Система, успешно установленная и испытанная в Швейцарских Альпах прошлой зимой, создает трехмерные изображения, которые показывают, как снег течет глубоко внутри лавин. Эти новые данные укрепят компьютерные модели, которые используются не только для понимания поведения лавин, но и для определения способов создания лучшей защиты от них.
При финансовой поддержке Исследовательского совета по инженерным и физическим наукам (EPSRC), система Advanced MIMO Radar Development для приложений геофизической визуализации была разработана командой из Университетского колледжа Лондона (UCL), Даремского университета и Шеффилдского университета, работающих в тесном сотрудничестве со Швейцарским федеральным правительством.
Институт исследований снега и лавин (SLF).
Руководитель проекта профессор Пол Бреннан из UCL говорит: «Невозможно точно предсказать, когда произойдут лавины, но наша радиолокационная система визуализации помогает понять, как они ведут себя, когда они действительно происходят. Проникая в пороховое облако, он может наблюдать характер и направление потока 90% снега, который в противном случае остался бы невидимым."
Лавины не только уносят жизни более 150 человек по всему миру каждый год, но и наносят значительный ущерб и разрушения. Доступен ряд мер противолавинной защиты: от снежных ограждений, сеток, плотин и заграждений до посадки деревьев, усиления зданий и планировки городов и деревень для минимизации ущерба. Однако все эти меры могут быть дорогостоящими, а затраты на охрану одного гектара оцениваются примерно в 10% ?750 000.
Понимание поведения лавины, полученное с помощью новой системы визуализации, в конечном итоге может помочь SLF усовершенствовать такие меры, чтобы они обеспечивали лучшую и более экономичную защиту. Работая по классическому принципу «эхолота», который лежит в основе радара с момента его изобретения в начале 20 века, система использует антенну для передачи радиоволн и 1.95-метровый массив приемников для захвата их, когда они отражаются от снега.
Мощность и длина волны радиоволн максимизируют их способность проникать в снег при его движении.
Система с полем обзора 30 °, обеспечивающим полное покрытие пути схода лавины, предлагает большую чувствительность и изображения с более высоким разрешением, чем любая другая подобная система, разработанная ранее. Он может работать автономно или управляться вручную через виртуальную частную сеть.
Проект тесно взаимодействует с исследованиями, проводимыми Британской антарктической службой (BAS) и финансируемыми Советом по исследованиям природной среды (NERC), который использовал радар для измерения и мониторинга с точностью до миллиметра скорости таяния шельфовых ледников Антарктики, что является ключом к понимание того, как уровень моря может повыситься в будущем в ответ на изменение климата.
Профессор Бреннан комментирует: «Два члена нашей команды провели два месяца в Антарктиде, работая с BAS, что имело неоценимое значение для разработки нашей системы визуализации. Наша система представляет собой отличный инструмент для научных исследований, генерирующий реальные полевые данные, которые SLF может использовать в продуктивном и потенциально экономичном для жизни и денежных средств использовании в будущем."