Опасные ледовые явления
Опасное природное явление (ОПЯ) – это гидрометеорологическое или гелиогеофизическое явление, которое по интенсивности развития, продолжительности или моменту возникновения может представлять угрозу жизни или здоровью граждан, а также может наносить значительный материальный ущерб (Федеральный…,1998).
Говоря об опасных природных явлениях, причиной которых является морской лёд, традиционно рассматривают арктические и субарктические регионы, где риски, связанные с деятельностью человека и ледовыми процессами, являются наибольшими. Применительно к Азовскому и Каспийскому морям к опасным ледовым явлениям относятся:
— раннее появление льда – появление ледяного покрова или припая в ранние сроки повторяемостью не чаще 1 раза в 10 лет;
— напор льдов, интенсивный дрейф льдов, торошение льда, угрожающие морским портовым, нефтепромысловым и береговым сооружениям;
— установление ледяного покрова, непроходимого судами и ледоколами, в период навигации на судовых трассах и в районе промысла;
— быстрое и очень быстрое обледенение судов (0.7 см/ч и более).
На Азовском и Каспийском морях в пространственно-временном масштабе наиболее распространены следующие опасные ледовые явления (ОЛЯ):
1) установление ледяного покрова, непроходимого судами и ледоколами, в период навигации на судовых трассах и в районе промысла., т.е. припай (ввиду того, что критерии данного ОПЯ не установлены, рассмотрен припай – неподвижный ледяной покров);
2) ледяные торосистые образования (ЛТО), как результат активного торошения льда.
Данные ОЛЯ могут препятствовать судоходству, нарушать безопасную эксплуатацию морских и прибрежных инженерных и гидротехнических сооружений, что ведет к экономическим потерям. Например, в январе 2008 года около 150 судов ожидало ледокольной проводки у кромки льда в Керченском проливе. В экстремально суровую зиму 1953/1954 гг. вся акватория Северного Каспия была занята припаем толщиной 60-65 см, ледокольная проводка была приостановлена ввиду ее неэффективности, несколько нефтяных вышек были разрушены. Усложняет судоходство и работу ледоколов активное торошение льда. Вот для примера сообщение с л/к «Афанасий Никитин» от 3.02.1972 г.: «В районе каравана судов (45 37 с.ш., 36 37 в.д.) восточный ветер усилился до 20-25 м/с, началось интенсивное сжатие, продвижение судов прекратилось. В районе дрейфа т/х «Кореиз» началась подвижка льда, торошение. Высота торосов – 6-7 м. Лед был выжат на главную палубу. Судно получило крен» (Думанская, 2014). В зимний сезон 2012-2013 годов подвижки и наслоение льдин, толщина которых достигала нескольких десятков сантиметров, привели к аварии на нефтепромысле «Кашаган» в Казахском секторе Северного Каспия, где льдом были повреждены четыре нитки трубопровода, проложенного по дну без заглубления (Огородов и др., 2019).
Рисунок 1 – Ледяные торосистые образования и припай Азовского моря
Рисунок 2 – Ледяные торосистые образования и припай Каспийского моря
Одним из способов анализа ОПЯ является составление карт природных опасностей (природного риска), на которых выделяются площади с одинаковой вероятностью развития какой-либо опасности с определенными физическими параметрами в течение заданного интервала времени (Иванова, 2017). Исходя из этого, для каждой ячейки акватории, размером 10х10 км, рассчитана вероятность встречи каждого ОЛЯ по формуле (1).
|
Pk=Nk / nk * 100% |
(1) |
где Nk – число встреч опасного ледового явления, nk – количество наблюдений в k-й ячейке.
Далее, полученные показания были ранжированы по формуле (2):
|
(max-avr)/3+avr = X1; (min-avr)/3+avr = X2 |
(2) |
Bl;p<X1 – 1 балл низкая степень опасности,
X1<Bl;p <X2 – 2 балла средняя степень опасности,
Bl;p>X2 – 3 балла высокая степень опасности
где, min – минимальная вероятность возникновения ОЛЯ;
max – максимальная вероятность возникновения ОЛЯ;
avr – средняя вероятность возникновения ОЛЯ;
X1, X2 – пороговые значения для определения интегрального показателя опасности, выраженного в баллах:
Bl – степень опасности ледяных торосистых образований;
Bp – степень опасности припая;
Для составления комплексной карты районирования по степени проявления опасных ледовых явлений выполнено суммирование баллов. В результате, комплексный показатель опасности варьируется от 1 до 6 баллов:
1 балл – очень низкая степень опасности,
2 балла – низкая,
3 балла – средняя,
4 балла – высокая,
5 баллов – очень высокая,
6 баллов – чрезвычайно высокая.
Рисунок 3 – Районирование Азовского моря по степени проявления опасных ледовых явлений
Для акватории Азовского моря высокая и очень высокая степень опасности характерны для всего побережья Таганрогского залива и его восточной части – здесь расположены крупные порты, сосредоточены судоходные пути и каналы, районы рыбного промысла (рис. 3). Малые глубины – до 5 м еще больше усложняют здесь морехозяйственную деятельность. Побережье Арабатской стрелки и Утлюкского лимана также подвержены высокой и очень высокой степени экологической опасности, но морехозяйственная деятельность здесь минимальна по сравнению с Таганрогским заливом. Вероятно, в этих районах ледяной покров активно оказывает экзарационное воздействие на берега и дно, однако этот вопрос требует дополнительных исследований, в первую очередь полевых.
Керченский пролив характеризуется средней и высокой степенью опасности. Через пролив проходит Керчь-Еникальский канал – судоходный путь между Азовским и Черным морями, годовой транзит судов по каналу достигает 19 тыс. проходов (Крымский…, 2018). Здесь расположен второй по грузообороту РФ (Транспортный…, 2016) порт в Азово-Черноморском бассейне – порт Кавказ, а также порт Керчь. Через Керченский пролив проходит важнейшая для юга страны транспортная переправа – Крымский мост. Для центральной части моря характерна очень низкая степень опасности, что обусловлено малой вероятностью встречи припая и в целом сокращением площади ледяного покрова на современном этапе.
Рисунок 4 – Районирование Северного Каспия по степени проявления опасных ледовых явлений
Бóльшая часть акватории Северного Каспия подвержена высокой, местами очень высокой степени опасности (рис.4), что обусловлено динамичностью припая в течении зимнего сезона и как следствие активному торошению льда. Это мелководные районы акватории, глубина которых не превышает 5 м. В этих местах располагаются рыбопромысловые районы и месторождения Западно-Ракушечная (российский сектор), Кашаган, Кайран и Актоты (казахстанский сектор), а также подходы к портам Оля и Атырау.
Чрезвычайно высокая степень опасности характерна для очень малых областей вблизи острова Большой Сетной на взморье дельты Волги и острова Морской (Тюленьи острова), что обусловлено геоморфологией дна – глубины не превышают 1 м., и сгонно-нагонными колебаниями уровня, во время которых ЛТО могут заноситься на мелководье, садясь на дно при падении уровня, и даже оказываться на суше. В работе (Бухарицин, 1984) описаны примеры переноса льдов через острова.
Средняя степень экологической опасности присуща району взморья дельты Волги и впадине Уральская бороздина, где располагаются месторождения Абай и Исатай, проходят судоходные пути. Низкая и очень низкая степени экологической опасности свойственна западному побережью от острова Чечень до порта Махачкала и южной части Северного Каспия.
Список литературы:
Бухарицин П. И. Особенности процессов торошения ледяного покрова северной части Каспийского моря //Водные ресурсы. 1984. №. 6. С. 115-123.
Думанская И. О. Ледовые условия морей европейской части России. М.:ИГ–СОЦИН. – 2014. 608 с.
Иванова О. А. Опыт исследования опасных природных явлений в Российской Федерации на современном этапе //Астраханский вестник экологического образования. 2017. №. 2. С. 29-34.
Крымский сайт [Электронный ресурс]: Рекордное количество судов прошло через Керченский пролив в 2017 году, 2018. URL: https://taurica.net/310332-Rekordnoe-kolichestvo-sudov-proshlo-cherez-Kerchenskiiy-proliv-v-2017-godu.html (дата обращения: 20.03.2022).
Огородов С. А., Мазнев С. В., Бухарицин П. И. Ледово-экзарационный рельеф на дне Каспийского и Аральского морей //Изв. РГО. 2019 Т. 151. №. 2. С. 35- 50.
Транспортный портал Gudok.ru [Электронный ресурс]: Грузооборот морских портов России по итогам 2015 год составил 676,7 млн тонн, 2016. URL: https://www.gudok.ru/news/freighttrans/?ID=1324002 (дата обращения: 20.03.2022).
Федеральный закон от 19 июля 1998 г. N 113-ФЗ "О гидрометеорологической службе" (ред. от 05.04.2016) // «Собрание законодательства РФ», 19.07.1998.