Сейчас в Арктике:
Северное сияние

Лёд не пройдёт! (Если айсберги контролировать)

Лёд не пройдёт! (Если айсберги контролировать)
1 Марта, 2019, 10:18
Комментарии
Поделиться в соцсетях


О том, «как опасен в океане айсберг встречным кораблям», известно, но ледяная глыба способна причинить немалый вред и нефтяной платформе, если столкнётся с ней. 21 февраля в Русском географическом обществе состоялся круглый стол, посвящённый мониторингу ледовой обстановки и управлению ледовыми операциями в Арктике. Речь в основном шла о Карском море. Тот период, когда здесь в период работы буровых нет льда, очень ограничен, погода и ледовая обстановка не поддаются прогнозированию. Опытом, достижениями и перспективами развития поделились специалисты самых разных ведомств и учреждений: ООО «Газпром геологоразведка», Морская спасательная служба, Международный центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена, национальный парк «Русская Арктика» и другие.

Руководитель группы охраны труда, промышленной безопасности, охраны окружающей среды управления по организации геологоразведочных работ на шельфе ООО «Газпром геологоразведка» Александр Науменко отметил, что ими в целях обеспечения безопасности буровых работ для полуподвижных и самоподъёмных установок разработан специальный план управления ледовыми операциями. За основу взяты планы других иностранных компаний. Нормативно-правовая база – российская. Сначала с помощью спутников в акватории выявляются потенциально опасные объекты – айсберги. Их сплочённость (есть такой термин) постоянно отслеживается. Караван с буровой установкой обходит айсберги, здесь ему помогает сопровождающий ледокольный и аварийно-спасательный флот. Как только ледяной объект засекли, начинается моделирование дрейфа.

– Радиолокационное спутниковое наблюдение включается в себя съёмку, передачу данных на приёмную станцию, анализ, ежесуточный рапорт. Сопоставляется местонахождение айсберга, буровых установок, выстраиваются модели, где и как может произойти столкновение, возникнуть угроза. Затем на самые опасные объекты устанавливается специальный радиомаяк – буй. Следующий этап – либо ликвидация, либо мероприятия по изменению траектории: буксировка в сторону, чтобы айсберг проплыл мимо. И последний этап – анализ, что произошло, что усовершенствовать в работе всей системы. Как заказчики мы получаем ежесуточный отчёт по движению ледовых объектов и судов, по изменению метеорологической обстановки, мы собирали данные от разных поставщиков услуг, в том числе от Института Арктики и Антарктики, американских и европейских метеостанций. Наиболее качественный анализ предлагает Европейское метеорологическое агентство. В проекте 2018 года использовались ледокольные многофункциональные суда, произведённые в Российской Федерации: «Новороссийск», «Владивосток». Фактическим их владельцем является Росморфлот, но управляет ими Морская спасательная служба, которая подчиняется Росморречфлоту – Федеральному агентству морского и речного транспорта. Экипажи имеют опыт работы в ледовых условиях


Александр Науменко показал, как можно установить радиомаяк на айсберге вручную. Для этого на лёд высаживается человек. Другой способ – с помощью беспилотника. Ледовые объекты могут быть разных размеров. Группой, которой руководит Науменко, впервые в мире совместно с Морской спасательной службой осуществлена буксировка айсберга массой свыше двух миллионов тонн. Случаев их переворачивания за всё время работы не было, хотя такое возможно. Потеря буя не страшна: цепь, которой он крепится, вмерзает в лёд. В южных широтах, где идёт бурение, угроза айсбергов не такая сильная, но чем северней, тем чаще они будут встречаться. Тот самый большой айсберг отыскали у архипелага Земля Франца-Иосифа близ острова Фреден.

– Критерии опасности ледового объекта: размеры, масса, скорость движения. Установив буй, мы получали данные, что айсберг движется со скоростью две или три морских мили, как и караван с буровой установкой, хотя в научных работах можно встретить упоминания, что он не разгоняется свыше 0,2 узлов. В Норвегии буксируют айсберги, чтобы затем получать воду. У Газпрома и «Газпром геологоразведки» разработана своя система мониторинга и предотвращения возможного вреда всем краснокнижным видам животных при проведении работ на шельфе. Изучаются пути миграции, проводится аэрофотосъёмка, чтобы суда не вредили кормовым базам и тем местам, где находятся белые медведи, моржи, синие киты.
Айсберг разрушится сам, попав в более тёплые воды. Его можно раздробить с помощью ледокольного судна или взорвать. Взрывчатка доставляется дроном. Можно разбить айсберг или торос мощной направленной струёй морской воды.

Информационная система мониторинга состоит из нескольких блоков данных, предоставляемых, в том числе, Институтом Арктики и Антарктики, подразделениями Росгидромета. Мониторинг делится на оперативный (это всё, что происходит вокруг буровой платформы), локальный, субрегиональный, региональный, который охватывает потенциально опасные объекты на расстоянии нескольких сотен километров. Учитываются данные спутниковых снимков, карты классификации льдов, течений – всё то, что позволяет сделать дальнейший прогноз. Потенциально опасные объекты выявляются с помощью снимков, прежде всего в районе трёх российских архипелагов: Земля Франца-Иосифа, Северная и Новая Земля. Моделирование дрейфа проводится на основании метеорологических данных.

Установка радиомаяка при помощи дрона перспективна, так как не на каждый айсберг можно высадиться и закрепить буй. Беспилотники помогут расширить зону действия и возможности применения радиомаяков. Если буй попадает в воду, сигнал с него пропадает. Производятся они в России, как и дроны, но пеленгаторы – за рубежом. Можно сделать буй, который будет плавать в море и посылать сигнал, но тут нужно предусмотреть и сконструировать его так, чтобы понимать: он уже не на айсберге. Есть заказчики, которым важно, чтобы буй сразу тонул. Пропадание сигнала означает переворот или фрагментацию айсберга. Пока радиомаяк шлёт данные – значит, он точно на айсберге.

По словам заместителя руководителя Морской спасательной службы Министерства транспорта Андрея Звягинцева, на их балансе находится сейчас несколько судов. «Мурман» несёт дежурство в районе морской ледостойкой стационарной платформы «Приразломная» в Карском море. Ледокол «Берингов пролив» дежурит в Охотском море. Их планируется задействовать в доставке противофонтанного оборудования в места нефтегазовых проявлений. Многофункциональное аварийно-спасательное судно «Балтика» – ледокол с ассиметричным корпусом. Он способен проламывать льды, двигаясь не только вперёд и назад, но и лагом. Его мощность, девять мегаватт, это позволяет. Скорость у него 15 узлов, экипаж – 24 человека, 32 места для спасённых, осадка – 5,1 метра. Двигаясь лагом, он освобождает поверхность для проводки крупногабаритного транспорта до 50 метров ориентировочно. Имеются также суда смешанного класса, несущие постоянное дежурство и в Обской губе, и в Чёрном море, и на Сахалине: «Спасатель Карев», «Спасатель Кавдейкин», «Спасатель Заборщиков», «Спасатель Демидов», «Спасатель Ильин». В феврале 2014 года «Карев» участвовал в буксировке подводной лодки в Балтийском море, «Заборщиков» в сентябре 2017-го – в ледокольной проводке каравана судов Военно-морского флота в море Лаптевых. 

Морспасслужба взаимодействует в рамках договора с «Газпром геологоразведкой» со сторонними организациями, привлекая другие ледоколы для обеспечения ледового мониторинга. Расширяется и строит новые корабли – многофункциональные спасательные мелкосидящие суда-буксиры. Два из них, «Бахтемир» и «Калас», предполагается ввести в эксплуатацию в начале 2019 года, другие два, «Бельсуг» и «Пельтун», в конце. И это не всё. До 2024 года планируется построить на отечественных верфях шестнадцать судов.

В Морспассужбе нашли широкое применение беспилотные летательные аппараты. В их задачу входит поиск потерпевших на акваториях, в том числе в ночное время с использованием тепловизоров, координация действий при чрезвычайных ситуациях, мониторинг экологической обстановки, разведка по курсу судна, доставка малогабаритных грузов на суда и буровые и многое другое. Служба оснащена необходимым оборудованием для обследования законсервированных и ликвидированных скважин, если визуально их распознать нельзя, причём не только на севере, а везде, где эти объекты требуют надзора, а также для поиска металлических, в том числе взрывоопасных объектов под грунтом. Помимо спасательных работ возможно проведение исследовательской и научной деятельности, создание батиметрических карт, трёхмерных моделей рельефа дна.

***

Совсем иначе оборудованы туристические суда, суда снабжения и Гидромета, которыми пользуется, например, национальный парк "Русская Арктика". Интернета здесь нет, и воспользоваться оперативно самыми последними данными о ледовой обстановке бывает порой проблематично. Нужно звонить по спутниковой связи на опорный пункт, расположенный на островах. От этого зависит и высадка туристов. Плавучие льды таскает туда-сюда, и неизвестно, можно ли подойти и высадиться. Советник директора национального парка Дмитрий Крюков упомянул об этом попутно, а главной темой его доклада был мониторинг нефтезагрязнённых участков на островах архипелага Франца-Иосифа.

Начнём с истории. В 1929 году здесь, в бухте Тихая на острове Гукера, была основана первая советская полярная станция. В последующие годы на архипелаге размещались воинские части, аэродромы, средства противовоздушной обороны. Заповедник «Земля Франца-Иосифа» был создан в 1994 году, а нацпарк «Русская Арктика» - в 2012-м. Вскоре начались работы по ликвидации накопленного экологического ущерба – вышедших из употребления отходов. С 2017 года ведётся повторное геоэкологическое обследование островов.

– Каждый год в одном и том же месте, где выявлено загрязнение, – рассказал Дмитрий Крюков, – мы бурим на глубину сезонно-талого слоя, то есть от 20 до 50 сантиметров, скважины. Берём пробы грунта, отмечаем явные признаки загрязнения, определяем глубину воды. Потом отслеживаем динамику: что изменилось. В лаборатории определяется содержание нефтепродуктов в грунте. В разное время с 2011 года было выявлено несколько участков загрязнения нефтепродуктами: два водораздельных и один на поверхности морской террасы на острове Земля Александры, участок пляжа и первой морской террасы на острове Хейса, где береговой склон, бывший участок разгрузки (там, видимо, случались разливы топлива), а также участок на острове Грэем-Белл. Здесь когда-то находилась база ПВО. На острове Грэем-Белл, где хорошо проницаемые отложения, крупный песок, море съедает берег, размывая его. В 2017 году мы не обнаружили здесь загрязнений, всё смыло. Нам нужно оценить, насколько сильный вред могут нанести экосистемам попавшие в море нефтепродукты. Главная наша цель – разработка рекомендаций по рекультивации загрязнённых участков на арктических территориях с учётом воздействия загрязнения на экосистемы. Другие направления – составление детальных карт сезонно-талого слоя, направлений движения грунтовых вод, ботанические исследования на загрязнённых и ненарушенных участках, общая оценка влияния нефтепродуктов на экосистемы.

Генеральный директор компании «ЭС-ПАС» Александр Сальман рассказал, как со спутниковых систем различных типов собирается и обрабатывается информация о ледовой обстановке на шельфе. Основная задача заключается в том, чтобы получать исходные данные в оперативном режиме.

– У нас непрерывно функционируют две станции радиолокационной спутниковой информации: в Тулузе и Бресте (Франция). Ежедневно принимаются данные с европейских и канадских аппаратов. Быстро получить спутниковые данные – ключевая «история» в любом оперативном мониторинге. Этого мало. Потом их надо быстро обработать. Прежде всего выявляется кромка льда на акватории.

Александр Сальман познакомил с уникальными результатами исследований по мониторингу течения ледников на Новой Земле. С помощью радаров удаётся увидеть не только морской лёд, но также ледники на архипелагах. Соответственно, путём обработки множественных снимков территории вычисляется скорость течения выводных языков ледников, которые спускаются к морю.

– Тут задействованы колоссальные массивы информации, которые показывают всю неоднородность ледников и позволяют померить объём льда, который в единицу времени выходит в море в виде айсбергов. Если мы видим, что ледник течёт быстро и у его подножия формируются айсберги, это значит, что нужно организовать интенсивную съёмку акватории вблизи выхода ледника в море и попытаться выявить айсберги на снимках. Каждый из них нумеруется, определяются его координаты. У нас в этом году на некоторых изображениях было на каждом по 700–800 айсбергов. Ясно, всех бояться не нужно. Нужно понять, какой опасен, какой нет. А для этого – определить размеры. «Вручную» это займёт несколько недель. Поэтому требуются автоматизированные методы. В дальнейшем мы можем заниматься только опасными айсбергами: спрогнозировать их движение, используя в том числе данные других спутниковых систем. Тут требуется осторожность, поскольку моделирование дрейфа, особенно маленьких айсбергов, очень трудная задача. Они постоянно разрушаются, переворачиваются, от них откалываются куски… Мы превосходно умеем моделировать столообразные айсберги вблизи Антарктиды. Они плавают чётко по фронтам тёплой и холодной воды, а в северных морях всё сложней, тем более что здесь у нас нет хороших региональных моделей океана и атмосферы. Моделировать хорошо, но отслеживать фактический дрейф лучше. Поэтому на айсберги устанавливают спутниковые буи (в основном системы Аргос), что позволяет определить очень точные координаты. Когда айсберг совсем близко к нефтяной платформе, нужно обеспечить ещё более интенсивный мониторинг движения в режиме реального времени. Тут применяется иное средство – прямой приёмник системы Аргос. Буй передаёт данные на спутник, но при этом я могу перехватить его сообщения с помощью особого устройства на борту ледокола или на самой платформе и увидеть все опасные объекты, которые плавают вокруг и оснащены буями. Максимальная дальность приёма прямых данных различна и зависит от того, где установлен приёмник. Это радиус в несколько десятков или около сотни километров. На радиолокационных изображениях мы видим и загрязнения морской поверхности. Сопоставляя эту информацию с другими данными и прикладывая модели дрейфа, которые «запитываются» океанографической информацией, мы можем выявить источник каждого из загрязнений. Такой сервис много лет в оперативном режиме функционирует в Европе. Информацию о судне, которое стало источником загрязнения, можно выдать в течение тридцати минут после пролёта спутника. Если необходимо, то можно вовремя поднять самолёт, долететь, сфотографировать, и такой снимок является доказательством в суде. Это пример того, как используются три разных типа спутниковых систем: радиолокационной съёмки, определения местоположения подвижных объектов, океанографических систем. Что касается ближайших планов по Карскому морю, хотим опробовать для оценки ледовой обстановки спутниковые альтиметрические данные. Они позволят создать карты аномалий высоты поверхности моря (чтобы моделировать поверхностные течения), карты распределения льда, концентрации трещин льда и его толщины. Попытаемся построить модель дрейфа ледовых полей Карского моря.

Свои доклады на круглом столе представили руководитель группы прикладных метеорологических и океанографических исследований научного фонда «Международный центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена» (Нансенцентр) Владимир Волков и главный научный сотрудник Московского государственного университета и Института вычислительной математики РАН Николай Дианский. Они говорили о применении автоматизированных технологий обработки спутниковой информации при подготовке ледовых карт Карского моря и системе оперативных расчётов циркуляции в западных морях Арктики и её применении для мониторинга ледовой обстановки. Круглый стол показал, что льды под надёжным контролем.


Подготовил В.В. Боченков

Фото предоставлено парком Русская Арктика.


Комментарии