Реализация положений Морской доктрины РФ на период до 2020 года в сфере гидрометеорологического обеспечения безопасности морских и речных перевозок в Арктике

В связи с экстремальными климатическими условиями Арктической зоны РФ и с наличием тяжелых льдов в течение большей части года, а на ряде акваторий – круглосуточно, безопасность и эффективность функционирования Северного морского пути как транспортной системы Арктической зоны России в значительной степени зависит от полноты и качества гидрометеорологической информации, используемой при планировании и осуществлении морских операций. Изменения климата выражены в Арктике более, чем в любом другом регионе мира. Они оказывают сильное воздействие на природную среду, экосистемы, экономику и здоровье людей в Арктике.

 

Арктическая сеть наблюдений

По данным мониторинга морского ледяного покрова Арктики, осуществляемого Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом Росгидромета, в сентябре 2011 года площадь льда северной полярной области была близка к минимуму, который наблюдался в 2007 году, и составляла 6860 млн кв. км. К началу августа 2011 года ледовитость всех российских морей была меньше среднемноголетних значений: юго-западной части Карского моря – на 56%, северо-восточной части Карского моря – на 20%, моря Лаптевых – на 40%, Восточно-Сибирского моря – на 14%, Чукотского моря – на 35%.

В связи с изменениями климата увеличилось число опасных явлений. На акваториях российских арктических морей наблюдаются такие опасные природные явления, как штормовой ветер, волнение, ограниченная видимость, тяжелые ледовые условия. Наибольшее воздействие на суда и ледоколы оказывают сжатие льда, интенсивный дрейф льдов, сужение судоходного канала, облипание корпуса судна, обледенение и другие.

В период с 2006 по 2010 год количество опасных метеорологических явлений на акватории российских полярных морей ежегодно возрастало на 15-20%. Если в 2006 году их наблюдалось пять в год, то в 2010-м уже 22 явления. В прошлом году наблюдались также 22 опасных явления. Заблаговременность их предупреждения составила 12-72 часа, оправдываемость предупреждений – 100%, оправдываемость прогнозов – 95-98,5%. Количество отмеченных опасных гидрологических явлений за тот же период времени увеличилось с 2 до 7 явлений в год, и главным образом в западном секторе Арктики, где в период неарктической навигации остаются не покрытые морским льдом пространства.

Система мер, направленных на повышение эффективности комплексной системы прогнозирования, разработана в Стратегии развития гидрометеорологической деятельности, одобренной Правительством Российской Федерации в сентябре 2010 года. В соответствии с основными положениями стратегии проводится модернизация и развитие наземных пунктов наблюдений, восстанавливается космическая подсистема наблюдений, внедряются новые методы, модели и технологии прогнозирования с использованием суперкомпьютеров и современных средств связи.

Российская арктическая сеть наблюдений в настоящее время включает 68 обслуживаемых морских гидрометеорологических станций, расположенных в прибрежных районах и островах арктических морей, дрейфующую станцию «Северный полюс-39», дрейфующие и заякоренные буи, 4 научно-исследовательских судна Росгидромета.

Спутниковые средства наблюдений являются основным, а в подавляющем большинстве случаев единственным источником информации о погоде над океанами, состоянии арктического ледяного покрова. Основную работу по наблюдению за погодой выполняет международная группировка полярно-орбитальных и геостационарных гидрометеорологических спутников.

Федеральная космическая программа России предусматривает создание к 2015 году и дальнейшее постоянное поддержание на орбите российской группировки полярно-орбитальных и геостационарных спутников наблюдения Земли. Особое место в новой космической группировке занимают два спутника высокоэллиптической гидрометеорологической космической системы «Арктика», обеспечивающей освещение метеорологической и ледовой обстановки в Арктике.

Для решения задач ГМО полярных морских перевозок в Росгидромете создана Автоматизированная ледово-информационная система для Арктики (АЛИСА). Инфраструктуру системы составляют:
головной центр – Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (Санкт-Петербург) – сбор, обработка информации, анализ и прогноз, передача и распространение информационной продукции;
НИЦ «Планета» и региональные центры приема и обработки данных ИСЗ (Москва, Новосибирск, Хабаровск) – прием, первичная обработка и архивация спутниковых изображений;
арктические УГМС и ЦГМС (Мурманск, Архангельск, Тикси, Певек) – административное управление, обеспечение и поддержание работы наземной наблюдательной сети, сбор текущей гидрометеорологической информации, разработка прогнозов различной заблаговременности и штормовых предупреждений;
Гидрометцентр России (Москва) – информирование о текущих и ожидаемых ледовых и гидрометеорологических условиях в Арктике федеральных органов, находящихся в Москве (Росгидромет, Минтранс, Минобороны, МЧС, Комитет по рыболовству и другие ведомства и директивные органы).

Основу данной системы составляют численные модели атмосферы, ледового покрова и технологии расчета распространения нефтяных пятен на поверхности моря.

В частности, для подготовки краткосрочных прогнозов распределения льда, сжатий, торосистости используется численная динамико-термодинамическая модель, основанная на динамических уравнениях и уравнениях теплового баланса с соответствующими граничными условиями. Пространственное разрешение прогноза составляет 5 км для морей, заливов и 100 км для всего Северного Ледовитого океана. Ледовые прогнозы рассчитываются на срок от 3 до 7 суток и имеют среднюю оправдываемость 85-90%.

 

Навигационные рекомендации

Для разработки навигационных рекомендаций используется модель «Количественная оценка трудности плавания». Периодичность разработки рекомендаций составляет 1 сутки, заблаговременность – 3 суток.

Безопасность на море – важнейшая международная задача. Ответственность за функционирование Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ) в России возложена на Министерство транспорта. Росгидромет отвечает за подготовку метеорологических бюллетеней. Международной гидрографической организацией совместно с ММО и ВМО принято решение о выделении новых навигационных и метеорологических зон XVII-XXI в Арктике в рамках ГМССБ. С июня 2011 года Росгидромет в рамках этой системы приступил к передаче метеорологической информации по зонам ответственности РФ XX-XXI.

НИУ Росгидромета продолжают совершенствовать свои технологии гидрометеорологического обеспечения потребителей своей аналитической и прогностической продукции. На трех из них можно остановиться подробно.

АКМОН – это разработанный НИУ Росгидрометом тиражируемый аппаратно-программный комплекс для создания информационных систем мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы и гидросферы на базе автоматизированных рабочих мест и подготовки информации путем связывания их в единую технологическую цепочку для доведения информационной продукции до конкретных потребителей. АКМОН решает задачи по мониторингу ледяного покрова, обеспечивает управление ледовой обстановкой, по планированию операций в части возможности их осуществления, сроков, затрат и т.д., по оперативному планированию и контролю, передаче информации на терминал конечного пользователя в навигационно-совместимых форматах (на ходовой мостик ледокола, судна), выбор варианта и маршрута плавания.

При освоении нефтегазоносных районов шельфа арктических морей и побережья Арктики не исключена вероятность аварийных разливов сырой нефти вследствие аварий на нефтедобывающих и нефтеналивных комплексах, а также при авариях танкеров, перевозящих нефть.

 

3Д Росгидромета

Разработанная в ААНИИ модель переноса и трансформации нефтяных загрязнений в арктических ледовитых морях OilMARS (Oil Spill Model for the Arctic Seas) учитывает перенос и трансформацию нефтяных загрязнений на поверхности моря в результате аварийных длительных или моментальных разливов нефти от неподвижных или движущихся источников, а также распространение обнаруженных на поверхности моря пятен нефтяных загрязнений.

В настоящее время модель работает в трехмерном варианте, рассчитывая внутриводное распространение дисперсионного шлейфа и нефти, погрузившейся в воду. Модель способна рассчитывать появление и распространение вторичного нефтяного загрязнения на поверхности воды и загрязнение морского дна. Кроме того, модель учитывает влияние сплоченности и дрейфа ледяного покрова на распространение загрязнения, а также попадание нефти на верхнюю поверхность ледяного покрова и под лед в результате сжатия дрейфующего льда.

Росгидромет предоставляет специализированное гидрометеорологическое обеспечение морских операций в виде адресного набора услуг, включающих гарантированную доставку информации на объекты и предоставление ее в удобном для потребителя виде. В частности, на судах используются электронные картографические навигационно-информационные системы, которые дополнены модулями отображения диагностических и прогностических ледовых карт, спутниковых снимков и другой гидрометеорологической информационной продукции.

Всего в 2011 году выпущено 8938 морских метеорологических прогнозов с оправдываемостью 97,0% и 1738 морских гидрологических прогнозов с оправдываемостью 96,8%, передано пользователям – 2731 ледовый прогноз, 927 ледовых карт, 388 навигационных рекомендаций, 134 055 обработанных снимков ИСЗ, 17 ледовых обзоров и режимных справок.

Проблему интеграции разнородных морских информационных ресурсов, содержащихся в информационных системах федеральных органов исполнительной власти, призвана решить Единая государственная система информации об остановке в Мировом океане (ЕСИМО). Информационные ресурсы ЕСИМО по Арктике (82 интегрированные базы данных) включают оперативную фактическую, прогностическую и диагностическую гидрометеорологическую информацию и информацию о морских перевозках, портовой деятельности, местоположении судов, вылове биоресурсов, которая предоставляется по регламенту девятнадцатью центрами ЕСИМО двенадцати министерств, ведомств и РАН.

Информационное обслуживание осуществляется посредством распространения и предоставления информации пользователям, преимущественно в режиме прямого доступа (on-line) с использованием средств интернет-портала ЕСИМО по адресу: http://www.esimo.ra. Потребитель через единую точку (портал) входит в систему и использует средства навигации по информационному пространству ЕСИМО, поиска и выборки требуемых данных, просмотра и копирования информации на свой компьютер для последующего применения. Ежесуточно в ЕСИМО обращаются более 500 потребителей информации по Арктике, просматривают и скачивают более 30 Гбайт информации в среднем за месяц.

 

Информацию – по закону

Морская деятельность в Арктике, в том числе морские и речные операции, сопряжены со значительными погодно-климатическими рисками, которые могут привести к авариям судов и разливам нефти. В связи с чем при осуществлении этих работ требуется гидрометеорологическое обеспечение. Согласно главе V «Безопасность мореплавания» Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС-74) все страны в рамках ГМССБ осуществляют гидрометеорологическое обеспечение судов. Кроме того, на договорной основе национальными гидрометслужбами проводится специализированное гидрометобеспечение судов. Крайне важно в целях обеспечения безопасности морских и речных перевозок в Арктике законодательно закрепить необходимость использования гидрометеорологической и ледовой информации.