Новое исследование рассчитывает риск застревания судов во льдах Арктики

Новое исследование  проливает свет на некоторые риски, связанные с арктическим судоходством, и обнаруживает, что суда с более низкими ледовыми классами в 20 раз чаще застревают во льдах вдоль Северного морского пути , чем суда с более высоким уровнем защиты. Авторы исследования надеются, что их работа повысит безопасность судоходства в Арктике, сообщает High North News

За последнее десятилетие судоходство в Арктике быстро расширилось, особенно по российскому Северному морскому пути (СМП), где за последнее десятилетие объем грузовых перевозок увеличился в десять раз. Поскольку морской лед в Арктике отступает в результате изменения климата, все больше и больше судов с низким ледовым классом заходят в регион.

Новое исследование  призвано дать ответы на вопрос, насколько рискованно арктическое плавание для судов с ограниченной ледовой защитой.

Суда, путешествующие в водах Арктики, покрытых льдом, сталкиваются с множеством опасностей, включая удар твердого многолетнего льда, нарастание льда на поверхностных конструкциях корабля, удаленность и сложные погодные условия.

Среди наиболее серьезных опасностей — попасть в окружение морского льда и застрять в нем, и для его освобождения потребуется помощь других судов, таких как ледокол. В новом исследовании, опубликованном финскими исследователями в журнале «Наука и технологии холодных регионов», используются исторические данные и математические модели для количественной оценки риска застревания или попадания судов в морской лед.

Когда суда застревают во льдах, давление на корпус судна, так называемая ледовая нагрузка, может возрасти, что приведет к серьезным повреждениям конструкции. Структурные повреждения в результате обледенения могут привести к разливу нефти и представляют собой значительную экологическую угрозу со стороны судоходства в Арктике.

Захваченное судно также может дрейфовать в сторону более мелководья, что приведет к посадке на мель, подвергая опасности его команду, пассажиров или груз.

Использование данных для расчета риска

В ходе исследования суда отслеживали с помощью данных своей автоматической системы идентификации (AIS) — системы слежения с использованием GPS — и накладывали их траектории на спутниковые данные о льдах. Затем исследователи собрали данные о реальных событиях на СМП России. За период с 2013 по 2017 годы исследование выявило 58 тревожных событий.

Обостряющие события могут вызвать серьезные спасательные операции, требующие мощных атомных ледоколов. В январе 2021 года на СМП прошла трехнедельная спасательная операция, потребовавшая нескольких ледоколов для освобождения грузового судна, охваченного ранними зимними льдами.

Исследователи включили в свое исследование ряд переменных, включая ледовый класс судов, время года (весна, лето и осень), сплоченность морского льда, расстояние, пройденное судами, и географический район вдоль СМП (море Лаптевых, Карское море и Восточно-Сибирское море).

В исследовании использовались три различных типа защиты ледового класса (низкий, средний и высокий) и два разных уровня сплоченности морского льда (60-70% и 90-100%) для расчета вероятности того, что судно окажется во льдах во время весной, летом или осенью на заданном расстоянии.

Анализ показывает, что ледовый класс судна и уровень сплоченности морского льда являются двумя наиболее важными факторами, определяющими вероятность того, что судно застрянет во льдах.

Интересно, что, по словам исследователей, риск застревания в морском льду не увеличивался в зависимости от географического района, такого как Восточно-Сибирское море, которое известно своими сложными ледовыми условиями.

«Чем ниже категория полярного судна, тем выше вероятность того, что судно испытает опасное событие. [Однако] нет заметной разницы в частоте наступления событий между морем Лаптевых, Карским морем и Восточно-Сибирским морем », — заключают исследователи.

Ожидаемая вероятность застревания во льдах судна высокого ледового класса на разных навигационных маршрутах в Карском море весной (март-июнь), летом (июль-сентябрь) и осенью (октябрь-ноябрь). (Источник: Ярно Ванхатало и др.)

Наибольший риск — для низкого ледового класса и высокой сплоченности льда

В то время как вероятность неблагоприятного события для судов высокого ледового класса, таких как современные ледокольные танкеры для перевозки природного газа или нефти, очень мала, риск существенно возрастает для судов среднего и низкого ледового класса.

Например, исследование пришло к выводу, что на расстоянии 3000 морских миль при сплоченности льда 90–100% вероятность наступления события для судна с низким ледовым классом примерно в три раза выше, чем для судна со средним ледовым классом. ледового класса и примерно в 20 раз выше, чем у судна с высоким ледовым классом.

Кроме того, риск застревания увеличивается для всех типов судов, чем плотнее лед. Увеличение сплоченности льда с 60 до 70% до 90–100% может удвоить вероятность наступления события.

Авторы исследования предполагают, что их новое исследование может помочь в будущем анализе рисков и управлении рисками арктического судоходства с учетом взаимодействия множества факторов, таких как ледовый класс судна и сплоченность морского льда.