Т. 329, № 11

Новый акустический метод количественной оценки пузырькового потока метана в системе донные отложения - водная толща и его реализация на примере моря Лаптевых, Северный Ледовитый океан

Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки научно-обоснованного подхода к количественной оценке пузырькового переноса метана (СН 4) и других газов на основе акустических методов, позволяющих проводить достоверную оценку потока метана из областей его пузырьковой разгрузки с помощью эхолотов и гидролокаторов. Цель исследования: разработка репрезентативного акустического метода количественной оценки потока метана из областей пузырьковой разгрузки в системе донные осадки - водная толща, основанного на определении количества всплывающих пузырьков, по данным о сечении их обратного рассеяния; обоснование репрезентативности разработанного метода путем сравнения с методом, основанным на проведении специальной калибровки научного эхолота по искусственному газовому факелу. Объекты: газовые факелы - эманации газа в виде всплывающих со дна пузырьков, которые образуют в водной толще устойчивые области их повышенной концентрации. Методы: разработанные авторским коллективом методы оценки потока СН 4 из областей пузырьковой разгрузки, основанные на измерении: 1) сечения рассеяния всплывающих пузырьков; 2) калибровки по искусственному газовому факелу. Результаты. Представлен обзор современных акустических дистанционных методов, применяемых для оценки потоков СН 4 в водной толще, связанных с выходящими из дна и всплывающими пузырьками. На примере обширной области пузырьковой разгрузки СН 4 на шельфе моря Лаптевых обоснована репрезентативность предложенного нового метода, основанного на расчете по сечению обратного рассеяния всплывающих пузырьков СН 4. Показано, что оценки величины пузырькового потока, полученные двумя методами: 1) новым методом, разработанным авторами, и 2) методом калибровки эхолота по искусственному газовому факелу, дают схожие результаты: 0,27±0,06 и 0,33±0,07 ммоль м-2 с-1 , соответственно. Таким образом, на практике для дистанционной и оперативной оценки потоков СН 4 с участков его пузырьковой разгрузки можно использовать оба метода, с учетом занижения расчета потока по сечению обратного рассеяния примерно на 20 % относительно реальных значений.

Ключевые слова:

Арктика, акустическая оценка, метан, газовые факелы, море Лаптевых, пузырьковый транспорт газа, поток метана, донные осадки, водные толщи, газовые факелы, акустические методы, море Лаптевых, электронный ресурс, труды учёных ТПУ,

Авторы:

Черных Денис Вячеславович

Юсупов Владимир Исаакович

Саломатин Александр Сергеевич

Космач Денис Алексеевич

Константинов Антон Вячеславович

Силионов Вячеслав Игоревич

Мазуров Алексей Карпович

Салюк Анатолий Назарович

Шахова Наталья Евгеньевна

Орьян Густафсон

Колюбакин Андрей Анатольевич

Гершелис Елена Владимировна

Лобковский Леопольд Исаевич

Семилетов Игорь Петрович

Скачать PDF