPI RAS

25

Svalbard Fjords and GPS ship route

1. “open” Ice Fjord; 2. Akseloya Island at depths shallower ~20 m; 3. floating ice study in “closed” fjords, i.e., Van Mijen and Rinders Fjord GPI RAS

26

Fiords temperature mapping by Raman Lidar b) temperature (black squares) by Raman system and by the CTDprofiler (red triangles) c) expedition route and mapping points are marked (red squares) A. Bunkin, V. Klinkov, V. Lednev, A. Marchenko, E. Morozov, S. Pershin, and R. Yulmetov, Remote sensing of ice in Svalbard fjords GPI by compact Raman lidar, Appl. Opt. 51, 5477 (2012) 27 RAS

Russian team from AGAT, Vladivostok General view of the Russian ROBOSUB http://msuauv.ru

GPI RAS

Maritime State University

28

Raman Spectra for Ice and Water is different Rayleigh scattering

Scattering intensity, rel. units

25000000

the idea is based on the difference

20000000

of water and ice Raman and Rayleigh signal

Raman scattering

15000000

in sea water

10000000

in ice

5000000

0

0

1000

2000

3000

4000

-1

GPI RAS

Wavenumber, cm

29

Underwater ice thickness measurement in front

of icebreaker

Snow layer

Ice water GPI RAS

30

Conclusions • Compact Raman LIDAR has been developed in GPI RAS for remote sensing of Arctic region • The new technique for express temperature, chlorophyll and ice thickness measurements

by Raman spectroscopy was suggested and tested • The new phenomenon was observed: Fiords heat screening by Layer of Glacier’s Relict melted water flows above sea water • Lidar sensing of an algal bloom in freshwater reservoir was carried out, quantified and mapped GPI RAS

31

Platforms:

Laser remote sensing in 70-90 s

Helicopter Kamov-32 for lLIDAR

Lidar system installed in helicopter (developed at GPI RAS in 1992)

mirror

telescope

Laser remote sensing drawbacks: • heavy equipment (>300 kg) • high power consumption (> 3 kW) • expansive vehicle rental fee GPI RAS

Result * no systematic expeditions * a few flights per year 32

Modern approach: Compact LIDAR for UAV Unmanned aircraft vehicle’s (UAV) facilities for remote sensing: payload

mass

power

heavy (>1000 kg, 24 h)

<100 kg

<800 W

midi (50-1000 kg, <12 h )

<20 kg

<100 W

mini (5-50 kg, 1-4 h)

<2 kg

<10 W

micro (<1 kg, 1 h)

<100 g

<0.1 W

GPI RAS

Future of remote sensing: micro UAV with installed lidar?

33

Ice thickness measurements just now Conventional techniques:

a)

b)

1. drilling (a, b) - human costs -long duration for measurements - (10 holes for 1 m depth equals >1 hour) - low accuracy of temperature measurements 2. electro-magnetic antenna (c)

- expansive equipment - poor accuracy for remote sensing - no temperature measurements

c)

Optical technique using is forbidden by snow layer GPI RAS

34

Seawater echo-spectrum: main idea

ice

snow layer

water GPI RAS

35

Compact Raman LIDAR Specification*

Mass: ~20 kg Dimensions: 60x40x20 cm Power: 300 W

Details Laser: DPSSL laser Nd:YVO4 (Laser Compact), 527 nm, 5 ns, 1 kHz, 200 ❍J/pulse

Detection system: Spectrograph (Spectra Physics MS127i) Spectral range 500 – 750 nm Spectral resolution 0.1 nm + ICCD detector (Andor iStar) Gate 5 ns Delay 0 - 1 s with step 0.25 ns GPI RAS

*A.F.

Bunkin et. al., Appl. Opt. 51, 5477-5485 (2012)

36

Ice and Water Raman spectra

1400 1200

Intensity, a.u.

1000

Water 1.5 C Water 0.5 C Ice

ice water, T=0.5 0C 0 water, T=1.5 C

800 600 400 200 0

GPI RAS

620

630

640

650

660

Wavelength, nm

670

680

37

Ice thickness measurements by LIDAR in lab

GPI RAS

38

Elastic scattering (“ice bathymetry”)

waterice

laser beam

Ice thickness measurement by elastic scattering

nwater = 1.333 nice = 1.309

Conclusion: elastic scattering is not convenient for ice–water interface detection GPI RAS

39

a)

Raman scattering a) Raman spectra of OH-band for ice (black triangles) and water (red circus) and corresponding fitting curves

waterice

laser beam

Ice thickness measurements by Raman scattering

b)

b) Ice thickness measurements by Raman OH-band center (blue circus)

Conclusion:

Raman OH-band center shift is convenient for iceâ&#x20AC;&#x201C;water interface detection GPI RAS

40

Optical technique is forbidden by snow layer compact LIDAR for ice thickness and temperature measurements

mass: < 2 kg power: < 20 W conditions: -50 to +50 0C

eye-safe LIDAR

Capabilities Ice thickness measurements: distance to object thickness range thickness accuracy

0 – 600 m 0 – 100 m ± 1 cm

Ice temperature profile: sample dimensions 0 – 100 m temperature accuracy ± 0.5 oC spatial resolution 5 cm

key features: single photon counting and time-of-flight measurements ice

water

LIDAR 0 – 450 m with accuracy 1 cm GPI RAS

41

LIDAR: principles and signals LIght Detecting And Ranging

Laser matter interaction: ⎫ elastic scattering (surface, particles or bubbles, sea floor)

⎫ Raman scattering (H2O molecules, dissolved salts )

⎫ fluorescence (distributed organic material, chlorophyll a) GPI RAS

42

Lidar Remote Sensing

Applications: 1. Bathymetry 2. Temperature measurements 3. Ecology monitoring (oil leaks detection or other contaminations)

4. Biology applications (chlorophyll concentrations)

GPI RAS

43

Ice mechanics Ice properties: • thickness • temperature • density

ice mechanical properties port and ocean engineering

• age and history

GPI RAS

44

Snow Characterization by Raman spectra

Raman spectra for different snow layers (a) and detailed OH-band profile (b): fresh snow (black), snow cover (red) and old snow (blue) GPI RAS

45

Bathymetry by LIDAR

LIDAR bathymetry 1. express mapping 2. ground and underwater mapping 3. no needs for water contact

GPI RAS

46

Conclusions • A new optic technique for express ice thickness measurements by Raman spectroscopy was suggested for the first time to the best of our knowledge • Compact Raman LIDAR has been developed in GPI RAS for remote sensing of ocean together with AGAT-concern • Light weight and low power consumption make possible to install the device on any vehicle like unmanned aircraft or submarine or underwater robotics platforms • S. PERSHIN, V. LEDNEV, R. YULMETOV, V. KLINKOV,

Applied Optics, 54(19), 5943 (2015) GPI RAS

A. BUNKIN,

47

Papers 1. A. F. Bunkin, V. K. Klinkov, V. A. Lukyanchenko, and S. M. Pershin,

2.

3.

4.

5.

Ship Wake detection by Raman lidar, Appl.Opt., 2011, 50(4), pp. A86-A89 A.F. Bunkin, V.K. Klinkov, V.N. Lednev, D.L. Lushnikov, A.V. Marchenko, E.G. Morozov, S.M. Pershin, and R.N. Yulmetov, Remote sensing of seawater and drifting ice in Svalbard fjords by compact Raman LIDAR // Applied Optics, 2012, 51(22), pp. 5477 – 5485, S.M. Pershin, A.F. Bunkin, V.K.Klinkov, V.N. Lednev, D. Lushnikov, E.G. Morozov, and R.N. Yul’metov, Remote Sensing of Arctic Fjords by Raman Lidar: Heat Transfer Screening by Layer of Glacier’s Relict Water // Physics of Wave Phenomena, 2012, 20(3), pp. 212-222 A.F. Bunkin, V.K. Klinkov, V.N. Lednev, S.M. Pershin, and R.N. Yulmetov,, http://www.gpi.ru/trudgpi.php S.M. Pershin, V.N. Lednev, V.K. Klinkov, R. N. Yulmetov, and A.F. Bunkin, Ice thickness measurements by Raman scattering // Opt. Lett. 2014, 39, pp. 2573-2575;

Arctic region

Thank you for attention S. PERSHIN et al., Applied Optics, 54(19), 5943 (2015) GPI RAS

49

Предложения в Решение Саммита “Арктика-18” от Сергея Першина , ИОФ РАН, pershin@kapella.gpi.ru Ирины Бйорно, РКМД www.rusmission.dk rusmission.dk@gmail.com 20/02/2018 На основе совместного доклада8, представленного на саммите, и последующих обсуждений мы сформулировали следующие предложения в общее решение Международного Саммита Арктика-18 Для мониторинга экологической обстановки акватории Арктики - что будет являться основным вопросом в уже ближайшем будущем - необходимо создание надежной инструментально-измерительной базы лучших отечественных образцов приборов, которые были опробованы в международных проектах. Мы предлагаем обязательное включение в перечень инструментальноизмерительной базы приборов для контроля и мониторинга экологии Арктики лидаров нового типа, которые могут быть использованы уже сейчас для дистанционного зондирования, как аэрозолей в атмосфере, так и загрязнений (нефтяные плёнки, хлорофилл, органика и пр.) в воде. Особый интерес здесь вызывает измерение толщины льда, как в испытательных бассейнах Центра Крылова, так и в натурных условиях Арктики, что является весьма востребовано (см. совместный доклад Бйорно-Першин на сессии №4 Саммита “Арктика”-18 16.02.20188). Существенно, что применение лидаров особенно перспективно в условиях полярной ночи (из-за снижения шума засветок), когда возможны несанкционированные выбросы отходов в акваторию ( как нефтяных, так и другого происхождения). В Институте Общей Физики РАН были разработаны и опробованы в международных проектах лидары нового типа, которые предлагается использовать для решения следующих комплексных задач в зоне Арктики: 1. Тип 1 - компактный аэрозольный лидар с безопасным для глаз уровнем излучения. Прибор предполагается использовать для решения следующих комплексных задач [1,2]: • Измерение нижней границы облачности - для метеостанций Арктики, (возможно с каждого борта на трассе Севморпути) • Измерение дальности видимости по наклонной трассе в реальном времени с быстроизменяющимися погодными условиями - для кораблей и авиации Арктики и на аэродромах • Картирование пятен разлива нефти и нефтяной пленки - в реальном времени • Установка лидара-дальномера на беспилотные приборы авиации и подводные устройства

2. Тип 2 - компактный флюоресцентный лидар. Предполагается использование данного прибора для решения следующих задач [3-6]: • Измерение толщины льда с высокой точностью (айсберги, торосы) • Измерение и картирование хлорофилла и органики в акваториях и на трассе Севморпути • Точное измерение температуры воды дистанционно в реальном времени • Точное измерение глубин акватории в реальном времени у причальных стенок с изменяющимся рельефом дна из-за наносного грунта Существует экспертиза использования лидаров нового типа в экстремальных условиях в

рамках международных проектов. Так первым лидаром для исследования атмосферы Марса был лидар, разработанный сотрудниками Российской академии наук на новом принципе лазерного зондирования [5]. Лидар прошёл международную экспертизу и жесткий конкурс среди лидаров других стран и компаний и тестовые предполётные испытания, как у нас, так и в США. Впервые за 40 лет освоения космоса после нашего спутника, лидар РАН был включён в состав научного комплекса миссии НАСА (США) “Mars Polar Lander-99” (см. письмо директора НАСА по науке от 22 апреля 1996г. главным конструкторам приборов), которая стартовала к Марсу 3 января 1999г. с мыса Канаверал. Несомненно, что включение лидаров нового типа в инструментально-измерительную базу приборов для Арктики поможет создать единую современную систему экологического мониторинга Арктики и всего северного бассейна [2-4].

Ссылки: 1. Першин С.М., Лидар, Российская Большая Энциклопедия, т. 17, с.451-452, (2011) 2. Pershin, S M. 2001. “Oil Spill Detection by Portable Micropulse Eye-Safe Backscattering Diode Lidar.” PHYSICS OF VIBRATIONS 9(3): 192–96.

3. A.F. Bunkin, V.K. Klinkov, V.N. Lednev, D.L. Lushnikov, A.V. Marchenko, E.G. Morozov, S.M. Pershin, and R.N. Yulmetov, Remote sensing of seawater and drifting ice in Svalbard fjords by compact Raman LIDAR // Applied Optics, 2012, 51(22), pp. 5477 – 5485,

4. S.M. Pershin, A.F. Bunkin, V.K.Klinkov, V.N. Lednev, D. Lushnikov, E.G. Morozov, and R.N. Yul’metov, Remote Sensing of Arctic Fjords by Raman Lidar: Heat Transfer Screening by Layer of Glacier’s Relict Water // Physics of Wave Phenomena, 2012, 20(3), pp. 212-222 5. S.M. Pershin, V.N. Lednev, V.K. Klinkov, R. N. Yulmetov, and A.F. Bunkin, Ice thickness measurements by Raman scattering // Opt. Lett. 2014, 39, pp. 2573-2575; 6. В.Н. Леднёв, М.Я. Гришин, С.М. Першин, А.Ф. Бункин, И.А. Капустин, 7. А.А. Мольков, С.А. Ермаков, Лидарное зондирование пресноводной акватории с высокой концентрацией фитопланктона, // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, Т. 13. № 1. С. 119–134, (2016). DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-1-119-134 8. I. Bjørnø, M. Grishin, S. Pershin , Ecological catastrophe in Arctic: an anomalous Gulf Stream heating (to 21°C) and shift (~200 km) to Greenland due to ocean pollution by rainbow oil film, Report in Arctic-18, 15-16.02.2018