Российские полярные исследования для обеспечения освоения морских районов с сезонным и постоянным льдом

Данилов А.И., ААНИИ Росгидромета

Морская деятельность на замерзающих акваториях, находящихся под российской юрисдикцией, осуществляется в сложных природно-климатических условиях. Наличие морского льда в холодный период года, сложные атмосферные условия, низкие температуры и ряд других факторов, особенно в арктических и дальневосточных морях, негативно влияют на безопасность и экономическую эффективность морской деятельности.

Реализация крупных энергетических проектов на шельфе замерзающих морей, наращивание объемов морских перевозок в средней и долгосрочной перспективе увеличивают риски для окружающей среды, особенно для районов с низкими температурами. Обеспечение гидрометеорологической безопасности морских объектов и операций, а также экономической эффективности добычи и транспортировки углеводородного сырья и других морских операций решается совместными усилиями государства на федеральном и региональном уровнях и бизнеса (недропользователи, транспортники и т.д.) по следующим приоритетным направлениям:

  1. Развитие систем оперативного гидрометеорологического обеспечения (ГМО) морской деятельности (транспортные операции, строительство морских сооружений и т.п.)
  2. Обеспечение необходимой и достаточной информацией проектирования сложных морских сооружений в замерзающих морях (добычные комплексы, терминалы, подводные трубопроводы, береговая инфраструктура)
  3. Научные исследования как основа средне- и долгосрочного прогнозирования ключевых для морской деятельности параметров окружающей среды
  4. Мониторинг состояния загрязнения окружающей морской среды, прежде всего в районах активной морской деятельности.

1. Развитие систем оперативного ГМО морской деятельности.

Основой гидрометеорологического обеспечения является система наблюдений, включающая гидрометеорологические станции, автоматические средства наблюдений, авиационные и космические аппараты, научные суда. В целом, в настоящее время система наблюдений удовлетворяет текущие потребности морских отраслей, обеспечивая запросы пользователей Северного морского пути (СМП). Восстанавливается и модернизируется сеть прибрежных и островных станций. В 2006 г. установлены автоматические метеостанции на Мысе Желания, о. Визе и о. Мудьюг в Белом море, в Тикси ведутся работы по созданию самой современной гидрометеорологической обсерватории международного класса, ведется работа по внедрению автоматических и автономных средств наблюдения, которая в ближайшие годы будет реализована на кредитные средства МБРР.

Однако существуют проблемы, которые будут обостряться по мере развития морской деятельности в Арктике.

Необходимо развитие и переоснащение наземной системы гидрометеорологических наблюдений, особенно в удаленных труднодоступных районах, что позволит повысить качество гидрометеорологического прогнозирования в Арктике. Для этого, помимо технических вопросов, необходимо решать кадровую проблему: привлечение квалифицированных специалистов, способных работать с современными приборами. В этом должно быть заинтересовано не только государство, но и недропользователи, грузоперевозчики, которые отвечают за безопасность морских объектов и создают свои системы наблюдений в районах функционирования объектов. Необходима интеграция различных наблюдательных систем, объединение информационных ресурсов для обеспечения безопасности окружающей среды.

Качественное обеспечение морской деятельности во льдах невозможно без всепогодной радиолокационной информации с космических аппаратов. В Российской Федерации таковые отсутствуют, и наши потребители пользуются зарубежными источниками. Необходимо создание сети арктических центров приема и обработки спутниковой информации путем дооснащения существующих центров в Санкт-Петербурге (основной центр) и в Магадане, создание центра в п. Тикси, что обеспечит надежное покрытие Северного Ледовитого океана спутниковыми наблюдениями, распространяемыми в режиме непосредственной передачи, а также восстановление работоспособности отечественной группировки метеорологических и природоресурсных спутников, в первую очередь запуск спутников, оснащенных радиолокаторами.

Существующая система ГМО различных видов морской деятельности в Арктике за последние десятилетия получила существенное развитие благодаря внедрению современных информационных и телекоммуникационных технологий, а также использованию многоканальной спутниковой информации. В настоящее время организации Росгидромета способны подготавливать и оперативно доставлять потребителям, в том числе на объекты в море, информационную продукцию высокого качества. Благодаря наличию надежного ГМО стало возможным проведение таких уникальных морских операций как достижение без ледокольной поддержки Северного полюса научно-экспедиционным судном «Академик Федоров» (август 2005 г.) и круглогодичное безледокольное плавание по трассе Мурманск-Дудинка транспортного судна «Норильский никель» (март 2006 г. – март 2007 г.).

Дальнейшее совершенствование системы ГМО морской деятельности в Арктическом регионе и на трассе СМП необходимо осуществлять в направлении развития подсистемы освещения ледовой и гидрометеорологической обстановки (всепогодный мониторинг состояния ледяного покрова основанный на комплексном анализе многоканальной спутниковой информации). Крайне актуально развитие подсистемы связи (оперативная доставка больших объемов ледовой и гидрометеорологической информации непосредственно конечному пользователю на суда, ледоколы, буровые платформы и другие объекты в море).

Развитие систем наблюдений, активизация экспедиционной деятельности укрепляет присутствие и суверенитет Российской Федерации в Арктике. Это очень существенно, поскольку интерес зарубежных стран к морской Арктике как к источнику энергоресурсов стремительно растет. Европейские страны, такие как Норвегия, Финляндия и другие, а также США заинтересованы в использовании своего технологического и технического потенциала при освоении энергоресурсов российского шельфа. Это относится к технологиям гидрометеорологического обеспечения и к системам наблюдения и к участию в деятельности по ГМО на российских акваториях.


2. Информационное обеспечение проектирования сложных морских сооружений в замерзающих морях

Реализация сложных морских проектов, таких как Штокмановское ГКМ, Приразломное НМ, проектов в Охотском, Каспийском морях, требует адекватного учета природно-климатических условий, основанного на полном использовании исторических данных и сборе специализированных данных (инженерные, гидрометеорологические, геологические и экологические и др. изыскания).

В последние годы увеличивается объем научных и прикладных экспедиционных работ гидрометеорологической направленности, которые выполняются за счет российских источников. Это высокоширотные исследования с дрейфующих станций «Северный полюс», с борта НЭС «Академик Федоров» и ряд других, осуществлямых за счет средств федерального бюджета. Большой объём исследований и изысканий в интересах энергетических проектов (Приразломное, Штокмановское и др.), выполнен за счет средств недропользователей – таких компаний как Газпром, Роснефть, Лукойл и другие. В частности, научно-экспедиционное судно Росгидромета «Михаил Сомов» ежегодно в последние 11 лет выполняет зимние ледовые экспедиции в Баренцевом море, данные которых легли в проекты освоения Приразломного НМ, Штокмановского ГКМ и других месторождений.

В целях развития экспедиционных работ в 2003 г. была организована Высокоширотная арктическая экспедиция (ВАЭ) - подразделение ААНИИ, ответственное в России за реализацию комплекса научных и прикладных задач, направленных на изучение природной среды высоких широт Арктики, для решения государственных и оборонных задач, исследовательских целей, обеспечения мореплавания и хозяйственной деятельности, решения специальных оперативных задач в регионе.

Работы ВАЭ и дрейфующих станций «Северный полюс» осуществляется Росгидрометом в рамках реализации задач по восстановлению и развитию отечественных исследований в высоких широтах Арктики в целях совершенствования системы гидрометеорологического обеспечения морской и других видов хозяйственной деятельности в арктической зоне Российской Федерации и активного участия России в подготовке к проведению в 2007-2008 гг. Международного полярного года.

Во исполнение решения заседания Морской коллегии при Правительстве Российской Федерации 16 июля 2004 г. по вопросу «О реализации национальной морской политики на Арктическом региональном направлении, включая международные аспекты решения вопросов разграничения морских пространств» Росгидрометом осуществлены на акваториях Арктического бассейна СЛО и его морей морские высокоширотные экспедиции «Арктика-2004» и «Арктика-2005» на НЭС «Академик Фёдоров» Проведены комплексы попутных исследований с борта атомного ледокола «Ямал» и НЭС «Михаил Сомов» (в 2006 г.), наблюдения трёх лётных океанографических отрядов, организованы научно-исследовательские дрейфующие станции СП-32, СП-33, СП-34 и выполнены работы лётных сезонных отрядов ВАЭ по их снабжению.

В итоге проведённых ВАЭ работ в круглогодичных циклах исследований накоплены массивы метеорологических, ледовых и океанографических наблюдений, собраны характеризующие климатические изменения в Арктике данные о состоянии и динамике атмосферы, льдов и вод Северного Ледовитого океана, осуществлён мониторинг загрязнения природных сред. Фактически ВАЭ является межведомственным инструментом проведения научных исследований высокоширотной Арктики. За прошедшие годы с момента создания в 2003г. ВАЭ в ее высокоширотных экспедициях приняли участие 15 организаций Минобороны России, Минтранса России, МПР, Минобрнауки России, РАН, Росгидромета и др. Прошли обучение и стажировку студенты и курсанты ведущих морских вузов страны.

В период осуществления работ в рамках МПГ 2007/2008 деятельность ВАЭ направлена на реализацию мероприятий национальной Программы участия Российской Федерации в проведении МПГ и поддержку соответствующих международных проектов научных исследований в Арктике.

В текущем году ВАЭ реализует ряд крупных морских экспедиций по программам МПГ 2007/08. В июле началась экспедиция Арктика-2007 на НЭС «Академик Федоров». На первом этапе работ с участием атомного ледокола «Арктика» была осуществлена уникальная операция с подводными аппаратами Мир-1 и Мир-2. На дне океана в точке Северного полюса был установлен Флаг России, отобраны пробы грунта, выполнен цикл исследований с борта НЭС «Академик Федоров». На следующих этапах работ будет осуществлен большой комплекс работ, организована дрейфующая станция «Северный полюс – 35». В мае – августе в Арктике работала временная дрейфующая станция, высаженная с борта ледокола «Ямал». Важные результаты были получены экспедицией МПР на а/л «Ямал» по проблеме внешней границы континентального шельфа (май-июнь 2007 г.).

Однако уже сейчас намечается дефицит экономичных научных судов, способных проводить работы в сложных ледовых условиях, включая зимний период. Научные экспедиции выполняются на ледоколах, в том числе на атомных. Судну Росгидромета НЭС «Михаил Сомов», главному поставщику ледовых данных для шельфовых проектов в Баренцевом море, уже 31 год. Это надежное судно ледового класса существенно дешевле крупных ледоколов, которые к тому же все в большей мере задействуются по своему прямому назначению.


3. Научные исследования как основа средне- и долгосрочного прогнозирования ключевых для морской деятельности параметров окружающей среды

Арктика – регион с чрезвычайно динамичными и наименее устойчивыми климатическими процессами, нарушение баланса которых неизбежно приведет к глобальным климатическим сдвигам во всем северном полушарии, но в первую очередь – в умеренном поясе, в границах которого лежит основная территория России. Экологическая система региона чрезвычайно хрупкая, и нынешние антропогенные нагрузки, которые существуют, будут только возрастать.

Природная целостность арктической циркумполярной зоны, нарастающая экономическая деятельность и экологическая взаимозависимость обусловливают необходимость стратегической оценки окружающей среды и формирования общей стратегии устойчивого развития в Арктике.

Изучение полярных процессов имеет большое значение для прогнозов погоды в полярных и средних широтах. Процессы в приземной атмосфере существенно влияют на ледовые условия, особенно в мелководных морях арктического шельфа, где проходят трассы Северного морского пути. Смещение ледовых массивов, появление айсбергов являются факторами риска для морских перевозок, добычи углеводородов, рыбного промысла. Необходимо изучать Арктику как важную часть глобальной климатической системы, связанные с другими ее частями переносами тепла, влаги, соли и воды циркуляцией атмосферы и океана.

За последние 100 лет среднеглобальная температура воздуха выросла на 0.6±0.2°С, при этом ее изменчивость в Арктике оказалось наибольшей. На протяжении XX века потепление в Арктике сменилось похолоданием, и в последние два десятилетия заметным потеплением. Пространственная структура климатических изменений в Арктике также существенно неоднородна.

Однозначного ответа на вопрос, каковы масштабы потепления в Арктике в XXI веке пока нет. Однако ясно, что долгопериодная изменчивость климата может повлиять на хозяйственную деятельность и уклад жизни коренных народов Севера. Изменения могут затронуть интересы многих стран, ведущих активную деятельность в полярных областях Земли.

Сроки использования крупных морских объектов (суда, платформы, терминалы, подводные трубопроводы и др.) составляют несколько десятков лет. Необходимы научно обоснованные оценки интегрального воздействия объектов на окружающую среду, а также учет изменений среды за 30-50 лет. В частности, климатические изменения в Арктике и их последствия необходимо рассматривать как фактор риска для морской деятельности.

Необходимо развивать приоритетные научные исследования окружающей природной среды Арктики, которые в конечном итоге решают актуальные вопросы морской деятельности. Нужны инновационные проекты, ориентированные на нужды морских отраслей. Примером успешного инновационного проекта может служить разработанный в рамках ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 гг. в 2006 г. в ГУ «ААНИИ» адаптируемый комплекс мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы и гидросферы для обеспечения морской деятельности в арктических и замерзающих морях России «АКМОН». Система «АКМОН» предназначена для специализированного гидрометеорологического обеспечения морской деятельности в арктических и замерзающих морях России (транспортировка грузов и нефтеуглеводородов, обеспечение работы портов, береговых терминалов, буровых платформ, изыскательских работ и задач ВМФ). В настоящее время комплекс используется для оперативного ГМО морской деятельности, в том числе в интересах недропользователей (проекты «Сахалин-1», «Сахалин-2» и «Норильский никель»). Указанная разработка применяется на судах и ледоколах в Татарском проливе, Финском заливе, в юго-западной части Карского моря и высокоширотных арктических рейсах.


4. Мониторинг состояния загрязнения окружающей морской среды, прежде всего в районах активной морской деятельностию

Активизация морской деятельности усиливает антропогенное давление на морскую среду и морские экосистемы, особенно в холодных арктических условиях. Мониторинг загрязнения морской среды, изменений происходящих в морских экосистемах является информационной основой обеспечения экономической безопасности в районах морской деятельности.

Государственные структуры должны обладать наибольшей информацией о состоянии загрязнения морской среды, которую получают на государственные средства, на средства недропользователей, транспортников, а также в рамках международного сотрудничества.

Состояние окружающей среды российской Арктики (экологический фактор) с начала 1980-х годов находится в центре внимания зарубежных организаций. Достаточно вспомнить бум 1990-х годов вокруг «российского радиоактивного загрязнения» Арктики. Обращает внимание, что в последнее время в России главным образом на зарубежные средства разрабатываются такие серьезные программы как Стратегическая программа действий по защите арктической морской среды от российских источников загрязнения. Подготовлен ряд докладов международных организаций по оценке влияния текущей и будущей нефтегазовой деятельности в российской Арктике на ее окружающую среду. Нельзя исключать, что экологический фактор в определенных ситуациях может использоваться в политических целях для оказания давления на Россию.

Важнейшей долгосрочной задачей по реализации национальной морской политики на Арктическом региональном направлении является развитие фундаментальных и прикладных исследований, направленных на сохранение и развитие присутствия России в Арктике. путем проведения научных исследований и наблюдений, сохранение российского приоритета в обеспечении гидрометеорологической безопасности морской деятельности путем повышения уровня работ и на законодательном уровне, поддержание равновесного состояния арктических экосистем и обеспечение экологической безопасности, устойчивого природопользования и морской деятельности в замерзающих морях, в условиях вечной мерзлоты и уязвимых экосистем с учетом современных климатических изменений, в том числе проведение комплексных научных исследований гидрометеорологических и геофизических процессов и явлений в Арктике, региональных и глобальных изменений климата, мониторинг состояния и загрязнения морской природной среды Северного Ледовитого океана.

Перейти к содержанию № 3(21) 2007

 

№ 3(21), 2007
Освоение океана и шельфа