научная статья по теме РАЙОНИРОВАНИЕ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА ОХОТСКОГО И ЯПОНСКОГО МОРЕЙ Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук

Текст научной статьи на тему «РАЙОНИРОВАНИЕ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА ОХОТСКОГО И ЯПОНСКОГО МОРЕЙ»

ИЗ РАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ ИССЛЕДОВАТЕЛЯ

Б01: 10.7868/80869587315010119

Анализ данных 85-летнего ряда наблюдений за ледяным покровом Охотского и Японского морей показал, что в массиве льда выделяются стабильные ледовые зоны, сохраняющие характерные особенности ледовых условий в различных фазах развития ледовых процессов. Данное обстоятельство позволило применить идею иерархической классификации ледяного массива для районирования акватории морей по ледово-географическим признакам. Этот метод позволяет внедрить новый подход при решении задач обеспечения безопасности морских операций на шельфе замерзающих морей, в том числе и в случае локализации и ликвидации вероятных чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

РАЙОНИРОВАНИЕ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА ОХОТСКОГО И ЯПОНСКОГО МОРЕЙ

И.Г. Минервин, В.А. Романюк, В.М. Пищальник, П.А. Трусков, С.А. Покрашенко

В результате систематизации наблюдений за ледяным покровом на акватории Охотского и Японского морей выделено 5 ледовых областей регионального масштаба первого уровня (площадью ~500 тыс. км2), соответствующих климатическому временному масштабу, 15 ледовых районов второго уровня (площадью 50—500 тыс. км2 и более), 40 ледовых зон третьего уровня (<50 тыс. км2) с целью анализа ледовых процессов синоптического и сезонного масштаба. Такое подразделение акваторий позволяет мозаично компоновать ледовые области, районы и зоны и решать широкий перечень производственных и научных задач (ледовое обслуживание зимних судоходных трасс, выполнение морских операций любой сложности, моделирование ледовых процессов и т.д.) в соответствии с различными пространственными и временными масштабами.

Практическая необходимость районирования ледяного покрова замерзающих акваторий обусловлена тенденцией ускоренного освоения шельфа и возрастающими объёмами добычи углеводородов в Охотском море и морях Арктического бассейна. Современные технологии морской добычи углеводородов предполагают установку стационарных нефте- и газодобывающих платформ (НГДП)

в шельфовой зоне. Условия технологического обслуживания НГДП требуют круглогодичной работы судов как на судоходных трассах, так и в местах непосредственной добычи, а в случае чрезвычайных ситуаций — во всех районах потенциального воздействия. В зимний период, помимо повышенной штормовой активности, одним из серьёзных препятствий для эффективной и безопасной работы судов в замерзающих морях является наличие ледяного покрова.

Активная фаза освоения шельфа Охотского моря началась в конце 1990-х годов. Первоначально работы разворачивались на северо-восточном шельфе Сахалина. Сейчас на нём эксплуатируются четыре НГДП, и предполагается начать буровые работы на пятой. По оценкам экспертов, планируемый период освоения доказанных запасов нефти и газа на шельфе о. Сахалин составляет 40—50 лет. На очереди разведка и обустройство западно-камчатского и магаданского шельфов (рис. 1). Опыт эксплуатации НГДП и судов обеспечения в ледовых условиях дальневосточных морей, которые по суровости сравнимы с арктическими, является абсолютно новым для промышленности Российской Федерации. Его трудно переоценить, и он с большой эффективностью

МИНЕРВИН Игорь Георгиевич — кандидат физико-математических наук, ректор Сахалинского государственного университета. РОМАНЮК Валерий Анатольевич — старший преподаватель кафедры геомониторинга и геоинформационного картографирования СахГУ. ПИЩАЛЬНИК Владимир Михайлович — доктор технических наук, заведующий кафедрой геологии и природопользования СахГУ. ТРУСКОВ Павел Анатольевич — доктор технических наук, начальник Управления по взаимодействию с федеральными органами надзора и контроля (Сахалин Энерджи Инвестмент Компани Лтд). ПОКРАШЕНКО Сергей Александрович — кандидат географических наук, главный специалист Департамента промышленной безопасности и охраны труда ОАО «НК "Роснефть"».

igor@minervin.ru, kunashir18@rambler.ru, vpishchalnik@rambler.ru, pavel.truskov@sakhalinenergy.ru, sapokr.2012@gmail.com

140°

150°

160°

60°

55°

50°

45°

^^^ трассы зимнего плавания судов

месторождения углеводородов на шельфе * нефте- и газодобывающие платформы

Рис. 1. Трассы зимнего плавания судов и шельфовые проекты Охотоморского региона

должен быть применён при разработке месторождений углеводородов на шельфе Арктического бассейна.

В отдельных районах Охотского моря лёд может наблюдаться более девяти месяцев в году. На различных фазах своего развития он имеет разные свойства и по-разному воздействует на технические объекты, поэтому крайне важно учитывать особенности состояния ледяного покрова в данное время и в данном месте. Это возможно только при условии детального иерархического районирования ледяного покрова на всех стадиях его развития, что является необходимым условием корректного прогнозирования его состояния на ближайшую и отдалённую перспективу [1]. Ледовые прогнозы — неотъемлемый элемент при планировании и добыче морских биологических

ресурсов [2]. Цель настоящей работы — на основе современных знаний об изменчивости состояния ледяного покрова разработать схему районирования Охотского и Японского морей с применением комплексного учёта природных критериев для решения экономических задач на данном этапе развития региона.

Исследования ледяного покрова дальневосточных морей до конца 1940-х годов носили фрагментарный характер и выполнялись с помощью морского транспорта [3]. Регулярные полёты на ледовую разведку для нужд мореплавания в Японском море начались в 1948 г., в Охотском море — с зимы 1955/56 г., а в Беринговом — с зимы 1959/60 г. [4]. Наблюдения проводились преимущественно по стандартной схеме галсов, по результатам которых ежедекадно создавалась сводная карта ледовой обстановки для каждого моря (рис. 2) [5—8]. Систематические авиационные наблюдения были прекращены в 1992 г., однако уже с середины 1970-х годов на Дальнем Востоке был налажен устойчивый приём снимков в видимом диапазоне со спутников серий "Метеор", "Ресурс" и '^ОАА", что позволило в течение почти 10 лет отрабатывать методику дешифрирования ледовых характеристик по спутниковым данным, имея детальные подспутниковые наблюдения. Японские исследователи начали проводить регулярную обработку спутниковых снимков для картирования ледовой обстановки с ледового сезона 1970—1971 гг. По методике, основанной на принципах теории распознавания образов, проводилось определение общей площади массива льда, а с сезона 1978 г. учитывалась сплочённость ледяного покрова. Спутниковые наблюдения являются и останутся в будущем основным общепризнанным источником информации о состоянии ледяного покрова.

Используемый в работе 85-летний ряд ледовых наблюдений по способам получения, полноте и качеству информации условно можно подразделить на три периода: морской — ледовые сезоны с 1928—1929 по 1959—1960 гг. — составление карт ледовой обстановки на середину месяца, частичный охват эпизодическими наблюдениями акватории морей; авиационный — сезоны с 1955—1956 по 1991—1992 гг. — построение карт ледовой обстановки на середину декады, регулярные наблюдения, равномерно охватывающие акватории всех морей (см. рис. 2); спутниковый — с зимы 1970/71 г. по настоящее время — построение ледовых карт по всей акватории морей с периодичностью 5 суток.

Специфика формирования ледяного покрова Охотского и Японского морей, расположенных на границе Азиатского материка и Тихого океана, во многом определяется ветровым режимом и генеральной циклонической циркуляцией вод. Благодаря различной теплоёмкости суши и океа-

Рис. 2. Схема стандартных маршрутов в период производства регулярных авиационных наблюдений в 1955—1992 гг. за ледяным покровом дальневосточных морей

160°

граница наименьшего распространения льда ^^^^ среднее многолетнее положение кромки льда

граница наибольшего распространения льда (по Л.П. Якунину)

140°

150°

170°

180°

на над акваториями морей формируется атмосферная циркуляция муссонного типа: в холодный период преобладают ветры с суши на море, а в тёплый — наоборот. Преобладание ветров северо-западных румбов в зимний период инициирует развитие одновременно двух процессов: активной генерации льда в квазистационарных полыньях вдоль северо-западного побережья морей; генеральный дрейф ледяного массива в юго-восточном направлении [5, 9, 10], во время которого толщина льда продолжает расти под воздействием термических и динамических факторов. В результате формируется главная характерная особенность ледяного покрова дальневосточных морей — увеличение толщины льда по мере продвижения его с севера на юг.

Охотское море, наряду с муссонным, имеет черты субарктического и арктического климата. Наиболее ярко особенности арктического климата проявляются в крайних северной и западной частях моря, которые далеко вдаются в Азиатский материк и находятся в непосредственной близости к полюсу холода Северного полушария (район села Оймякон в Якутии). Вторжения арктического воздуха в глубоко вдающийся в сушу залив Шелихова придаёт климату северо-восточной части моря субарктический характер. Сочетание географического положения Охотского моря с особенностями рельефа дна (наличие обширных мелководных районов вдоль северо-западно-

го побережья) делают его самым холодным из дальневосточных морей. Японское море почти целиком (кроме части акватории Татарского пролива к северу от 49° с. ш.) лежит в зоне муссонного климата субтропиков и умеренных широт.

Потребность углублённого изучения каких-либо географических объектов обычно возникает на определённом этапе социально-экономического развития общества в силу двух основных причин: необходимости решения новых экономических задач и этапного накопления знаний о характере изменчивости предмета исследования и объёмов исторической и современной информации о его параметрах. Для более детального изучения крупных природных территорий часто используется методологический приём, называемый районированием — это разделение объекта исследований на более мелкие фрагменты, относительно однородные по какому-либо признаку изменчивости выбранных параметров, после чего изучаются закономерности д

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