На
обложке изображен Арсений Александрович Кубряков (1985), доктор
физико-математических наук, заместитель директора по научной работе
Федерального исследовательского центра «Морской гидрофизический институт РАН»,
лауреат премии Президента РФ в области науки и инноваций для молодых учёных за
2021 год.
Арсений
Кубряков родился 13 апреля 1985 года в Севастополе.
Область
научных интересов Арсения Кубрякова — океанология. Его работа посвящена
исследованию причин изменчивости характеристик морских экосистем и изучению
механизмов влияния физических факторов на биологические характеристики морской
среды.
Арсений
Александрович развил новые дистанционные методы исследования динамики океана,
в том числе адаптированные для измерений с использованием беспилотных
летательных аппаратов; на основе разработанных методов исследовал механизмы
формирования и изменчивости динамических процессов в океане на
масштабах от сотен метров до сотен километров (на примере Черного, Норвежского,
Карского и морей Восточной Арктики), изучал их влияние на распределение
водной толщи океана по температуре и солености.
Кубрякова
интересует также влияние атмосферных и гидрофизических процессов
(штормового воздействия, зимнего выхолаживания, межшельфового обмена вод,
дрейфовых течений, условий освещенности, динамики опреснения морских вод) на
развитие цветений фитопланктона, структуру и динамику фитопланктонных
сообществ и биологические характеристики океана, определяемые оптическими
методами.
Исследования
Арсения Кубрякова позволяют существенно расширить фундаментальные представления
о механизмах формирования течений, синоптических и мелкомасштабных
вихрей, взаимодействия динамических процессов разных масштабов, их влияния на
структуру вод и тепло- массообмен в океане; они внесли значимый вклад
в развитие физической океанологии. Также результаты его работ позволяют
прогнозировать последствия нефтяных разливов, определять источники загрязнений
и суда-виновники аварий. Полученные результаты существенно повлияли на
развитие морской биологии в России и оказались востребованы в судоходстве,
рыболовстве, добыче и транспортировке нефти.
Кубряков и его
коллеги из Морского гидрофизического института РАН, основываясь на спутниковых
оптических данных высокого разрешения Landsat-8, исследуют процесс обрушения
волн, который в своей активной фазе образует белые барашки, видимые из космоса.
Обрушение
поверхностных волн — физическое явление, которое играет важную роль
в процессах, связанных с диссипацией энергии морского волнения,
газообменом между океаном и атмосферой. Кроме этого, обрушение волн вносит
существенный вклад в сигналы, полученные при радиолокационном или
оптическом зондировании океана из космоса. Их учет необходим для корректной
интерпретации различных спутниковых измерений.
«Волны
представляют угрозу для судоходства, нефтяных платформ, прибрежных структур.
Чтобы понимать, какие риски существуют при строительстве берегоукрепительных
сооружений и волнозащитных платформ, нужно знать, какие волны в этом
районе действуют. Для этого используют методы моделирования, которые основаны
на знании баланса энергии волны. Основной приток энергии идет от ветра; дальше,
в зависимости от интенсивности ветра, времени его действия и разгона
волны, растет энергия волн. Существуют факторы, которые влияют на энергию
ослабления волны. Одним из важных таких факторов является обрушение волн. Когда
крутизна волны достигает определенного критического значения, волна
обрушивается, происходит диссипация волновой энергии, и волны затухают. Чтобы
правильно моделировать волны, нужно знать, как идет накачка энергии и ее
диссипация», — пояснил Арсений Александрович в интервью
корреспонденту «Научной России» Олесе Фарберович.
Еще одна важная
разработка Кубрякова и его коллег — новый спектральный метод
автоматического выделения массовых цветений потенциально токсичных
цианобактерий в Черном море. Данный метод позволил получить ежедневные
карты областей, покрытых этими опасными водорослями, изучить их основные
источники и ареалы распространения, выявить основные физические факторы,
которые влияют на их развитие и угасание.
Из-за ряда
факторов эти массовые цветения приводят к опасным последствиям для всей
экосистемы. Подавляющее большинство данных водорослей токсично. При отмирании
этих организмов в воду поступают анатоксины, которые губительно действуют
на биоту, приводя к исчезновению некоторых видов водорослей, замору рыб
и пр. Некоторые из них синтезируют циклические вещества, которые разрушают
клетки печени.
Было выявлено, что
в Черном море существует два основных источника цианобактерий — устье
Дуная и Днепро-Бугский лиман. Цианобактерии могут распространяться от этих
источников на сотни километров, достигая даже акваторий Крыма.
«В нашей работе мы
показали, что разработанный метод спутниковой идентификации цианобактерий
потенциально пригоден для любой акватории Мирового океана… Такая работа
позволит выявить глобальные закономерности в развитии этих водорослей
и определить новые места их обитания», — пояснил Арсений Кубряков
в одном из интервью.
В 2021 году
Арсению Александровичу Кубрякову присуждена премия Президента РФ в области
науки и инноваций для молодых учёных за достижения в исследовании динамики
океанических процессов и их воздействия на биологические характеристики морских
экосистем.
