TEDxStanford
Dustin Schroeder: How we look kilometers below the Antarctic ice sheet
Дастин Шредер: Как заглянуть под ледяной щит Антарктиды на километры вглубь
Filmed:
Readability: 4.5
993,464 views
Антарктида — обширное и постоянно меняющееся место. Однако радиолокационные технологии — от плёнки времён Второй мировой до новейших миниатюрных датчиков — позволяют учёным отслеживать и понимать изменения подо льдом континента с беспрецедентной точностью. Присоединяйтесь к Дастину Шредеру в полёте над Антарктидой и узнайте, как радары подлёдного зондирования помогают нам определить повышение уровня моря в будущем и что таяние льда означает для всех нас.
Dustin Schroeder - Radio glaciologist
Dustin Schroeder develops and uses geophysical radar to study Antarctica, Greenland and the icy moons of Jupiter. Full bio
Dustin Schroeder develops and uses geophysical radar to study Antarctica, Greenland and the icy moons of Jupiter. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
I'm a radio glaciologist.
0
929
2087
Я радиогляциолог.
00:15
That means that I use radar
to study glaciers and ice sheets.
to study glaciers and ice sheets.
1
3397
3872
Я занимаюсь исследованием ледников
и ледяных щитов с помощью радара.
и ледяных щитов с помощью радара.
00:19
And like most glaciologists right now,
2
7705
2023
Как и большинство моих коллег сегодня,
00:21
I'm working on the problem of estimating
3
9752
2068
я пытаюсь решить проблему оценки
00:23
how much the ice is going to contribute
to sea level rise in the future.
to sea level rise in the future.
4
11844
4160
степени воздействия льда
на повышение уровня моря в будущем.
на повышение уровня моря в будущем.
00:28
So today, I want to talk to you about
5
16367
1775
Сегодня я хочу рассказать,
00:30
why it's so hard to put good numbers
on sea level rise,
on sea level rise,
6
18166
3737
почему так сложно точно рассчитать
повышение уровня моря
повышение уровня моря
00:33
and why I believe that by changing
the way we think about radar technology
the way we think about radar technology
7
21927
4040
и почему я считаю, что изменение
отношения к радиолокационной технологии
отношения к радиолокационной технологии
00:37
and earth-science education,
8
25991
1388
и преподаванию геонаук
00:39
we can get much better at it.
9
27403
1754
поможет нам преуспеть.
00:42
When most scientists
talk about sea level rise,
talk about sea level rise,
10
30030
2302
Говоря о повышении уровня воды,
учёные обычно показывают подобный график
00:44
they show a plot like this.
11
32356
1381
00:45
This is produced using ice sheet
and climate models.
and climate models.
12
33761
2786
на основе климатических моделей
и моделей ледяных щитов.
и моделей ледяных щитов.
00:48
On the right, you can see
the range of sea level
the range of sea level
13
36966
2341
Справа указан диапазон уровня воды,
00:51
predicted by these models
over the next 100 years.
over the next 100 years.
14
39331
3198
который прогнозируют такие модели
на ближайшие сто лет.
на ближайшие сто лет.
00:54
For context, this is current sea level,
15
42553
2952
Для сравнения, вот уровень моря сегодня,
00:57
and this is the sea level
16
45529
1398
а выше этого уровня моря
00:58
above which more than 4 million people
could be vulnerable to displacement.
could be vulnerable to displacement.
17
46951
3554
более четырёх миллионов людей
окажутся под угрозой переселения.
окажутся под угрозой переселения.
01:02
So in terms of planning,
18
50863
1770
С точки зрения планирования
01:04
the uncertainty in this plot
is already large.
is already large.
19
52657
3182
данная диаграмма уже
весьма неопределённа.
весьма неопределённа.
01:07
However, beyond that, this plot comes
with the asterisk and the caveat,
with the asterisk and the caveat,
20
55863
4674
Однако вдобавок к этому
под графиком стоит звёздочка с оговоркой:
под графиком стоит звёздочка с оговоркой:
01:12
"... unless the West Antarctic
Ice Sheet collapses."
Ice Sheet collapses."
21
60561
2921
«...при условии, если ледяной щит
в Антарктиде не обрушится».
в Антарктиде не обрушится».
01:15
And in that case, we would be talking
about dramatically higher numbers.
about dramatically higher numbers.
22
63506
3563
В этом случае показатели
были бы значительно выше.
были бы значительно выше.
01:19
They'd literally be off the chart.
23
67093
1968
Они бы в буквальном смысле
вышли за рамки.
вышли за рамки.
01:21
And the reason we should take
that possibility seriously
that possibility seriously
24
69671
3065
И к этой возможности
стоит относиться серьёзно,
стоит относиться серьёзно,
01:24
is that we know from the geologic
history of the Earth
history of the Earth
25
72760
2580
ведь из геологической истории Земли
01:27
that there were periods in its history
26
75364
2158
нам известны периоды,
когда уровень моря поднимался
гораздо быстрее, чем сегодня.
гораздо быстрее, чем сегодня.
01:29
when sea level rose
much more quickly than today.
much more quickly than today.
27
77546
2641
01:32
And right now, we cannot rule out
28
80211
2025
И пока мы не можем гарантировать,
01:34
the possibility of that
happening in the future.
happening in the future.
29
82260
2452
что этого не произойдёт в будущем.
01:37
So why can't we say with confidence
30
85625
3136
Так почему же мы не можем
с уверенностью сказать,
с уверенностью сказать,
01:40
whether or not a significant portion
of a continent-scale ice sheet
of a continent-scale ice sheet
31
88785
5197
обрушится или нет значительная часть
01:46
will or will not collapse?
32
94006
2101
ледяного щита целого континента?
01:48
Well, in order to do that, we need models
33
96799
1985
Для этого нужно составлять модели
01:50
that we know include all of the processes,
conditions and physics
conditions and physics
34
98808
3581
с указанием всех процессов,
условий и физических явлений,
условий и физических явлений,
01:54
that would be involved
in a collapse like that.
in a collapse like that.
35
102413
2398
происходящих при таком обрушении.
01:57
And that's hard to know,
36
105206
1460
Но мы не знаем их наверняка,
01:58
because those processes
and conditions are taking place
and conditions are taking place
37
106690
2734
ведь эти процессы и условия протекают
02:01
beneath kilometers of ice,
38
109448
1839
под многокилометровой толщей льда,
02:03
and satellites, like the one
that produced this image,
that produced this image,
39
111311
2550
и спутникам, которые делают
подобные снимки,
подобные снимки,
02:05
are blind to observe them.
40
113885
1425
они недоступны.
02:07
In fact, we have much more comprehensive
observations of the surface of Mars
observations of the surface of Mars
41
115713
4284
На самом деле мы гораздо лучше
изучили поверхность Марса,
изучили поверхность Марса,
02:12
than we do of what's beneath
the Antarctic ice sheet.
the Antarctic ice sheet.
42
120021
2662
чем то, что находится под
антарктическим ледяным щитом.
антарктическим ледяным щитом.
02:15
And this is even more challenging
in that we need these observations
in that we need these observations
43
123829
3207
Более того, нам нужно делать наблюдения
02:19
at a gigantic scale
in both space and time.
in both space and time.
44
127060
3196
огромного масштаба
и в пространстве, и во времени.
и в пространстве, и во времени.
02:22
In terms of space, this is a continent.
45
130687
2248
С точки зрения пространства это континент.
02:25
And in the same way that in North America,
46
133322
2120
Подобно тому, как в Северной Америке
02:27
the Rocky Mountains, Everglades
and Great Lakes regions are very distinct,
and Great Lakes regions are very distinct,
47
135466
4040
отчётливо видны Скалистые горы,
парк Эверглейдс и Великие озёра,
парк Эверглейдс и Великие озёра,
02:31
so are the subsurface
regions of Antarctica.
regions of Antarctica.
48
139530
2991
подповерхностные регионы Антарктиды
тоже различимы на карте.
тоже различимы на карте.
02:34
And in terms of time, we now know
49
142545
1643
Что касается времени,
02:36
that ice sheets not only evolve over
the timescale of millennia and centuries,
the timescale of millennia and centuries,
50
144212
4341
то теперь мы знаем,
что ледяные щиты не только формируются
веками и тысячелетиями,
веками и тысячелетиями,
02:40
but they're also changing
over the scale of years and days.
over the scale of years and days.
51
148577
3786
но и меняются в течение
нескольких лет и даже дней.
нескольких лет и даже дней.
02:44
So what we want is observations
beneath kilometers of ice
beneath kilometers of ice
52
152387
4309
Вот почему мы хотим вести
наблюдения под километрами льда
наблюдения под километрами льда
02:48
at the scale of a continent,
53
156720
1929
в масштабе целого континента
02:50
and we want them all the time.
54
158673
1645
и хотим вести их постоянно.
02:53
So how do we do this?
55
161014
1400
Как же нам этого добиться?
02:54
Well, we're not totally blind
to the subsurface.
to the subsurface.
56
162814
4056
Некоторая часть того, что находится
под поверхностью Антарктиды,
под поверхностью Антарктиды,
нам всё же доступна.
02:58
I said in the beginning
that I was a radio glaciologist,
that I was a radio glaciologist,
57
166894
2670
В самом начале я сказал вам,
что я радиогляциолог.
что я радиогляциолог.
03:01
and the reason that that's a thing
58
169588
1878
Такая профессия существует,
потому что основной инструмент,
03:03
is that airborne ice-penetrating radar
is the main tool we have
is the main tool we have
59
171490
3770
с помощью которого
мы заглядываем вглубь ледяных щитов, —
мы заглядываем вглубь ледяных щитов, —
03:07
to see inside of ice sheets.
60
175284
1596
радар подлёдного зондирования.
03:09
So most of the data used by my group
is collected by airplanes
is collected by airplanes
61
177212
3846
Большинство используемых моей командой
данных собирают самолёты,
данных собирают самолёты,
03:13
like this World War II-era DC-3,
62
181082
2225
такие как вот этот DC-3
времён Второй мировой,
времён Второй мировой,
03:15
that actually fought
in the Battle of the Bulge.
in the Battle of the Bulge.
63
183331
2452
который пережил ещё
наступление в Арденнах.
наступление в Арденнах.
03:17
You can see the antennas
underneath the wing.
underneath the wing.
64
185807
2580
Под крылом у него есть антенны.
03:20
These are used to transmit
radar signals down into the ice.
radar signals down into the ice.
65
188411
3730
С их помощью сигналы радара
передаются в лёд.
передаются в лёд.
03:24
And the echos that come back
contain information
contain information
66
192165
2453
А отражающееся эхо даёт нам понять,
03:26
about what's happening inside
and beneath the ice sheet.
and beneath the ice sheet.
67
194642
2937
что происходит внутри
ледяного щита и под ним.
ледяного щита и под ним.
03:30
While this is happening,
68
198530
1317
Во время этого процесса
03:31
scientists and engineers
are on the airplane
are on the airplane
69
199871
2285
учёные и инженеры проводят на самолёте
03:34
for eight hours at a stretch,
70
202180
1487
по восемь часов без перерыва,
03:35
making sure that the radar's working.
71
203691
1869
обеспечивая исправную работу радара.
03:37
And I think this is actually
a misconception
a misconception
72
205996
2541
Мне кажется, существует заблуждение
03:40
about this type of fieldwork,
73
208561
1444
о подобных полевых работах.
03:42
where people imagine
scientists peering out the window,
scientists peering out the window,
74
210029
3147
Что учёные только и делают,
что смотрят в окно,
что смотрят в окно,
03:45
contemplating the landscape,
its geologic context
its geologic context
75
213200
2914
размышляют о местности,
её геологическом контексте
её геологическом контексте
03:48
and the fate of the ice sheets.
76
216138
1718
и судьбе ледяных щитов.
03:50
We actually had a guy from the BBC's
"Frozen Planet" on one of these flights.
"Frozen Planet" on one of these flights.
77
218327
3623
Однажды наш полёт снимали
для сериала BBC «Замёрзшая планета».
для сериала BBC «Замёрзшая планета».
03:53
And he spent, like, hours
videotaping us turn knobs.
videotaping us turn knobs.
78
221974
2722
Оператор несколько часов снимал,
как мы вращаем ручки.
как мы вращаем ручки.
03:57
(Laughter)
79
225046
2603
(Смех)
03:59
And I was actually watching the series
years later with my wife,
years later with my wife,
80
227673
3376
Несколько лет спустя
мы с женой смотрели этот сериал.
мы с женой смотрели этот сериал.
04:03
and a scene like this came up,
and I commented on how beautiful it was.
and I commented on how beautiful it was.
81
231073
3423
Когда в кадре появился подобный пейзаж,
я сказал, что он очень красивый.
я сказал, что он очень красивый.
04:07
And she said, "Weren't you
on that flight?"
on that flight?"
82
235001
2930
И она спросила:
«Разве ты не видел его из самолёта?»
«Разве ты не видел его из самолёта?»
04:09
(Laughter)
83
237955
1159
(Смех)
04:11
I said, "Yeah, but I was looking
at a computer screen."
at a computer screen."
84
239138
2945
Я ответил, что тогда смотрел в монитор.
04:14
(Laughter)
85
242107
1256
(Смех)
04:15
So when you think
about this type of fieldwork,
about this type of fieldwork,
86
243387
2207
Так что, думая о полевых работах
в Антарктиде,
в Антарктиде,
04:17
don't think about images like this.
87
245618
2023
не представляйте себе такие картины.
04:19
Think about images like this.
88
247665
1691
Представляйте вот такие.
04:21
(Laughter)
89
249380
1163
(Смех)
04:22
This is a radargram, which is
a vertical profile through the ice sheet,
a vertical profile through the ice sheet,
90
250567
3342
Это радарограмма —
поперечный разрез ледяного щита,
поперечный разрез ледяного щита,
04:25
kind of like a slice of cake.
91
253933
1484
похожий на кусок торта.
04:27
The bright layer on the top
is the surface of the ice sheet,
is the surface of the ice sheet,
92
255768
2849
Белый слой сверху —
поверхность ледяного щита,
поверхность ледяного щита,
04:30
the bright layer on the bottom
is the bedrock of the continent itself,
is the bedrock of the continent itself,
93
258641
3330
белый слой снизу —
земная кора самого континента,
земная кора самого континента,
04:33
and the layers in between
are kind of like tree rings,
are kind of like tree rings,
94
261995
2526
а слои между ними,
как годичные кольца у деревьев,
как годичные кольца у деревьев,
04:36
in that they contain information
about the history of the ice sheet.
about the history of the ice sheet.
95
264545
3207
рассказывают об истории ледяного щита.
04:39
And it's amazing
that this works this well.
that this works this well.
96
267776
2230
Удивительно, как хорошо это работает.
04:42
The ground-penetrating
radars that are used
radars that are used
97
270321
2018
Георадары, которые используются
04:44
to investigate infrastructures of roads
or detect land mines
or detect land mines
98
272363
2928
для изучения инфраструктуры дорог
и обнаружения мин,
и обнаружения мин,
04:47
struggle to get through
a few meters of earth.
a few meters of earth.
99
275315
2159
с трудом проходят сквозь
пару метров земли.
пару метров земли.
04:49
And here we're peering
through three kilometers of ice.
through three kilometers of ice.
100
277498
2756
А мы смотрим сквозь три километра льда.
04:52
And there are sophisticated, interesting,
electromagnetic reasons for that,
electromagnetic reasons for that,
101
280278
3840
И на то есть изощрённые, увлекательные,
электромагнитные причины,
электромагнитные причины,
04:56
but let's say for now that ice
is basically the perfect target for radar,
is basically the perfect target for radar,
102
284142
4151
но пока просто скажем, что лёд — это,
пожалуй, идеальная цель для радара,
пожалуй, идеальная цель для радара,
05:00
and radar is basically
the perfect tool to study ice sheets.
the perfect tool to study ice sheets.
103
288317
3228
а радар — идеальный инструмент
для исследования ледяных щитов.
для исследования ледяных щитов.
05:04
These are the flight lines
104
292641
1279
По этим линиям полёта
05:05
of most of the modern airborne
radar-sounding profiles
radar-sounding profiles
105
293944
3044
современные воздушные радары
сделали геологические разрезы
сделали геологические разрезы
05:09
collected over Antarctica.
106
297012
1714
по всей Антарктиде.
05:10
This is the result
of heroic efforts over decades
of heroic efforts over decades
107
298750
2970
Это результат десятилетий
героических усилий
героических усилий
05:13
by teams from a variety of countries
and international collaborations.
and international collaborations.
108
301744
3625
команд из разных стран
и международных совместных проектов.
и международных совместных проектов.
05:17
And when you put those together,
you get an image like this,
you get an image like this,
109
305672
2857
Соединив все разрезы вместе,
мы получаем такое изображение.
мы получаем такое изображение.
05:20
which is what the continent
of Antarctica would look like
of Antarctica would look like
110
308553
2706
Так выглядел бы Антарктический континент
05:23
without all the ice on top.
111
311283
1346
безо льда.
05:25
And you can really see the diversity
of the continent in an image like this.
of the continent in an image like this.
112
313958
4532
На изображении хорошо видно,
насколько разнообразен рельеф Антарктиды.
насколько разнообразен рельеф Антарктиды.
05:30
The red features
are volcanoes or mountains;
are volcanoes or mountains;
113
318514
2412
Красным отмечены вулканы и горы;
05:32
the areas that are blue
would be open ocean
would be open ocean
114
320950
2110
синие области были бы открытым океаном,
05:35
if the ice sheet was removed.
115
323084
1580
если бы ледяного щита не было.
05:36
This is that giant spatial scale.
116
324688
2634
Это — огромный пространственный масштаб.
05:39
However, all of this
that took decades to produce
that took decades to produce
117
327807
3001
Однако всё это,
создававшееся десятилетиями, —
создававшееся десятилетиями, —
05:42
is just one snapshot of the subsurface.
118
330832
3002
всего лишь один снимок подповерхности.
05:46
It does not give us any indication
of how the ice sheet is changing in time.
of how the ice sheet is changing in time.
119
334220
4213
Он не сообщает нам о том,
как ледяной щит изменяется во времени.
как ледяной щит изменяется во времени.
05:51
Now, we're working on that,
because it turns out
because it turns out
120
339338
2417
Мы уже решаем эту проблему,
ведь, как оказалось,
ведь, как оказалось,
05:53
that the very first radar observations
of Antarctica were collected
of Antarctica were collected
121
341779
3449
самые первые радиолокационные
наблюдения Антарктиды снимались
наблюдения Антарктиды снимались
05:57
using 35 millimeter optical film.
122
345252
2378
с помощью 35-мм киноплёнки.
06:00
And there were thousands
of reels of this film
of reels of this film
123
348021
2191
Несколько тысяч рулонов
этой плёнки находятся
этой плёнки находятся
06:02
in the archives of the museum
of the Scott Polar Research Institute
of the Scott Polar Research Institute
124
350236
3254
в архивах музея Института
полярных исследований имени Скотта
полярных исследований имени Скотта
06:05
at the University of Cambridge.
125
353514
1502
в Кембридже.
06:07
So last summer, I took
a state-of-the-art film scanner
a state-of-the-art film scanner
126
355040
2581
Прошлым летом я взял с собой
новейший телекинопроектор,
новейший телекинопроектор,
06:09
that was developed for digitizing
Hollywood films and remastering them,
Hollywood films and remastering them,
127
357645
3556
созданный для оцифровки и улучшения
качества голливудских фильмов,
качества голливудских фильмов,
06:13
and two art historians,
128
361225
1151
и двух искусствоведов.
06:14
and we went over to England,
put on some gloves
put on some gloves
129
362400
2218
Мы прилетели в Англию, надели перчатки
06:16
and archived and digitized
all of that film.
all of that film.
130
364642
2514
и заархивировали
и оцифровали всю эту плёнку.
и оцифровали всю эту плёнку.
06:19
So that produced two million
high-resolution images
high-resolution images
131
367744
3095
Мы получили два миллиона
снимков высокого разрешения.
снимков высокого разрешения.
06:22
that my group is now working
on analyzing and processing
on analyzing and processing
132
370863
3198
Сейчас моя группа анализирует
и обрабатывает их,
и обрабатывает их,
06:26
for comparing with contemporary
conditions in the ice sheet.
conditions in the ice sheet.
133
374085
2944
чтобы сравнить с нынешним
состоянием ледяного щита.
состоянием ледяного щита.
06:29
And, actually, that scanner --
I found out about it
I found out about it
134
377458
2392
Кстати, об этом проекторе я узнал
06:31
from an archivist at the Academy
of Motion Picture Arts and Sciences.
of Motion Picture Arts and Sciences.
135
379874
3386
от архивиста Академии
кинематографических искусств и наук.
кинематографических искусств и наук.
06:35
So I'd like to thank the Academy --
136
383284
2524
Поэтому я бы хотел
поблагодарить Академию...
поблагодарить Академию...
06:37
(Laughter)
137
385832
2245
(Смех)
06:40
for making this possible.
138
388101
1318
...за такую возможность.
06:41
(Laughter)
139
389443
1055
(Смех)
06:42
And as amazing as it is
140
390522
1697
Но как бы ни было удивительно,
06:44
that we can look at what was happening
under the ice sheet 50 years ago,
under the ice sheet 50 years ago,
141
392243
3636
что нам довелось взглянуть на то,
каким был ледяной щит 50 лет назад,
каким был ледяной щит 50 лет назад,
06:47
this is still just one more snapshot.
142
395903
2682
это не более, чем ещё один снимок.
06:50
It doesn't give us observations
143
398609
2117
Он не даст нам проследить
06:52
of the variation at the annual
or seasonal scale,
or seasonal scale,
144
400750
3173
ежегодные или ежемесячные изменения,
06:55
that we know matters.
145
403947
1336
а мы знаем, как это важно.
06:57
There's some progress here, too.
146
405926
1564
Здесь мы тоже не стоим на месте.
06:59
There are these recent ground-based
radar systems that stay in one spot.
radar systems that stay in one spot.
147
407514
3524
Есть новые наземные радиолокационные
системы, находящиеся на одном месте.
системы, находящиеся на одном месте.
07:03
So you take these radars
and put them on the ice sheet
and put them on the ice sheet
148
411062
2613
Такие радары ставят на ледяной щит
и закапывают в снег
и закапывают в снег
07:05
and you bury a cache of car batteries.
149
413699
1890
запас автомобильных аккумуляторов.
07:07
And you leave them out there
for months or years at a time,
for months or years at a time,
150
415613
2810
Оставляют их там
на несколько месяцев или лет,
на несколько месяцев или лет,
07:10
and they send a pulse down
into the ice sheet
into the ice sheet
151
418447
2112
и они посылают импульс в ледяной щит
раз в несколько минут или часов.
07:12
every so many minutes or hours.
152
420583
1498
07:14
So this gives you
continuous observation in time --
continuous observation in time --
153
422105
2407
Получается непрерывное
наблюдение во времени,
наблюдение во времени,
07:16
but at one spot.
154
424958
1150
но на одном месте.
07:18
So if you compare that imaging to the 2-D
pictures provided by the airplane,
pictures provided by the airplane,
155
426418
4390
Если сравнивать со снимками из самолёта,
07:22
this is just one vertical line.
156
430832
1857
то это просто одна вертикальная линия.
07:25
And this is pretty much
where we are as a field right now.
where we are as a field right now.
157
433498
2856
Так и обстоят сейчас дела в нашей области.
07:28
We can choose between
good spatial coverage
good spatial coverage
158
436378
2658
Надо выбирать между
хорошим пространственным охватом
хорошим пространственным охватом
07:31
with airborne radar sounding
159
439060
1493
с воздушным зондированием
07:32
and good temporal coverage in one spot
with ground-based sounding.
with ground-based sounding.
160
440577
3809
и временным охватом
с наземным зондированием.
с наземным зондированием.
07:36
But neither gives us what we really want:
161
444410
2311
Но на самом деле мы хотим
07:38
both at the same time.
162
446745
1341
и то, и другое одновременно.
07:40
And if we're going to do that,
163
448753
1437
Чтобы добиться этого,
07:42
we're going to need totally new ways
of observing the ice sheet.
of observing the ice sheet.
164
450214
3007
нужны совершенно новые способы
наблюдения за ледяным щитом.
наблюдения за ледяным щитом.
07:45
And ideally, those should be
extremely low-cost
extremely low-cost
165
453245
2721
В идеале они должны быть очень недорогими,
07:47
so that we can take lots
of measurements from lots of sensors.
of measurements from lots of sensors.
166
455990
3235
чтобы снимать множество показаний
со множества датчиков.
со множества датчиков.
07:51
Well, for existing radar systems,
167
459871
2143
У существующих радиолокационных систем
07:54
the biggest driver of cost
is the power required
is the power required
168
462038
3044
больше всего расходов уходит на энергию
07:57
to transmit the radar signal itself.
169
465106
2297
для передачи самогó сигнала.
08:00
So it’d be great if we were able
to use existing radio systems
to use existing radio systems
170
468187
3295
Поэтому было бы неплохо
использовать существующие системы
использовать существующие системы
08:03
or radio signals
that are in the environment.
that are in the environment.
171
471506
2722
или радиосигналы из окружающей среды.
08:06
And fortunately, the entire field
of radio astronomy
of radio astronomy
172
474252
2849
На наше счастье, вся сфера радиоастрономии
08:09
is built on the fact that there
are bright radio signals in the sky.
are bright radio signals in the sky.
173
477125
3785
построена на том, что на небе
есть яркие радиосигналы.
есть яркие радиосигналы.
08:12
And a really bright one is our sun.
174
480934
2301
А самый яркий — это наше солнце.
08:15
So, actually, one of the most exciting
things my group is doing right now
things my group is doing right now
175
483259
3460
Один из самых интересных
проектов моей группы —
проектов моей группы —
08:18
is trying to use the radio emissions
from the sun as a type of radar signal.
from the sun as a type of radar signal.
176
486743
3587
использование солнечных радиоизлучений
в качестве радиосигнала.
в качестве радиосигнала.
08:22
This is one of our field tests at Big Sur.
177
490354
2187
Вот одно из наших
полевых испытаний в Биг-Суре.
полевых испытаний в Биг-Суре.
08:24
That PVC pipe ziggurat is an antenna stand
some undergrads in my lab built.
some undergrads in my lab built.
178
492565
4158
Эта конструкция из труб — стойка антенны,
построенная студентами в моей лаборатории.
построенная студентами в моей лаборатории.
08:29
And the idea here
is that we stay out at Big Sur,
is that we stay out at Big Sur,
179
497100
2983
Идея вот в чём: находясь в Биг-Суре,
08:32
and we watch the sunset
in radio frequencies,
in radio frequencies,
180
500107
2438
мы наблюдаем закат в радиочастотах
08:34
and we try and detect the reflection
of the sun off the surface of the ocean.
of the sun off the surface of the ocean.
181
502569
4561
и определяем отражение солнца
с поверхности океана.
с поверхности океана.
08:39
Now, I know you're thinking,
"There are no glaciers at Big Sur."
"There are no glaciers at Big Sur."
182
507585
3796
Я знаю, о чём вы думаете:
«Но ведь в Биг-Суре нет ледников!»
«Но ведь в Биг-Суре нет ледников!»
08:43
(Laughter)
183
511405
1085
(Смех)
08:44
And that's true.
184
512514
1158
Так и есть.
08:45
(Laughter)
185
513696
1180
(Смех)
08:46
But it turns out that detecting
the reflection of the sun
the reflection of the sun
186
514900
3700
Но оказывается,
что определение отражения солнца
что определение отражения солнца
08:50
off the surface of the ocean
187
518624
1358
с поверхности океана
08:52
and detecting the reflection
off the bottom of an ice sheet
off the bottom of an ice sheet
188
520006
2802
и со дна ледяного щита
08:54
are extremely geophysically similar.
189
522832
1741
геофизически очень похожи.
08:56
And if this works,
190
524597
1199
Если у нас всё получится,
08:57
we should be able to apply the same
measurement principle in Antarctica.
measurement principle in Antarctica.
191
525820
3405
то мы сможем применять такой же
принцип измерения и в Антарктиде.
принцип измерения и в Антарктиде.
09:01
And this is not
as far-fetched as it seems.
as far-fetched as it seems.
192
529249
2040
Это более вероятно, чем кажется.
09:03
The seismic industry has gone through
a similar technique-development exercise,
a similar technique-development exercise,
193
531313
3753
Сейсмическая отрасль прошла через похожее
совершенствование своих методов.
совершенствование своих методов.
09:07
where they were able to move
from detonating dynamite as a source,
from detonating dynamite as a source,
194
535090
3130
Им удалось перейти со взрыва динамитов
в качестве источника
в качестве источника
09:10
to using ambient seismic noise
in the environment.
in the environment.
195
538244
2489
на сейсмический фоновый шум
в окружающей среде.
в окружающей среде.
09:12
And defense radars use TV signals
and radio signals all the time,
and radio signals all the time,
196
540757
3833
А военные радары часто пользуются
сигналами радио и телевидения,
сигналами радио и телевидения,
09:16
so they don't have to transmit
a signal of radar
a signal of radar
197
544614
2579
чтобы не передавать сигналы
со своих радаров
со своих радаров
09:19
and give away their position.
198
547217
1651
и не выдавать своё местоположение.
09:21
So what I'm saying is,
this might really work.
this might really work.
199
549280
2598
Я хочу сказать,
что шансы на успех у нас есть.
что шансы на успех у нас есть.
09:23
And if it does, we're going to need
extremely low-cost sensors
extremely low-cost sensors
200
551902
3202
И в таком случае нам понадобятся
очень недорогие датчики.
очень недорогие датчики.
09:27
so we can deploy networks of hundreds
or thousands of these on an ice sheet
or thousands of these on an ice sheet
201
555128
3589
Тогда мы сможем разместить
сотни тысяч датчиков на ледяной щит,
сотни тысяч датчиков на ледяной щит,
09:30
to do imaging.
202
558741
1151
чтобы они делали снимки.
09:31
And that's where the technological stars
have really aligned to help us.
have really aligned to help us.
203
559916
3606
И здесь для помощи нам действительно
сошлись технологические звёзды.
сошлись технологические звёзды.
09:35
Those earlier radar systems I talked about
204
563546
2404
Первые РЛС, о которых я уже говорил,
09:37
were developed by experienced
engineers over the course of years
engineers over the course of years
205
565974
3633
в течение нескольких лет
создавали опытные инженеры
создавали опытные инженеры
09:41
at national facilities
206
569631
1349
в госучреждениях с дорогим
09:43
with expensive specialized equipment.
207
571004
1976
специализированным оборудованием.
09:45
But the recent developments
in software-defined radio,
in software-defined radio,
208
573354
2890
Но изобретения в области
программно-определяемых радиосистем
программно-определяемых радиосистем
09:48
rapid fabrication and the maker movement,
209
576268
2246
и быстрого прототипирования,
09:50
make it so that it's possible
for a team of teenagers
for a team of teenagers
210
578538
2952
а также движение производителей
позволяют команде подростков
позволяют команде подростков
09:53
working in my lab over the course
of a handful of months
of a handful of months
211
581514
2642
за несколько месяцев работы
в моей лаборатории
в моей лаборатории
09:56
to build a prototype radar.
212
584180
1445
построить прототип радара.
09:58
OK, they're not any teenagers,
they’re Stanford undergrads,
they’re Stanford undergrads,
213
586045
2809
Хорошо, это не простые подростки,
а студенты Стэнфорда,
а студенты Стэнфорда,
10:00
but the point holds --
214
588878
1647
но суть та же...
10:02
(Laughter)
215
590549
1424
(Смех)
10:03
that these enabling technologies
are letting us break down the barrier
are letting us break down the barrier
216
591997
3303
что эти вспомогательные
технологии стирают границы
технологии стирают границы
10:07
between engineers who build instruments
and scientists that use them.
and scientists that use them.
217
595324
3811
между инженерами,
которые создают инструменты,
которые создают инструменты,
и учёными, которые ими пользуются.
10:11
And by teaching engineering students
to think like earth scientists
to think like earth scientists
218
599590
3941
Когда студенты-инженеры
начинают мыслить, как геологи,
начинают мыслить, как геологи,
10:15
and earth-science students
who can think like engineers,
who can think like engineers,
219
603555
2678
а студенты-геологи —
мыслить, как инженеры,
мыслить, как инженеры,
10:18
my lab is building an environment in which
we can build custom radar sensors
we can build custom radar sensors
220
606257
4233
моя лаборатория превращается в среду́,
где мы можем создать
свой радиолокационный датчик
свой радиолокационный датчик
10:22
for each problem at hand,
221
610514
1610
для каждой отдельной проблемы,
10:24
that are optimized for low cost
and high performance
and high performance
222
612148
3437
оптимизированный под низкую стоимость
и высокую производительность
и высокую производительность
10:27
for that problem.
223
615609
1468
для решения этой проблемы.
10:29
And that's going to totally change
the way we observe ice sheets.
the way we observe ice sheets.
224
617101
3477
Это в корне изменит
способы наблюдения за ледяным щитом.
способы наблюдения за ледяным щитом.
10:32
Look, the sea level problem and the role
of the cryosphere in sea level rise
of the cryosphere in sea level rise
225
620998
5081
Конечно, тема уровня моря
и влияние криосферы на его повышение —
и влияние криосферы на его повышение —
10:38
is extremely important
226
626103
1585
очень важная проблема,
10:39
and will affect the entire world.
227
627712
1674
которая волнует весь мир.
10:41
But that is not why I work on it.
228
629815
2088
Но я занимаюсь этим по другой причине.
10:44
I work on it for the opportunity
to teach and mentor
to teach and mentor
229
632458
3115
Для меня это возможность
быть учителем и наставником
быть учителем и наставником
10:47
extremely brilliant students,
230
635597
1787
чрезвычайно умных студентов.
10:49
because I deeply believe
that teams of hypertalented,
that teams of hypertalented,
231
637804
3109
Я глубоко убеждён,
что команды гиперталантливых,
что команды гиперталантливых,
10:52
hyperdriven, hyperpassionate young people
232
640937
2492
гипермотивированных
и гиперувлечённых молодых людей
и гиперувлечённых молодых людей
10:55
can solve most of the challenges
facing the world,
facing the world,
233
643453
2547
могут решить большую часть
проблем нашего мира.
проблем нашего мира.
10:58
and that providing the observations
required to estimate sea level rise
required to estimate sea level rise
234
646577
4012
Получение необходимых наблюдений
для оценки повышения уровня моря —
для оценки повышения уровня моря —
11:02
is just one of the many such problems
they can and will solve.
they can and will solve.
235
650613
3690
это лишь одна из многих проблем,
решение которой им под силу.
решение которой им под силу.
11:06
Thank you.
236
654768
1152
Спасибо.
11:07
(Applause)
237
655944
2642
(Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Dustin Schroeder - Radio glaciologistDustin Schroeder develops and uses geophysical radar to study Antarctica, Greenland and the icy moons of Jupiter.
Why you should listen
Dustin Schroeder draws on techniques and approaches from defense technologies, telecommunication, resource exploration and radio astronomy to understand the evolution and stability of ice sheets and their contributions to sea level rise. He is an assistant professor of geophysics and (by courtesy) of electrical engineering at Stanford University where he is also an affiliate of the Woods Institute for the Environment. He has participated in three Antarctic field seasons with the ICECAP project and NASA’s Operation Ice Bridge.
Schroeder is a Science Team Member on the Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON) instrument on NASA's Europa Clipper Mission and the Mini-RF instrument on NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). He is also the Chair of the Earth and Space Sciences Committee for the National Science Olympiad.
Dustin Schroeder | Speaker | TED.com