Динамика Мирового океана. ИИ научился отслеживать движение течений с помощью снимков из космоса

Об этом сообщает Science Daily.

Технологию разработала команда под руководством Люка Ленайна из Института океанографии Скриппса и Каушика Шринивасана из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. К работе также присоединились ученые из Тель-Авивского университета и Университета Род-Айленда.

Новый метод анализирует изображения с имеющихся геостационарных спутников. Данные о движении водных масс он превращает в четкие показатели скорости течений.

«Метеорологические спутники годами наблюдают за поверхностью океана, — сказал Ленайн, — Прорыв заключался в том, чтобы научиться превращать этот таймлапс в почасовые карты течений путем отслеживания того, как температурные паттерны изгибаются, растягиваются и движутся от одного часа к другому».

Алгоритм, результаты работы которого опубликовали в журнале Nature Geoscience, успешно испытали в зоне Гольфстрима. Данные от ИИ совпали с традиционными измерениями судовых приборов и в то же время дали гораздо более четкие детали быстрых вихревых течений, которые ранее сглаживались в широкие средние показатели.

До появления GOFLOW ученым было сложно измерять течения на больших площадях. Имеющиеся спутники фиксируют изменения уровня моря только раз в 10 дней, поэтому пропускают потоки, возникающие и исчезающие за считанные часы. Данные с кораблей или прибрежных радаров предоставляют информацию о быстрых изменениях, но работают исключительно на ограниченных территориях.

Новая же методика устраняет пробел в наблюдениях за вертикальным перемешиванием воды. Этот процесс происходит на участках размером менее 10 километров и играет ключевую роль в транспортировке питательных веществ для морских экосистем и перемещении углекислого газа на глубину.

«Это открывает ряд захватывающих возможностей в физической океанографии, которые до сих пор были в основном доступны только с помощью симуляций, — сказал Ленайн, — Используя GOFLOW, мы теперь можем измерять ключевые признаки этих мелких, интенсивных течений, используя реальные наблюдения, а не полагаясь почти полностью на симуляции. Это открывает двери для проверки давних идей о том, как океан поглощает тепло и углерод».

Правда, значительным ограничением для работы системы остается облачный покров — он физически блокирует тепловые снимки.

Ученые уже сделали исходный код проекта общедоступным. Они стремятся привлечь дополнительные спутниковые данные, чтобы расширить мониторинг на глобальный уровень.