| 1. | Наименование проекта | Исследование суб-мезомасштабных вихрей в прикромочной зоне арктических морей на основе алгоритмов машинного обучения и спутниковых радиолокационных данных |
|---|---|---|
| 2. | Регистрационный номер ЦИТИС: | 125030703341-7 |
| 3. | Исполнитель | Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет) |
| 4. | Ведомственная принадлежность | Минобрнауки России - образование |
| 5. | Заказчик | РНФ |
| 6. | Вид финансирования | грант |
| 7. | Вид НИОКТР | Поисковая НИР |
| 8. | Приоритетное направление (основное), согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 | Рациональное природопользование |
| 9. | Приоритетное направление (дополнительное), согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 | Нет данных |
| 10. | Критическая технология (основная), согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 | Технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения |
| 11. | Критическая технология (дополнительная), согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 | Нет данных |
| 12. | Приоритет Стратегии НТР России, согласно Указу Президента Российской Федерации от 28 февраля 2024 г. № 145 | Переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта |
| 13. | Приоритетное направление научно-технологического развития РФ, согласно Указу Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 года № 529 | |
| 14. | Важнейшая наукоемкая технология (основная), согласно Указу Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 года № 529 | |
| 15. | Важнейшая наукоемкая технология (дополнительная), согласно Указу Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 года № 529 | |
| 16. | Общее тематическое направление | Рациональное природопользование, климат, экология |
| 17. | Приоритетное арктическое направление (основное) | Метеорология и мониторинг окружающей среды |
| 18. | Приоритетное арктическое направление (дополнительное) | Нет |
| 19. | Аннотация | Изучение океанических вихревых структур на основе данных дистанционного зондирования является одним из наиболее актуальных направлений в современной океанологии. Океанические вихри способны захватывать большие объемы воды, тепла, соли и биогенов. Одиночный вихрь может перемещать триллионы тон воды и десятки тераджоулей тепла из места его генерации до места диссипации. За последние 30 лет основным источником информации о мезомасштабных вихрях являлась спутниковая альтиметрия. Разработка различных алгоритмов автоматической идентификации вихрей на основе анализа полей аномалий уровня позволило ученым накопить большое количество данных о физических и кинематических характеристиках вихрей. Однако минимальный размер идентифицируемых на основе спутниковой альтиметрии вихрей ограничен пространственным разрешением данных спутниковой альтиметрии. Тем не менее, мезомасштабные и субмезомасштабные вихри, которые не разрешаются полями спутниковой альтиметрии, вносят существенный вклад в перераспределение тепла, соли и биогенов и оказывают значительное влияние на региональный климат. Данные процессы по-прежнему остаются недостаточно изученными. Это особенно актуально для полярных регионов ввиду их удаленности, недостаточного количества натурных наблюдений, наличию ледового покрова и значительно меньшему радиусу деформации Россби. Данные спутниковых радаров с синтезированной апертурой (РСА) обладают значительно более высоким разрешением по сравнению с данными альтиметрии и позволяют изучать вихревые структуры гораздо меньших горизонтальных масштабов. Данные РСА активно используются в современной океанологии для исследования мезомасштабных и субмезомасштабных вихрей. Однако, до настоящего момента, идентификация вихрей на основе снимков РСА осуществлялась исключительно методом визуального анализа спутниковых изображений. Такой подход неизбежно заключает в себе ряд ошибок и не позволяет накопить большой массив данных даже для отдельного района. Вихревые структуры оказывают существенное влияние на динамические процессы в прикромочной зоне Арктики, а также на весь арктический регион, перераспределяя тепло и биогены, ледовый покров, а также оказывая существенное влияние на среду обитания и миграцию морских организмов (Shepherd, 2013). Поэтому понимание динамики вихрей в данном регионе - один из ключевых факторов для прогнозирования изменений в климатической системе Арктики и устойчивого управления ресурсами региона. Разработка нового подхода к автоматизации процесса идентификации и анализа вихревых структур на основе спутниковых данных РСА в прикромочной зоне арктических морей позволит позволит получить уникальную информацию о вихревой динамике и будет иметь высокую высокую востребованность в мировом научном океанологическом сообществе. Основная цель данного проекта: разработка алгоритма автоматической идентификации суб-мезомасштабных вихрей на основе алгоритмов машинного обучения и спутниковых РСА данных в прикромочной зоне Арктики. |
| 20. | Начало проекта | 19.04.2024 |
| 21. | Завершение проекта | 30.06.2025 |