научная статья по теме ВРЕМЕННAЯ СТРУКТУРА АЙСБЕРГОВОЙ ОПАСНОСТИ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ БАРЕНЦЕВА МОРЯ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ВРЕМЕННAЯ СТРУКТУРА АЙСБЕРГОВОЙ ОПАСНОСТИ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ БАРЕНЦЕВА МОРЯ»

ОКЕАНОЛОГИЯ, 2009, том 49, № 3, с. 355-358

= ФИЗИКА МОРЯ

УДК 551.465

ВРЕМЕННАЯ СТРУКТУРА АЙСБЕРГОВОЙ ОПАСНОСТИ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ БАРЕНЦЕВА МОРЯ

© 2009 г. Л. Н. Карлин, В. М. Абрамов, А. А. Овсянников

Российский государственный гидрометеорологический университет, Санкт-Петербург e-mail: rector@rshu.ru, val.abramov@mail.ru Поступила в редакцию 07.10.2008 г.

Исследована временная структура айсберговой опасности в центральной части Баренцева моря. Предложено использовать понятие айсберговой активности для задач риск-менеджмента и даны величины для ее измерения. Даны рекомендации для систем обнаружения айсбергов.

В работе излагаются результаты многолетних исследований структуры айсберговой опасности в центральной части Баренцева моря, выполненных в рамках совершенствования методов управления эн-виронментальными рисками [3] при освоении Шток-мановского газоконденсатного месторождения (ШГКМ). Исследования выполнены для так называемой окрестности ШГКМ, под которой понимают самую внешнюю объектовую буферную зону в задачах обеспечения айсберговой безопасности при освоении ШГКМ [2]. Она ограничена окружностью радиусом 350 морских миль от условного центра ШГКМ с координатами 73°22.5' с.ш. и 43°30' в.д. и береговыми линиями южного побережья Баренцева моря и Новой Земли, попадающими вовнутрь указанного круга. Исследования выполнены, в первую очередь, в целях определения требований к системам обнаружения айсбергов в окрестности ШГКМ и дальнейшего слежения за ними [1].

Целью работы является совершенствование подходов к управлению энвиронментальными рисками при освоении ШГКМ на основе углубленного изучения структуры айсберговой опасности в центральной части Баренцева моря. В ходе описываемых исследований решались следующие задачи:

- исследование временной структуры айсберговой опасности в окрестности ШГКМ;

- разработка рекомендаций по определению требований к системам обнаружения айсбергов в окрестности ШГКМ и дальнейшего слежения за ними.

Для исследований использовался массив данных по айсбергам, зафиксированных в окрестности ШГКМ за период 1950-1990 гг., предоставленный Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом (ГУ ААНИИ). Этот массив составлен, в основном, по результатам регулярных советских авиаразведок, прекращение которых и привело к окончанию формирования массива непрерывных наблюдений за айсбергами в Баренцевом

море. Он представляет собой реляционную базу данных, содержащую сведения о дате наблюдения, количестве и координатах айсбергов. В настоящей работе исходный массив данных рассматривается как архив эпизодов наблюдений, систематизированных в хронологическом порядке и индентифицируемых по соответствующим датам. Ранее подобный подход для исследования айсберговой опасности в окрестности ШГКМ не применялся. Анализ показал, что исходный массив содержит 498 эпизодов наблюдений, в ходе которых зафиксировано 2565 случаев наблюдений айсбергов.

Перейдем к рассмотрению временной структуры айсберговой опасности в окрестности ШГКМ. В табл. 1 для каждого календарного года наблюдений приведены следующие данные: количество зафиксированных наблюдений айсбергов в году (А), количество эпизодов наблюдений (Э), расчетная величина Д = А/Э, определяющая среднее за данный год количество фиксаций айсбергов за один эпизод наблюдений. Из данных табл. 1 следует, что на данной акватории в исследуемый период айсберги наблюдались каждый год. Наименьшее количество айсбергов (3) зафиксировано в 1970 г. за 2 эпизода наблюдений. Наибольшее количество фиксаций айсбергов (560 случаев) пришлось на 1989 год, ставший также рекордным и по количеству эпизодов наблюдений (64).

Можно сказать, что в пределах периода наблюдений годы отличаются друг от друга айсберговой активностью. Введем показатели айсберговой активности. Основным показателем годовой айсберговой активности в окрестности ШГКМ, по мнению авторов, является величина (Э). За период наблюдений она изменялась от 2 до 64, а ее средне-многолетнее значение Эср составило примерно 11. Авторами в рамках метода экспертных оценок предлагается следующая градация по величине Э для разбивки календарных лет по айсберговой активности в окрестностях ШГКМ: малая айсберго-вая активность, Э < 5; нормальная айсберговая ак-

355

3*

Таблица 1. Временная структура наблюдений айсбергов

Год 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959

А 11 7 5 19 21 15 32 6 9 37

Э 3 5 3 6 7 4 11 3 2 8

Д 4 1 2 3 3 4 3 2 4 5

Год 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969

А 178 45 44 71 46 20 31 110 130 44

Э 10 9 10 17 14 9 14 23 31 17

Д 18 5 4 4 3 2 2 5 4 3

Год 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979

А 3 100 161 11 8 12 58 36 34 11

Э 2 24 24 7 3 6 16 10 10 7

Д 1 4 7 1 2 2 4 4 4 2

Год 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990

А 30 31 26 9 73 63 121 50 165 560 120

Э 6 6 6 4 11 14 16 18 19 64 19

Д 5 5 5 2 7 4 8 3 9 9 6

тивность, 5 < Э < 18; высокая айсберговая активность, 18 < Э < 24; аномальная айсберговая активность, Э > 24.

Анализ данных табл. 1 показывает, что годы с высокой и аномальной айсберговой активностью смыкаются в достаточно короткие периоды по два-три года (1967-1968, 1971-1972, 1987-1989). Между периодами высокой и аномальной активности могут наблюдаться достаточно длительные периоды малой и нормальной активности (1950-1966, 19731986), превышающие 10 лет.

Вторым критерием разделения календарных годов с точки зрения айсберговой активности является величина Д, характеризующая интенсивность эпизодов. Среднемноголетнее значение этого параметра Дср оказалось равным примерно 6, а сама она изменяется от 1 до 18. Авторами предлагаются следующие градации по величине Д: малая интенсив-

ность эпизодов, Д < 3; нормальная интенсивность эпизодов, 3 < Д < 9; высокая интенсивность эпизодов, 9 < Д < 15; аномальная интенсивность эпизодов, Д > 15.

Для планирования наблюдений за айсбергами, как системного мероприятия по управлению айс-берговыми рисками при освоении ШГКМ, величина Д имеет большое значение. При этом основной интерес представляют годы с малыми значениями Д (малую группу тяжелее обнаружить). Из данных табл. 1 видно, что к таким годам относятся 11 лет из 41 за период наблюдений, что составляет около 25% от рассматриваемого периода наблюдений 1950-1990 гг.

По введенным градациям величин Э и Д выполнена табличная кластеризация календарных лет исходного массива данных наблюдений за айсбергами. Видно, что наибольшее количество лет в исход-

ВРЕМЕННАЯ СТРУКТУРА АЙСБЕРГОВОЙ ОПАСНОСТИ 357

Таблица 2. Кластеризация исходного массива данных наблюдений за айсбергами

Малая айсберговая активность, Э < 5 Нормальная айсберговая активность, 5 < Э < 18 Высокая айсберговая активность 18 < Э < 24 Аномальная айсберговая активность Э > 24

Малая интенсивность эпизодов, Д < 3 1951, 1952, 1957, 1970, 1974 1965, 1966, 1973, 1975, 1979, 1983

Нормальная интенсивность эпизодов, 3 < Д< 9 1950 1953-1956, 1958, 1959, 1961-1964, 1969, 1976-1978, 1980-1982, 1984, 1985-1987 1967, 1971, 1972 1968

Высокая интенсивность эпизодов 9 < Д < 15 1988 1989

Аномальная интенсивность эпизодов Д > 15 1960

ном массиве относится к кластеру "нормальная айсберговая активность, нормальная интенсивность эпизодов" (21 год, 51.22% периода наблюдений). Объединенный кластер "норма и меньше нормы по величинам Э и Д" содержит 34 года или 82.92% периода наблюдений. Аномально высокая интенсивность эпизодов (Д > 15) проявилась всего один раз за период наблюдений.

Выявленная в данной работе временная структура айсберговой опасности получена по данным самых продолжительных непрерывных наблюдений, которые, к сожалению, закончились в 1990 г. из-за прекращения регулярных авиаразведок. С тех пор в арктическом климате произошли значительные изменения, которые могли сказаться и на выявленной временной структуре. Данное обстоятельство заставляет искать способы верификации выводов, полученных авторами, по материалам более поздних наблюдений за айсбергами, доступных для сравнения, хотя бы и косвенно. Следует отметить, что сравнимых по продолжительности наблюдений после 1990 г. не существует из-за изменения технологии получения данных. Более поздние наблюдения за айсбергами в рассматриваемой акватории проводились уже в 2000-х гг. в период общей продолжительностью не более пяти лет. Они проводились в коммерческих целях, выполнялись экспедиционным методом с использованием преимущественно одного судна и привлекаемых космических данных. Результаты исследований доступны для авторов настоящей работы лишь в виде публикаций, содержащих неполные сведения о самих наблюдениях [4]. Согласно [4], в пятилетний период наблюдений, выполненных в 2000-х годах, преобладали малые груп-

пы айсбергов. И только в 2003 г. удалось обнаружить значительную группу айсбергов в непосредственной близости от ШГКМ, причем авторами [4] этот год предложено считать аномальным. Таким образом, наблюдения [4] подтверждают наш вывод о резкой перемежаемости айсберговой активности в окрестности ШГКМ и преобладании малых групп айсбергов на рассматриваемой акватории, сделанный на основе материалов регулярных авиаразведок в 1950-1990 гг.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для характеристики временной структуры айсберговой опасности в работе впервые введено понятие айсберговой активности и введены критерии для ее оценивания. Показано, что в центральной части Баренцева моря айсберговая опасность проявляется следующим образом: периоды высокой и аномальной айсберговой активности продолжительностью 2-3 г. перемежаются весьма продолжительными периодами малой и нормальной активности. Дополнительный анализ исходного массива показал, что значительная часть айсбергов наблюдается зимой, в присутствии сплошных льдов. В таких условиях эффективность космических систем обнаружения и слежения вызывает серьезные сомнения. По-видимому, предпочтение следует отдать методам прямого радиолокационного обнаружения айсбергов с морских и береговых платформ. Результаты данной работы, основанные на длительных наблюдениях за достаточно отдаленный период 1950-1990 гг., оказались

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком