Идеальный шторм: как кубанские ученые исследуют опасные гидрометеорологические явления

Специалисты-океанологи устанавливают хронологию опасных происшествий, которые произошли в акваториях Азовского моря и Северного

По программе президента

Подробности о проекте и работе над ним нам рассказала его автор и руководитель проекта, заместитель директора по науке Федерального исследовательского центра «Субтропический научный центр Российской академии наук» (ФИЦ СНЦ РАН) Сочи, старший научный сотрудник, кандидат географических наук Наталья Яицкая.

Наталья родилась и выросла в Ростове-на-Дону, там же окончила Южный федеральный университет, геолого-географический факультет, кафедру океанологии. С 2014 года занимается изучением фундаментальных закономерностей опасных гидрометеорологических явлений в южных морях России.

Совместно с коллегами из Южного научного центра РАН в Ростове-на-Дону она уже реализовала ряд интересных проектов по исследованию опасных гидрометеорологических явлений в зимний период в Азовском и Каспийском морях, получив ряд важных фундаментальных результатов.

В настоящее время Наталья занимается региональной океанологией и геоэкологией, изучает использование инструментов математического моделирования в этих науках.

– Сейчас я работаю над проектом «Фундаментальные закономерности опасных штормовых и нагонных явлений в мелководных водоемах на примере Азовского моря и Северного Каспия», – рассказала Наталья Яицкая. – Это авторское исследование, индивидуальный проект Российского научного фонда, грант по специальной президентской программе исследовательских проектов, реализуемых ведущими, в том числе молодыми учеными. Программа инициирована президентом России для развития карьеры начинающих специалистов, написания ими докторских диссертаций, создания новых научных групп и лабораторий. Мой проект был поддержан авторитетными экспертами фонда и сейчас ведется работа над ним.

Как это было

Проект направлен на исследование закономерностей и реконструкцию опасных гидрометеорологических явлений в акваториях Азовского моря и Северного Каспия. Впервые восстанавливаются исторические случаи опасных гидрометеорологических явлений – как они начинались, развивались и «затухали», какими по силе были эти явления, какой ущерб наносили. Рассматриваются явления и их сочетания, которые представляют наибольшую угрозу для жизни и здоровья людей, а также для объектов городской и туристско-рекреационной инфраструктуры: ураганный ветер, ливень, низкие температуры воздуха (ниже минус пяти градусов), шторма, паводки на реках, ледовые явления.

– Исследование охватывает период с 1979 до 2019 года, – рассказала Наталья. – В этом временном отрезке проводится реконструкция случаев, когда одновременно наступали два и более опасных явления. Реконструкция проводится с помощью математических моделей. К примеру, в нашем временном промежутке мы выделили три года, в которых повторялась одна и та же ситуация: теплая безветренная погода сменилась дождем и наводнением. Из этого мы делаем вывод: такая быстрая смена характерна для изучаемой местности. Соответственно, надо разработать и утвердить на всех уровнях комплекс защитных мер. Тогда в будущем можно сработать на опережение: при такой же погоде и только начинающемся ветерке принять меры заранее.

Для реконструкции ученые используют статистику – гидрометеорологические данные всех метеостанций побережья и результаты наблюдений на морских судах, проводят контроль качества, обработку и анализ. Недостающая информация восполняется с помощью расчетов математических моделей и данных по изучаемым опасным явлениям с международной космической станции: как, что и при каких условиях происходило, именно с качественной точки зрения. Это трудоемкий процесс и занимает достаточно длительное время, но таким образом можно получить ценные сведения о происходивших в природе процессах и явлениях. Благодаря этой работе, удастся сформировать представление, которое позволит вовремя отследить ситуацию в настоящем и спрогнозировать ее в будущем. Работа над проектом завершается в июне 2022 года. Основным итогом исследований станет серия статей в ведущих отечественных и зарубежных научных журналах.

Предупрежден – значит вооружен

– Ученые смогут определить районы наибольшей опасности, где высока вероятность природных катастроф, – подчеркивает Наталья. – Когда у нас будут все данные и их пространственный анализ, будет составлена детализированная карта побережья Азовского моря и Северного Каспия, районы на которой будут градуированы по величине риска. Оценка риска помогает идентифицировать опасные события, определить каковы их последствия и вероятность их возникновения, а также понять, какие факторы влияют на уменьшение или увеличение неблагоприятных последствий и вероятности возникновения опасных ситуаций.

Тематика проекта полностью соответствует приоритетам научно-технологического развития Российской Федерации. Исследования климатических и ландшафтных изменений имеют большое значение для областей южных морей России. Это нужно для совершенствования экологического мониторинга морских акваторий и прибрежных территорий. Полученные знания поспособствуют развитию методов прогнозирования природных катастроф, эффективному управлению для стабильного существования общества, развития экономики и государства.

Также полученные данные смогут использовать региональные власти при разработке систем поддержки принятия решений, технологий предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

– Для Черноморского побережья Кавказа сейчас нашей научной группой проводятся работы по созданию региональной геоинформационной системы с занесением помимо объектов инфраструктуры, зон рекреации, особо охраняемых природных территорий, точек возникновения оползней, районов с наибольшей штормовой активностью, – продолжает Наталья. – На основе этой системы будут также выделяться районы, подверженные наибольшей опасности от гидрометеорологических явлений.

Важным направлением работы нашей научной группы является мониторинг опасных оползневых процессов в пределах города Сочи. Сейчас ученые часто выезжают для замеров оползней, следят за их динамикой в жилых районах и на городских улицах.