Д. Фащук,
доктор географических наук
«Наука и жизнь» №2, 2006
- Почем природа?
- История с географией
- «Портрет» морского водоема
- Черные приливы Боспора Киммерийского
- «Газовая» атака на рыбные ясли
Черные приливы Боспора Киммерийского
В V—IV веках до н.э., во времена Боспорского царства, Керченский пролив, именовавшийся тогда Боспором Киммерийским, стал важнейшим морским торговым путем. Кроме зерна и рыбы в страны Средиземноморья вывозились шерсть, солонина, шкуры, вино, гончарные изделия, керамическая кровельная черепица. В свою очередь из Афин, Коринфа, Родоса и других мест импортировались ткани, оливковое масло, вино, металлические изделия.
Сейчас по Керчь-Еникальскому каналу, прорытому Россией в Керченском проливе в 1874 году, ежегодно проходит более 10 тысяч торговых судов под флагами Турции, Кипра, Греции, Сирии, Ливана, Италии, Египта, Алжира. Суммарный объем перевозимых в течение года по каналу грузов достигает 250 млн т. Значительная часть из этого количества — нефтепродукты.
Глубина судоходного канала составляет около 9 м, что затрудняет проход крупнотоннажных нефтеналивных судов. Поэтому каспийская нефть транспортируется в Черное море мелкотоннажными (до 5 тыс. т) танкерами типа «река-море» с осадкой 3,4 м. На выходе из пролива в Черное море такие суда перегружают нефть в крупнотоннажные океанские «монстры» водоизмещением в 100 тыс. т и более, которые развозят ее далее по всему миру. Ежедневно на якорной стоянке у входа в пролив со стороны Черного моря скапливается до 50 танкеров и других торговых судов.
При осуществлении транспортных операций по перевозке нефтепродуктов неизбежны их потери как в результате несанкционированных сбросов у входа в пролив при промывке танкерных трюмов, так и вследствие аварий на торговых и нефтеналивных судах, ожидающих проводки и проходящих по каналу через пролив. Очевидно, именно по этим причинам содержание нефтепродуктов в водах пролива, по данным мониторинга 2002–2003 годов, уже превышает установленную норму для рыбохозяйственных водоемов в 2,5–6 раз.
Кроме того, для снижения расходов Россия осуществляет перевозки нефтепродуктов мелкотоннажным флотом в обход канала по параллельному с ним фарватеру на российской акватории пролива. Глубины здесь не превышают 5 м, а дно усеяно оставшимися после войны снарядами, «прошедшими ствол». Трудно переоценить масштабы последствий разлива 5 тыс. т нефти в случае взрыва танкера для жителей побережья и обитателей пролива.
Аварии танкеров обычно происходят в сложных гидрометеорологических условиях, и время для принятия решения ограничено. Заранее просчитанные сценарии возможного развития аварийной ситуации могут оказать реальную пользу. Моделирование распространения нефти позволяет оценить вероятные масштабы поражения морской среды до возникновения аварийной ситуации. По результатам компьютерной имитации специалисты, занимающиеся разработкой планов ликвидации аварийных разливов нефти, могут сделать вывод, какие нужны силы и средства и как организовать работу, чтобы негативные последствия были минимальны.
Чтобы смоделировать возможные аварийные ситуации, используют гидродинамические модели нефтяных разливов («Оil Spill Models»). Сегодня соответствующий математический аппарат разработан во многих странах мира. Наибольших успехов в этой области достигли США, Норвегия, Великобритания и Россия.
Российская модель SPILLMOD, созданная в Государственном океанографическом институте коллективом сотрудников под руководством кандидата физико-математических наук С.Н. Овсиенко, нашла широкое применение как у нас в стране, так и в международных проектах. В отличие от других известных моделей в SPILLMOD процессы растекания и переноса нефти рассчитываются не параметрически, а гидродинамически — по реальной оперативной гидрометеорологической информации, что позволяет воспроизводить динамику нефтяного пятна наиболее достоверно. Вычислительные алгоритмы дают возможность учесть практически все известные физико-динамические процессы трансформации нефтяного разлива, а также включить в модель действие судов-нефтесборщиков, химических средств, локализацию пятна с помощью боновых заграждений, сжигание нефти. Неслучайно эта модель взята как основа компьютерных тренажеров Морской академии береговой охраны США. Она была использована и для моделирования последствий гипотетической катастрофы в Керченском проливе.
Азовское море сообщается с Черным через Керченский пролив посредством возвратно-поступательного движения воды, возникающего из-за разности уровней в северной (азовской) и южной (черноморской) частях. В этом повинны ветер и реки. Любопытно, что влияние ветра на уровень воды в проливе в среднем в 5–6, а при штормах — в 10–15 раз сильнее, чем воздействие на него речного стока.
На модели SPILLMOD реализованы 16 прогностических сценариев траектории движения нефтяного разлива, скорости его распространения при разных ветрах и преобладающих течениях в случае аварии танкера и разливе 1500 т нефти при входе в Керченский пролив со стороны Черного моря.
Сравнивая расчетные прогностические карты распространения нефтяного разлива с данными о характере поведения и распределении населяющих Керченский пролив рыб и других организмов в разное время года, легко предвидеть возможные экологические последствия аварии. Кроме того, зная гидрометеорологический прогноз (направление, сила ветра, температура воды), можно предсказать, когда и в каком месте побережья следует готовить природоохранные мероприятия.
Модель SPILLMOD наиболее эффективна для принятия оперативных решений. Однако распространение нефтяных разливов и их трансформация в морской среде происходят под влиянием не только гидродинамических процессов. Огромную роль в их судьбе играют нефтеокисляющие бактерии. Процесс биохимической переработки нефтепродуктов развивается значительно медленнее (недели, месяцы, а не часы, сутки) и не во все сезоны года. Поэтому для прогноза долгосрочных последствий нефтяного разлива нужна другая модель.
