WEBVTT

00:00:00.929 --> 00:00:03.016
Я радиогляциолог.

00:00:03.397 --> 00:00:07.269
Я занимаюсь исследованием ледников
и ледяных щитов с помощью радара.

00:00:07.705 --> 00:00:09.728
Как и большинство моих коллег сегодня,

00:00:09.752 --> 00:00:11.820
я пытаюсь решить проблему оценки

00:00:11.844 --> 00:00:16.004
степени воздействия льда
на повышение уровня моря в будущем.

00:00:16.367 --> 00:00:18.142
Сегодня я хочу рассказать,

00:00:18.166 --> 00:00:21.903
почему так сложно точно рассчитать
повышение уровня моря

00:00:21.927 --> 00:00:25.967
и почему я считаю, что изменение
отношения к радиолокационной технологии

00:00:25.991 --> 00:00:27.379
и преподаванию геонаук

00:00:27.403 --> 00:00:29.157
поможет нам преуспеть.

NOTE Paragraph

00:00:30.030 --> 00:00:31.586
Говоря о повышении уровня воды,

00:00:31.586 --> 00:00:33.737
учёные обычно показывают подобный график

00:00:33.761 --> 00:00:36.547
на основе климатических моделей
и моделей ледяных щитов.

00:00:36.966 --> 00:00:39.307
Справа указан диапазон уровня воды,

00:00:39.331 --> 00:00:42.529
который прогнозируют такие модели
на ближайшие сто лет.

00:00:42.553 --> 00:00:45.505
Для сравнения, вот уровень моря сегодня,

00:00:45.529 --> 00:00:46.927
а выше этого уровня моря

00:00:46.951 --> 00:00:50.505
более четырёх миллионов людей
окажутся под угрозой переселения.

00:00:50.863 --> 00:00:52.633
С точки зрения планирования

00:00:52.657 --> 00:00:55.839
данная диаграмма уже 
весьма неопределённа.

NOTE Paragraph

00:00:55.863 --> 00:01:00.537
Однако вдобавок к этому
под графиком стоит звёздочка с оговоркой:

00:01:00.561 --> 00:01:03.482
«...при условии, если ледяной щит
в Антарктиде не обрушится».

00:01:03.506 --> 00:01:07.069
В этом случае показатели
были бы значительно выше.

00:01:07.093 --> 00:01:09.061
Они бы в буквальном смысле
вышли за рамки.

00:01:09.671 --> 00:01:12.736
И к этой возможности
стоит относиться серьёзно,

00:01:12.760 --> 00:01:15.340
ведь из геологической истории Земли

00:01:15.364 --> 00:01:16.956
нам известны периоды,

00:01:16.956 --> 00:01:20.187
когда уровень моря поднимался
гораздо быстрее, чем сегодня.

00:01:20.211 --> 00:01:22.236
И пока мы не можем гарантировать,

00:01:22.260 --> 00:01:24.712
что этого не произойдёт в будущем.

00:01:25.625 --> 00:01:28.761
Так почему же мы не можем
с уверенностью сказать,

00:01:28.785 --> 00:01:33.982
обрушится или нет значительная часть

00:01:34.006 --> 00:01:36.107
ледяного щита целого континента?

NOTE Paragraph

00:01:36.799 --> 00:01:38.784
Для этого нужно составлять модели

00:01:38.808 --> 00:01:42.389
с указанием всех процессов,
условий и физических явлений,

00:01:42.413 --> 00:01:44.811
происходящих при таком обрушении.

00:01:45.206 --> 00:01:46.666
Но мы не знаем их наверняка,

00:01:46.690 --> 00:01:49.424
ведь эти процессы и условия протекают

00:01:49.448 --> 00:01:51.287
под многокилометровой толщей льда,

00:01:51.311 --> 00:01:53.861
и спутникам, которые делают
подобные снимки,

00:01:53.885 --> 00:01:55.310
они недоступны.

00:01:55.713 --> 00:01:59.997
На самом деле мы гораздо лучше
изучили поверхность Марса,

00:02:00.021 --> 00:02:02.683
чем то, что находится под
антарктическим ледяным щитом.

00:02:03.829 --> 00:02:07.036
Более того, нам нужно делать наблюдения

00:02:07.060 --> 00:02:10.256
огромного масштаба
и в пространстве, и во времени.

NOTE Paragraph

00:02:10.687 --> 00:02:12.935
С точки зрения пространства это континент.

00:02:13.322 --> 00:02:15.442
Подобно тому, как в Северной Америке

00:02:15.466 --> 00:02:19.506
отчётливо видны Скалистые горы, 
парк Эверглейдс и Великие озёра,

00:02:19.530 --> 00:02:22.521
подповерхностные регионы Антарктиды
тоже различимы на карте.

00:02:22.545 --> 00:02:24.188
Что касается времени,

00:02:24.212 --> 00:02:25.217
то теперь мы знаем,

00:02:25.217 --> 00:02:28.577
что ледяные щиты не только формируются
веками и тысячелетиями,

00:02:28.577 --> 00:02:32.363
но и меняются в течение
нескольких лет и даже дней.

00:02:32.387 --> 00:02:36.696
Вот почему мы хотим вести
наблюдения под километрами льда

00:02:36.720 --> 00:02:38.649
в масштабе целого континента

00:02:38.673 --> 00:02:40.318
и хотим вести их постоянно.

NOTE Paragraph

00:02:41.014 --> 00:02:42.414
Как же нам этого добиться?

00:02:42.814 --> 00:02:45.814
Некоторая часть того, что находится
под поверхностью Антарктиды,

00:02:45.814 --> 00:02:46.894
нам всё же доступна.

00:02:46.894 --> 00:02:49.564
В самом начале я сказал вам,
что я радиогляциолог.

00:02:49.588 --> 00:02:50.910
Такая профессия существует,

00:02:50.910 --> 00:02:52.460
потому что основной инструмент,

00:02:52.490 --> 00:02:55.284
с помощью которого
мы заглядываем вглубь ледяных щитов, —

00:02:55.284 --> 00:02:56.880
радар подлёдного зондирования.

00:02:57.212 --> 00:03:01.058
Большинство используемых моей командой 
данных собирают самолёты,

00:03:01.082 --> 00:03:03.307
такие как вот этот DC-3 
времён Второй мировой,

00:03:03.331 --> 00:03:05.783
который пережил ещё
наступление в Арденнах.

00:03:05.807 --> 00:03:08.387
Под крылом у него есть антенны.

00:03:08.411 --> 00:03:12.141
С их помощью сигналы радара
передаются в лёд.

00:03:12.165 --> 00:03:14.618
А отражающееся эхо даёт нам понять,

00:03:14.642 --> 00:03:17.579
что происходит внутри
ледяного щита и под ним.

00:03:18.530 --> 00:03:19.847
Во время этого процесса

00:03:19.871 --> 00:03:22.156
учёные и инженеры проводят на самолёте

00:03:22.180 --> 00:03:23.667
по восемь часов без перерыва,

00:03:23.691 --> 00:03:25.560
обеспечивая исправную работу радара.

00:03:25.996 --> 00:03:28.537
Мне кажется, существует заблуждение

00:03:28.561 --> 00:03:30.005
о подобных полевых работах.

00:03:30.029 --> 00:03:33.176
Что учёные только и делают,
что смотрят в окно,

00:03:33.200 --> 00:03:36.114
размышляют о местности,
её геологическом контексте

00:03:36.138 --> 00:03:37.856
и судьбе ледяных щитов.

00:03:38.327 --> 00:03:41.950
Однажды наш полёт снимали
для сериала BBC «Замёрзшая планета».

00:03:41.974 --> 00:03:44.696
Оператор несколько часов снимал,
как мы вращаем ручки.

NOTE Paragraph

00:03:45.046 --> 00:03:47.649
(Смех)

NOTE Paragraph

00:03:47.673 --> 00:03:51.049
Несколько лет спустя
мы с женой смотрели этот сериал.

00:03:51.073 --> 00:03:54.496
Когда в кадре появился подобный пейзаж,
я сказал, что он очень красивый.

00:03:55.001 --> 00:03:57.931
И она спросила: 
«Разве ты не видел его из самолёта?»

NOTE Paragraph

00:03:57.955 --> 00:03:59.114
(Смех)

NOTE Paragraph

00:03:59.138 --> 00:04:02.083
Я ответил, что тогда смотрел в монитор.

NOTE Paragraph

00:04:02.107 --> 00:04:03.363
(Смех)

NOTE Paragraph

00:04:03.387 --> 00:04:05.594
Так что, думая о полевых работах
в Антарктиде,

00:04:05.618 --> 00:04:07.641
не представляйте себе такие картины.

00:04:07.665 --> 00:04:09.356
Представляйте вот такие.

NOTE Paragraph

00:04:09.380 --> 00:04:10.543
(Смех)

NOTE Paragraph

00:04:10.567 --> 00:04:13.909
Это радарограмма —
поперечный разрез ледяного щита,

00:04:13.933 --> 00:04:15.417
похожий на кусок торта.

00:04:15.768 --> 00:04:18.617
Белый слой сверху — 
поверхность ледяного щита,

00:04:18.641 --> 00:04:21.971
белый слой снизу —
земная кора самого континента,

00:04:21.995 --> 00:04:24.521
а слои между ними, 
как годичные кольца у деревьев,

00:04:24.545 --> 00:04:27.752
рассказывают об истории ледяного щита.

00:04:27.776 --> 00:04:30.006
Удивительно, как хорошо это работает.

00:04:30.321 --> 00:04:32.339
Георадары, которые используются

00:04:32.363 --> 00:04:35.291
для изучения инфраструктуры дорог
и обнаружения мин,

00:04:35.315 --> 00:04:37.474
с трудом проходят сквозь
пару метров земли.

00:04:37.498 --> 00:04:40.254
А мы смотрим сквозь три километра льда.

00:04:40.278 --> 00:04:44.118
И на то есть изощрённые, увлекательные,
электромагнитные причины,

00:04:44.142 --> 00:04:48.293
но пока просто скажем, что лёд — это,
пожалуй, идеальная цель для радара,

00:04:48.317 --> 00:04:51.545
а радар — идеальный инструмент
для исследования ледяных щитов.

NOTE Paragraph

00:04:52.641 --> 00:04:53.920
По этим линиям полёта

00:04:53.944 --> 00:04:56.988
современные воздушные радары
сделали геологические разрезы

00:04:57.012 --> 00:04:58.726
по всей Антарктиде.

00:04:58.750 --> 00:05:01.720
Это результат десятилетий
героических усилий

00:05:01.744 --> 00:05:05.369
команд из разных стран
и международных совместных проектов.

00:05:05.672 --> 00:05:08.529
Соединив все разрезы вместе, 
мы получаем такое изображение.

00:05:08.553 --> 00:05:11.259
Так выглядел бы Антарктический континент

00:05:11.283 --> 00:05:12.629
безо льда.

00:05:13.958 --> 00:05:18.490
На изображении хорошо видно,
насколько разнообразен рельеф Антарктиды.

00:05:18.514 --> 00:05:20.926
Красным отмечены вулканы и горы;

00:05:20.950 --> 00:05:23.060
синие области были бы открытым океаном,

00:05:23.084 --> 00:05:24.664
если бы ледяного щита не было.

00:05:24.688 --> 00:05:27.322
Это — огромный пространственный масштаб.

00:05:27.807 --> 00:05:30.808
Однако всё это, 
создававшееся десятилетиями, —

00:05:30.832 --> 00:05:33.834
всего лишь один снимок подповерхности.

00:05:34.220 --> 00:05:38.433
Он не сообщает нам о том,
как ледяной щит изменяется во времени.

00:05:39.338 --> 00:05:41.755
Мы уже решаем эту проблему, 
ведь, как оказалось,

00:05:41.779 --> 00:05:45.228
самые первые радиолокационные
наблюдения Антарктиды снимались

00:05:45.252 --> 00:05:47.630
с помощью 35-мм киноплёнки.

00:05:48.021 --> 00:05:50.212
Несколько тысяч рулонов 
этой плёнки находятся

00:05:50.236 --> 00:05:53.490
в архивах музея Института 
полярных исследований имени Скотта

00:05:53.514 --> 00:05:55.016
в Кембридже.

NOTE Paragraph

00:05:55.040 --> 00:05:57.621
Прошлым летом я взял с собой
новейший телекинопроектор,

00:05:57.645 --> 00:06:01.201
созданный для оцифровки и улучшения
качества голливудских фильмов,

00:06:01.225 --> 00:06:02.376
и двух искусствоведов.

00:06:02.400 --> 00:06:04.618
Мы прилетели в Англию, надели перчатки

00:06:04.642 --> 00:06:07.156
и заархивировали
и оцифровали всю эту плёнку.

00:06:07.744 --> 00:06:10.839
Мы получили два миллиона
снимков высокого разрешения.

00:06:10.863 --> 00:06:14.061
Сейчас моя группа анализирует
и обрабатывает их,

00:06:14.085 --> 00:06:17.029
чтобы сравнить с нынешним
состоянием ледяного щита.

00:06:17.458 --> 00:06:19.850
Кстати, об этом проекторе я узнал

00:06:19.874 --> 00:06:23.260
от архивиста Академии
кинематографических искусств и наук.

00:06:23.284 --> 00:06:25.808
Поэтому я бы хотел 
поблагодарить Академию...

NOTE Paragraph

00:06:25.832 --> 00:06:28.077
(Смех)

NOTE Paragraph

00:06:28.101 --> 00:06:29.419
...за такую возможность.

NOTE Paragraph

00:06:29.443 --> 00:06:30.498
(Смех)

NOTE Paragraph

00:06:30.522 --> 00:06:32.219
Но как бы ни было удивительно,

00:06:32.243 --> 00:06:35.879
что нам довелось взглянуть на то,
каким был ледяной щит 50 лет назад,

00:06:35.903 --> 00:06:38.585
это не более, чем ещё один снимок.

00:06:38.609 --> 00:06:40.726
Он не даст нам проследить

00:06:40.750 --> 00:06:43.923
ежегодные или ежемесячные изменения,

00:06:43.947 --> 00:06:45.283
а мы знаем, как это важно.

00:06:45.926 --> 00:06:47.490
Здесь мы тоже не стоим на месте.

00:06:47.514 --> 00:06:51.038
Есть новые наземные радиолокационные
системы, находящиеся на одном месте.

00:06:51.062 --> 00:06:53.675
Такие радары ставят на ледяной щит
и закапывают в снег

00:06:53.699 --> 00:06:55.589
запас автомобильных аккумуляторов.

00:06:55.613 --> 00:06:58.423
Оставляют их там
на несколько месяцев или лет,

00:06:58.447 --> 00:07:00.373
и они посылают импульс в ледяной щит

00:07:00.373 --> 00:07:02.081
раз в несколько минут или часов.

00:07:02.105 --> 00:07:04.512
Получается непрерывное
наблюдение во времени,

00:07:04.958 --> 00:07:06.108
но на одном месте.

00:07:06.418 --> 00:07:10.808
Если сравнивать со снимками из самолёта,

00:07:10.832 --> 00:07:12.689
то это просто одна вертикальная линия.

00:07:13.498 --> 00:07:16.354
Так и обстоят сейчас дела в нашей области.

00:07:16.378 --> 00:07:19.036
Надо выбирать между
хорошим пространственным охватом

00:07:19.060 --> 00:07:20.553
с воздушным зондированием


00:07:20.577 --> 00:07:24.386
и временным охватом
с наземным зондированием.

NOTE Paragraph

00:07:24.410 --> 00:07:26.721
Но на самом деле мы хотим

00:07:26.745 --> 00:07:28.086
и то, и другое одновременно.

00:07:28.753 --> 00:07:30.190
Чтобы добиться этого,

00:07:30.214 --> 00:07:33.221
нужны совершенно новые способы
наблюдения за ледяным щитом.

00:07:33.245 --> 00:07:35.966
В идеале они должны быть очень недорогими,

00:07:35.990 --> 00:07:39.225
чтобы снимать множество показаний
со множества датчиков.

00:07:39.871 --> 00:07:42.014
У существующих радиолокационных систем

00:07:42.048 --> 00:07:45.092
больше всего расходов уходит на энергию

00:07:45.106 --> 00:07:47.403
для передачи самогó сигнала.

00:07:48.187 --> 00:07:51.482
Поэтому было бы неплохо
использовать существующие системы

00:07:51.506 --> 00:07:54.228
или радиосигналы из окружающей среды.

00:07:54.252 --> 00:07:57.101
На наше счастье, вся сфера радиоастрономии

00:07:57.125 --> 00:08:00.910
построена на том, что на небе
есть яркие радиосигналы.

00:08:00.934 --> 00:08:03.235
А самый яркий — это наше солнце.

NOTE Paragraph

00:08:03.259 --> 00:08:06.719
Один из самых интересных 
проектов моей группы —

00:08:06.743 --> 00:08:10.330
использование солнечных радиоизлучений
в качестве радиосигнала.

00:08:10.354 --> 00:08:12.541
Вот одно из наших
полевых испытаний в Биг-Суре.

00:08:12.565 --> 00:08:16.723
Эта конструкция из труб — стойка антенны,
построенная студентами в моей лаборатории.

00:08:17.100 --> 00:08:20.083
Идея вот в чём: находясь в Биг-Суре,

00:08:20.107 --> 00:08:22.545
мы наблюдаем закат в радиочастотах

00:08:22.569 --> 00:08:27.130
и определяем отражение солнца
с поверхности океана.

00:08:27.585 --> 00:08:31.381
Я знаю, о чём вы думаете:
«Но ведь в Биг-Суре нет ледников!»

NOTE Paragraph

00:08:31.405 --> 00:08:32.490
(Смех)

NOTE Paragraph

00:08:32.514 --> 00:08:33.672
Так и есть.

NOTE Paragraph

00:08:33.696 --> 00:08:34.876
(Смех)

NOTE Paragraph

00:08:34.900 --> 00:08:38.600
Но оказывается,
что определение отражения солнца

00:08:38.624 --> 00:08:39.982
с поверхности океана

00:08:40.006 --> 00:08:42.808
и со дна ледяного щита

00:08:42.832 --> 00:08:44.573
геофизически очень похожи.

00:08:44.597 --> 00:08:45.796
Если у нас всё получится,

00:08:45.820 --> 00:08:49.225
то мы сможем применять такой же
принцип измерения и в Антарктиде.

00:08:49.249 --> 00:08:51.289
Это более вероятно, чем кажется.

00:08:51.313 --> 00:08:55.066
Сейсмическая отрасль прошла через похожее
совершенствование своих методов.

00:08:55.090 --> 00:08:58.220
Им удалось перейти со взрыва динамитов
в качестве источника

00:08:58.244 --> 00:09:00.733
на сейсмический фоновый шум
в окружающей среде.

00:09:00.757 --> 00:09:04.590
А военные радары часто пользуются 
сигналами радио и телевидения,

00:09:04.614 --> 00:09:07.193
чтобы не передавать сигналы
со своих радаров

00:09:07.217 --> 00:09:08.868
и не выдавать своё местоположение.

00:09:09.280 --> 00:09:11.878
Я хочу сказать,
что шансы на успех у нас есть.

00:09:11.902 --> 00:09:15.104
И в таком случае нам понадобятся
очень недорогие датчики.

00:09:15.128 --> 00:09:18.717
Тогда мы сможем разместить
сотни тысяч датчиков на ледяной щит,

00:09:18.741 --> 00:09:19.892
чтобы они делали снимки.

NOTE Paragraph

00:09:19.916 --> 00:09:23.522
И здесь для помощи нам действительно
сошлись технологические звёзды.

00:09:23.546 --> 00:09:25.950
Первые РЛС, о которых я уже говорил,

00:09:25.974 --> 00:09:29.607
в течение нескольких лет
создавали опытные инженеры

00:09:29.631 --> 00:09:30.980
в госучреждениях с дорогим

00:09:31.004 --> 00:09:32.980
специализированным оборудованием.

00:09:33.354 --> 00:09:36.244
Но изобретения в области
программно-определяемых радиосистем

00:09:36.268 --> 00:09:38.514
и быстрого прототипирования,


00:09:38.538 --> 00:09:41.490
а также движение производителей
позволяют команде подростков

00:09:41.514 --> 00:09:44.156
за несколько месяцев работы
в моей лаборатории

00:09:44.180 --> 00:09:45.625
построить прототип радара.

00:09:46.045 --> 00:09:48.854
Хорошо, это не простые подростки,
а студенты Стэнфорда,

00:09:48.878 --> 00:09:50.525
но суть та же...

NOTE Paragraph

00:09:50.549 --> 00:09:51.973
(Смех)

NOTE Paragraph

00:09:51.997 --> 00:09:55.300
что эти вспомогательные
технологии стирают границы

00:09:55.324 --> 00:09:57.700
между инженерами,
которые создают инструменты,

00:09:57.700 --> 00:09:59.590
и учёными, которые ими пользуются.

00:09:59.590 --> 00:10:03.531
Когда студенты-инженеры
начинают мыслить, как геологи,

00:10:03.555 --> 00:10:06.233
а студенты-геологи — 
мыслить, как инженеры,

00:10:06.257 --> 00:10:08.734
моя лаборатория превращается в среду́,

00:10:08.734 --> 00:10:11.174
где мы можем создать
свой радиолокационный датчик

00:10:11.174 --> 00:10:12.614
для каждой отдельной проблемы,

00:10:12.614 --> 00:10:15.745
оптимизированный под низкую стоимость
и высокую производительность

00:10:15.745 --> 00:10:17.077
для решения этой проблемы.

00:10:17.101 --> 00:10:20.578
Это в корне изменит
способы наблюдения за ледяным щитом.

NOTE Paragraph

00:10:20.998 --> 00:10:26.079
Конечно, тема уровня моря
и влияние криосферы на его повышение —

00:10:26.103 --> 00:10:27.688
очень важная проблема,

00:10:27.712 --> 00:10:29.386
которая волнует весь мир.

00:10:29.815 --> 00:10:31.903
Но я занимаюсь этим по другой причине.

00:10:32.458 --> 00:10:35.573
Для меня это возможность
быть учителем и наставником

00:10:35.597 --> 00:10:37.384
чрезвычайно умных студентов.

00:10:37.804 --> 00:10:40.913
Я глубоко убеждён,
что команды гиперталантливых,

00:10:40.937 --> 00:10:43.429
гипермотивированных
и гиперувлечённых молодых людей

00:10:43.453 --> 00:10:46.000
могут решить большую часть
проблем нашего мира.

00:10:46.577 --> 00:10:50.589
Получение необходимых наблюдений
для оценки повышения уровня моря —

00:10:50.613 --> 00:10:54.303
это лишь одна из многих проблем,
решение которой им под силу.

NOTE Paragraph

00:10:54.768 --> 00:10:55.920
Спасибо.

NOTE Paragraph

00:10:55.944 --> 00:10:58.586
(Аплодисменты)