Ученые создадут систему управления льдами Баренцева моря для безопасной навигации

Ученые Северного Арктического федерального университета совместно с коллегами из Норвегии, Швеции и Финляндии создадут систему управления льдами Баренцева моря. Как рассказал ТАСС участник проекта от САФУ, специалист по радиолокационному спутниковому зондированию морских льдов Дмитрий Ковалев, в результате изменений климата в Баренцевом море участились встречи с айсбергами, проект направлен на повышение безопасности судоходства и добывающих платформ.

Одна из задач, решаемых в рамках нацпроекта «Наука», предполагает рост числа морских экспедиций к 2024 году до 250. Национальный проект «Наука» предполагает, что к 2024 году Россия войдет в пятерку ведущих стран мира, осуществляющих научные исследования и разработки. В бюджет нацпроекта заложено 636 млрд рублей. До 2024 года планируется обновление 50% всей приборной базы, более половины научных сотрудников будут составлять молодые специалисты в возрасте до 39 лет.

«Проект называется Ice operation или «Управление льдами в Баренцевом море». В связи с изменением климата в незамерзающих морях, к которым относится и Баренцево море, все чаще стали появляться айсберги — обломки шельфового континентального льда. Они представляют реальную опасность для добывающих платформ, для судов, которые осуществляют навигацию в этом районе и т. д. Итогом проекта будут решения, которые должны будут снизить риски работы в Баренцевом море, уменьшить риски возникновения инцидентов, связанных с разливом нефтепродуктов», — рассказал Ковалев.

Исследования ведут ученые Северного научно-исследовательского института Нарвика (Norut Narvik), САФУ, Технологического университета Лулео (LTU), Финского метрологического института (FMI).

Нашествие айсбергов

Айсберги в арктических водах — это гигантские обломки ледников со Шпицбергена, Земли Франца-Иосифа и других покрытых льдом архипелагов. Но самые большие из Гренландии. Раньше они в ее окрестностях и оставались, не уходя слишком далеко на восток. В настоящее время в связи с увеличением количества айсбергов, они часто появляются там, где прежде встречались лишь изредка. «От ледников Гренландии откалываются огромные куски льда, из Гренландского моря их зачастую выносит в Баренцево море, что ранее, конечно, тоже происходило, но в меньших масштабах «, — пояснил ученый.

Нефте- и газодобывающие платформы, предназначенные для работы в Арктике, спроектированы с учетом ледовой и айсберговой нагрузки. «Они, безусловно, рассчитаны на возможное воздействие льда и имеют хороший запас прочности, однако появление целых групп или просто крупных айсбергов может представлять вполне реальную угрозу для конструкций, — говорит исследователь. — Хотелось бы в этом деле иметь большую ясность». Это важно, поскольку удар может не просто механически повредить платформу, но привести и к серьезным экологическим проблемам в результате нефтеразлива.

Количество айсбергов в Баренцевом море в последние 5-10 лет постоянно увеличивается. Район Земли Франца-Иосифа, как место сброса айсбергов, всегда считался небезопасным, но сейчас эта угроза возросла и в других районах. «Как мы, например, наблюдали в этом году в ходе рейса плавучего университета на Шпицберген, айсберги появляются и в западной части Баренцева моря, — сказал Ковалев, — раньше подобные встречи были редкостью, теперь айсберги частые гости на этом участке».

«Ложные цели» на космических снимках

Фиксируют айсберги при помощи судовых радаров и космической съемки. Но, по словам Ковалева, айсберги — весьма своеобразные объекты и зачастую их идентификация по космоснимкам затруднена.

Бывший госинспектор национального парка «Русская Арктика» Юрий Руткаускас, который в 2013 году находился на борту атомного ледокола «50 лет Победы», когда в корабль в акватории Земли Франца-Иосифа столкнулся с айсбергом, рассказал ТАСС, что шансов уйти от столкновения не было. «Был очень сильный туман, при этом низовой, потому что сквозь него пробивалось солнце, на локаторе было много мелкого колотого льда, шли с порядочной скоростью, — пояснил Руткаускас. — Один айсберг внезапно вынырнул из тумана, но от него умудрились отвернуть, корабль изворотливый, и тут появился следующий айсберг, по нему чирканули бортом». По его словам, повезло, что у айсберга не было большой подводной части, удар пришелся выше ватерлинии. «Несколько палуб было завалено льдом, — сказал он. — Льда было столько, что его скидывали несколько часов».

Как отметил Ковалев, вблизи суши и в тумане приборы тоже могут «не видеть» или ошибаться. «Существуют области, где туман очень плотный, спускается близко к воде, и радиосигнал в таком тумане может сильно искажаться. Молекулы воды поляризуются под действием радиоволны, на это тратится энергия, что в конечном итоге приводит к ослаблению и искажению полезного сигнала, — пояснил он. — Кроме того, может происходить переотражение сигнала. Наличие в воде большого количества льда при перемещении в тумане так же затрудняет своевременную идентификацию при появлении айсбергов».

В 2020 году в рамках проекта на одно из научно-исследовательских судов планируется установить радар, основная задача которого именно наблюдение и фиксация параметров айсбергов, запись траектории их перемещения, определение скорости передвижения, оценка размеров. «Это работы, в ходе которых будут исследоваться способы более точного определения различных параметров айсбергов, — сказал собеседник агентства. — А также проверяться различные алгоритмы автоматизации этого процесса».

На космических снимках картина может не вполне отражать реальность. «Айсберги не вполне очевидно идентифицируются по космическим снимкам, иногда не удается точно определить их количество, — добавил ученый. — Особенно если это многочисленная группа айсбергов, то по данным космоснимков их может казаться больше, чем на самом деле. Но возможна и обратная картина: по данным обработки снимка их мало, а на самом деле — много».

Для Баренцева моря чаще используются не оптические снимки, а радарные. На оптическом снимке высокого разрешения видно надводную часть айсберга и по фото зачастую удается даже оценить объем подводной части. Но Баренцево море большую часть времени закрыто облаками, что делает невозможным использование данных оптической космической съемки. «Облачность обычно такая, что глазами поверхность моря не увидеть. — сказал Ковалев. — А снимок, который формируется при помощи радарного сигнала, он не совсем такой, как с оптического спутника. Зачастую мы можем видеть на этом снимке следы того, как прошел айсберг. То есть участки завихрений, волнений могут заставить наблюдателя зафиксировать положение айсберга именно там, а на самом деле его там уже нет. Получаются ложные цели».

Оптимистичная ледовая картина

По проекту Ice operation исследуются не только айсберги, но и льды Баренцева моря. Существующие программы, которые анализируют космические снимки, не всегда верно трактуют данные со спутников. «Данные обрабатываются программно, в автоматическом режиме, на выходе получается ледовая карта, которая зачастую оказывается излишне оптимистичной, — пояснил Ковалев. — Например, согласно ледовому прогнозу, в нашей экспедиции в июле мы не должны были вообще встретиться со сплоченными льдами, однако, мы их встретили, провели фото- и видеофиксацию, отметили координаты и протяженность весьма серьезных ледовых полей». Поэтому алгоритмы обработки космоснимков и моделирования перемещений льдов необходимо совершенствовать, прежде всего важны натурные данные, то есть непосредственные наблюдения за льдами.

Специалисты-наблюдатели выполняют первичное описание льдов, которые встречаются на пути следования судна, фиксируют по определенным методикам их параметры, производят классификацию, фото- и видеофиксацию. «Так что для проекта и хорошо, что мы льды встретили, — отметил Ковалев. — Ледовым моделям нужны обновленные данные для повышения точности прогнозирования, иногда говорят, что «модель необходимо подкармливать» свежей информацией. Я описываю состояние льда, состояние его поверхности, визуально определяю толщину льда, сплоченность, фиксирую многие другие параметры. Есть методики, которые позволяют определить толщину льда и по космическим снимкам, но непосредственные наблюдения дают более точные результаты и позволяют осуществить валидацию данных».

По итогам исследований в моделирующие программы будут внесены уточнения, чтобы повысить точность ледовых прогнозов.

/tass.ru/