Поиск - новости науки и техники

Формула океана. Спутниковый мониторинг не заменит экспедиций.

В октябре в Санкт-Петербурге состоялось совместное заседание командования Главного штаба ВМФ и Секции океанологии, физики атмосферы и географии (СОФАГ) Отделения наук о Земле РАН “Оперативная океанология и технические средства в интересах Военно-морского флота”. Открыл заседание, выступив с докладом, главнокомандующий ВМФ, адмирал Владимир Королев. На заседании выступил начальник Главного штаба, вице-адмирал Андрей Воложинский. Вел мероприятие руководитель СОФАГ, научный руководитель Южного научного центра (ЮНЦ) РАН и Мурманского морского биологического института (ММБИ) РАН академик Геннадий МАТИШОВ (на снимке).
Корреспонденты “Поиска” поговорили с академиком Геннадием Матишовым о проблемах и перспективах отечественной оперативной океанологии, ее возможностях при решении задач по защите морских национальных интересов.
– Геннадий Григорьевич, в СССР океанология считалась элитной специальностью. Работа в экспедициях на научно-исследовательских судах была престижной, она хорошо оплачивалась. А сейчас?
– Расцвет отечественной океанологии сменился в XXI веке спадом, эпизодической работой институтов в морях и океанах. Сейчас научно-исследовательский флот РАН ходит под выцветшим знаменем науки. Причина – в хроническом недофинансировании. Лишь ряд институтов, в частности Институт океанологии РАН и некоторые другие на Дальнем Востоке, а также близкие мне Мурманский морской биологический институт РАН и Южный научный центр РАН, продолжают на упорядоченной основе морские экспедиции.
Ни спутники, ни прогностические модели не заменят прямую контактную океанографическую информацию. Спутники могут вести непрерывный мониторинг температуры поверхности моря, хлорофилла “а” в водной толще, озона и аэрозолей в атмосфере, но не могут отслеживать сотни других важных соединений и элементов.
Только подумайте, насколько мала сеть метеостанций в Арктике, за Полярным кругом! Она в десятки раз реже, чем, например, в Европе. Причем такая картина не только в России, но и в США, и в Канаде. Морской лед, один из важнейших индикаторов климата, изучен слабо. Его авиаразведка давно не ведется. Спутниковое профилирование дает приближенную оценку площади льда и очень грубую – его толщины. 
Мировой океан, на первый взгляд, хорошо оснащен сетью гидрологических буев, например, системы АRGO. Однако, по некоторым данным, в каждом океане 25-30% гидробуев не работают, а те, что действуют, – это один буй на 210 тысяч квадратных километров. Это надо учитывать при оценке качества модельных прогнозов.
– Какие задачи стоят сейчас перед океанологией как наукой?
– Прежде всего, нужны оперативность и расширение сети мониторинга. 
– Знаю, что вы противник теории глобального потепления. Эта тема – одна из самых дискуссионных в обществе. 
– Да, для начала XXI века в Арктике характерно потепление. Но многолетняя, хорошо спланированная пропаганда теории глобального потепления в СМИ принесла свои результаты. И дело не ограничивается художественными фильмами про таяние льдов, которые могут довести зрителей до массового психоза. Уже есть ощутимые издержки при эксплуатации Севморпути – как деловые, так и финансовые.
– Тем не менее западные ученые много говорят о влиянии Гольфстрима на Северный Ледовитый океан.
– Когда находишься на ледоколе на Северном полюсе, где глубина 4200 м, тонкий слой Гольфстрима представляется мизерным. Гольфстрим и прочие поверхностные течения могут влиять на глубину до 100-200 метров. В моделях глобального климата учитывают только верхний слой. Уверен, что необходимо брать во внимание всю стратификацию вод Мирового океана до 10 километров, то есть до дна.
Климат на большей части планеты также определяется потоком глубинных холодных вод, формирующихся вокруг Антарктиды. Эти водные массы растекаются по дну Мирового океана на глубинах 3-8 километров и проникают за тысячи километров от места своего образования – к экватору и в Северное полушарие. Безусловно, фактор донной циркуляции холодных вод требует исследования при анализе глобальных изменений.
– Геннадий Григорьевич, какие современные достижения российской океанологии можно отметить? Есть ли у них прикладное значение?
– Важным для полярной океанографии и гидроакустики стало открытие Арктическим и Антарктическим НИИ трех магистральных типов дрейфа морского льда. Это стало возможным благодаря почти 40-летним спутниковым и натурным наблюдениям за зимами 1978-2017 годов. 
– С каждым годом появляется все больше математических моделей, описывающих процессы, происходящие в Мировом океане. Все ли они отвечают необходимым требованиям?
– Качество прогнозов и моделей напрямую зависит от трех составляющих. Это количество природных явлений, которые описывает модель, корректность самой модели, точность первичных данных. Но даже сложные модели – это только инструмент. В любом случае фундаментом оперативной океанологии должны служить базы данных за 50-100 и более лет. Такую ревизию и учет доступных гидрометеорологических показателей предприняли Мурманский морской биологический институт РАН с NOAA (Национальной администрацией США по океану и атмосфере). Учтены измерения порядка 600 тысяч станций, в частности термохалинные данные за 150 лет по морям России.
– В поддержку теории глобального потепления финансируется очень много научных исследований. Однако существует и другая теория, доказывающая, что климат цикличен. Какие исследования нужны в этом направлении?
– Еще раз хочу напомнить: шведский исследователь Арктики Норденшельд, челюскинцы и многие другие за одну навигацию проходили вдоль северных берегов Сибири в благоприятных условиях потепления. Но уже более 100 лет айсберги появляются за пределами своих обычных границ. Нередко происходят затирание, обледенение и гибель судов, их столкновение с айсбергами. Для понимания внутривековых закономерностей в океаносфере жизненно важно возродить стандартные и сезонные океанографические съемки с акцентом на вековые разрезы, например Кольский меридиан в Баренцевом море и др.
– ЮНЦ РАН уже более 15 лет занимается экспедиционными исследованиями в Азово-Черноморском и Каспийском регионах. Что отмечают ваши специалисты?
– В начале XXI века были зафиксированы экстремальные морозы для юга Европы и обширные площади льда на южных морях. На Азове и Каспии стали возникать торосы и стамухи, типичные для Карского и Печерского морей. В 2012 году в Керченском проливе из-за торосов застряли во льдах около 100 судов. Холодная весна и лето 2013 года привели к росту покрова льда в Арктике. Его площадь стала примерно в 1,5 раза больше, чем в 2012 году. 
– Ежегодно стихийные природные явления наносят колоссальный ущерб населению, экономике и флоту. Какие трудности возникают при их прогнозировании?
– Опасные и стихийные явления скоротечны и пока непредсказуемы. Но экономике нужны ориентиры и возможность опираться на разумные климатические шаблоны. Основная проблема математических моделей – отсутствие сравнения расчетов с данными наблюдений, в том числе со станций самописцев, которые с ежесекундной частотой регистрируют гидрофизическую обстановку. Специалисты по математическому моделированию подчеркивают только качественное совпадение, но не приводят количественных характеристик. В результате нереалистичные сценарии могут ввести в заблуждение лиц, ответственных за принятие управленческих решений.
– ЮНЦ занимается изучением и прогнозированием опасных природных явлений в устьевой зоне реки Дон и Азовском море. Почему коллектив решил взяться за эти исследования?
– Сегодня предсказать изменчивость окружающей среды и дать рекомендации флоту, сельскому хозяйству, приморским городам сложно, но эти прогнозы очень востребованы. 
С начала XXI века в Азово-Черноморском регионе ни одно стихийное бедствие не было предсказано. Напомню о керченской “Цусиме”, которая произошла в ночь на 11 ноября 2007 года. Тогда в Керченском проливе из-за сильного шторма потерпели крушение более 10 судов. В море вытекло свыше  2 тысяч тонн мазута. 
В ноябре 1986 и 2011 годов в результате сильного штормового нагона воды с Баренцева моря возле некоторых населенных пунктов на побережье Кольского залива была разрушена береговая инфраструктура. Не была спрогнозирована произошедшая в начале сентября 2018 года череда смерчей у Ялты и Феодосии, в Керченском проливе. Специалисты гидрометеослужбы и военной гидрографии пытаются наладить оперативный мониторинг на ключевых отрезках стратегического побережья, но это крайне трудно. 
– Какой же есть выход из этой ситуации, на ваш взгляд?
– Необходима кооперация практиков с фундаментальной и прикладной наукой. Спутниковые данные нуждаются в подспутниковых наблюдениях. Математические модели также должны в кратчайший срок калиброваться по натурным данным. Время требует развития эмпирических подходов и более качественного осмысления реальной базы данных.
Надо также вернуться к экспедиционным и экспериментальным работам. Особое место в них могут занять обученные морские млекопитающие как управляемые носители подводной аппаратуры. Они, а также птицы могут стать морскими разведчиками надводной и подводной обстановки. Подтверждение тому – многолетние и успешные исследования морских млекопитающих в ММБИ. 
Для защиты наших границ нам предстоит расширить океанографические исследования под арктическими льдами и в зоне дрейфа айсбергов.
В случаях штормов, смерчей хотелось бы изучить акустическую турбулентность, рассеивание и поглощение звука и прочую гидрофизическую и гидрохимическую специфику. Пришло время отказаться от очень дорогой модернизации судов с водоизмещением 7 тысяч тонн, обслуживающих туризм. Целесообразно построить или модернизировать более экономичные суда – в 1,5-2,5 тысячи тонн.
Назрела безусловная необходимость в открытости базы океанографических данных. В России должен быть единый центр – Федеральное агентство оперативной океанологии, как, например, в США. Такое агентство или служба должна выдавать прогноз погоды, водных и рыбных ресурсов, климатические расчеты и рекомендации для ВМФ. У нас общие государственные задачи в морях и океанах.
Елизавета ПОНАРИНА, Вероника БЕЛОЦЕРКОВСКАЯ
Фото предоставлено ЮНЦ РАН

Нет комментариев