Методы измерения скорости и расхода воды
Наиболее широкое распространение для измерения скорости потока, которая в сочетании с оценкой площади поперечного сечения потока промерами является основой для оценки расхода воды, получили гидрометрические вертушки различных типов 3). Для уменьшения трудоемкости измерений и обработки данных в последние годы разработаны автоматизированные системы измерения скорости и расхода воды контролируемого потока с движущегося судна с использованием кроме вертушки гидроакустического оборудования.
Работа по измерению расходов воды заключается в пересечении реки судном по заранее выбранному направлению, в оценке скорости течения воды и скорости судна, учете угла измерения скорости течения по отношению к поперечному сечению и измерению глубины реки . Эти сведения собирают и обрабатывают в компьютере на судне. Наиболее целесообразно использование этого метода на больших реках, где измерения скорости вертушкой не только особенно трудоемки, но и сопряжены с опасностью. Международный опыт организации стационарных наземных и радиолокационных наблюдений за другими объектами гидросферы наиболее полно изложен в [1].
Экспедиционные исследования
Приземные и наземные наблюдения, аэрологическое зондирование и систематические глобальные спутниковые измерения все же не обеспечивают всей необходимой информации для изучения механизмов, лежащих в основе природных процессов взаимодействия компонентов гидросферы от формирования облаков и их воздействия на перенос солнечной радиации до океанической циркуляции, которая реагирует на малые изменения в потоках между поверхностью океана и атмосферой. Это во многом определяет динамику климата, изменения влагопереноса с океанов на сушу. Для того чтобы количественно определить взаимодействие между глобальной циркуляцией атмосферы, переносами воды и энергии, мировой океанической циркуляцией и морскими льдами, влажностью поверхности суши и гидрологическим режимом водных объектов суши, осуществляются национальные и международные проекты комплексных стационарных и экспедиционных исследований.
Учитывая недостаточность информации о Мировом океане и взаимодействии океана и атмосферы, наибольшее количество экспедиций осуществлено в океаны и моря. Так, за 25 лет, с 1970 по 1994 год, научно-исследовательскими судами (НИС) России проведены экспедиционные наблюдения по 54 проектам исследований Мирового океана, из них 13 международных проектов. В рамках этих проектов выполнено более 1100 рейсов НИС (без рейсов во внутренние и окраинные моря России). Накопленные в результате экспедиций массивы данных наблюдений содержат информацию, позволившую уточнить знания о природе, причинно-следственных связях, механизмах возникновения, развития и затухания гидрометеорологических, физико-химических, биологических и геологических процессов, протекающих на поверхности и в толще вод океана, в атмосфере над ним и на морском дне.
Существенному расширению знаний о распределении и режиме горных ледников, материковых оледенений Антарктиды и арктических островов, о ресурсах пресной воды на Земле и режиме водных объектов суши способствуют международные программы ЮНЕСКО, проводимые с 1957 года с уточнениями целей и состава научных исследований на каждое десятилетие. Одним из значительных результатов работы по этим программам является открытие в 1995 году российскими учеными реликтового озера под ледовым панцирем Антарктиды.