Р.П. Бернгардт. д.географ.наук, профессор Сахалинского Государственного Университета.
Актуальные аспекты безопасности жизнедеятельности в акваториях и на побережье ДВ России.
На Дальнем Востоке России часто наблюдаются землетрясения, при которых рушатся дома и гибнут люди. (Северо-Курильск 1952г., Нефтегорск 1995г, Невельск 2007г). Однако на ДВ России еще чаще наблюдаются тропические циклоны (тайфуны) и циклоны умеренных широт.
Исследования независимых экспертов из разных стран говорят о том, что наиболее опасными и губительными являются именно циклоны, сопровождающиеся сильным ветром и осадками. Например, по данным экспертов Японии от циклонов в течение 10 лет разрушается домов и гибнет людей примерно в 7-10 раз больше, нежели при землетрясениях и цунами вместе взятыми [4]. К сказанному следует добавить, что количество затонувших военных кораблей, не выдержавших ветер циклонов, существенно превосходит количество военных кораблей затонувших в результате боевых действий.
При оценках губительного действия ветра принято оперировать показателями скорости: средней – период осреднения 10 минут и максимальной в порыве осредненной за время 3-4 с. Однако оценки ветра по скорости не показательны. Оценки нормированных значений силы ветра и энергии ветра, представленные в Таблице 1. более информативны и содержательны.
Таблица 1.
Предельные характеристики боковых воздействий ветра на типичные морские суда
№1 |
Скорость м/с |
30 |
40 |
60 |
150 |
Физические параметры судна |
Тип судна |
Относительный рост скорости |
1 |
1,33 |
2 |
5 |
|||
2 |
Скоростной напор ветра (кг/см2) |
56 |
100 |
225 |
1406 |
|
|
Относительный рост скоростного напора |
1 |
1,78 |
4 |
25 |
|||
3 |
Потенциал (норма) энергии ветра (кг/см) |
1687 |
4000 |
13500 |
210938 |
|
1 |
Относительный рост потенциала энергии |
1 |
2,4 |
8 |
125 |
|||
4 |
Время (с) развития катастрофы |
29,6 |
12,6 |
3,7 |
0,24 |
Водоизмещение 2520 т.; |
Рыболовный сейнер |
5 |
Время (с) развития катастрофы |
120 |
51 |
15,2 |
0,97 |
Водоизмещение 19600 т.; |
Пассажирский теплоход |
6 |
Время (с) развития катастрофы |
817 |
347 |
103 |
6,5 |
Водоизмещение180000 т.; |
Танкер |
Следует заметить, что на о. Сахалине при циклонах значительный температурный контраст вод Охотского и Японского морей, способствует возникновению местных, ураганных ветров типа фена и боры. Стоковые ветры на западном побережье острова бывают такой силы, что их скорость невозможно измерить приборами, выдерживающими предельную нагрузку 60 м/с. Например, скорость ветра, рассчитанная по данным одновременного разрушения трех приборов - анемометров равна 146м/с [1].
Общие закономерности образования местных ураганных ветров дают основания утверждать, что они наблюдаются не только у берегов о. Сахалин, но и на Курильских островах, а также на всем морском побережье Дальнего Востока, включая берега Приморского и Хабаровского краев.
Как показано в таблице 1 такой ветер обладает силой и потенциалом энергии достаточными, для того что бы за исключительно короткое время образовать на море огромные волны–убийцы, которые стремительно, обгоняя средний ветер, распространяются по акватории моря, меняя при этом крутизну и направление фронта в зависимости от направления среднего ветра, рельефа дна и конфигурации берегов.
По-видимому, под ударами именно таких волн-убийц 2 ноября 2004 года в Японском море затонули корабли Аросса и Авеста и погибли 32 российских моряка.
Таким образом, научные проблемы адаптации: приземных полей местного ураганного и обычного, среднего ветра; генерации ими на море волн – убийц, обозначенные в работе [5], представляются важнейшими, фундаментальными проблемами не только современной гидрометеорологии, океанографии, но и практического судостроения.
Несомненно, каждый шаг в решении этих проблем способен существенно повысить безопасность судоходства в любых акваториях северо-западной окраины Тихого океана.
Однако для надежного решения указанных проблем необходимо разработать и внедрить в практику судоходства комплекс ветромеров нового поколения, позволяющий регистрировать частотные характеристики скорости ветра, начиная с 0,1 секунды и более в диапазоне скоростей ветра от 0 м/с до 200 - 250 м/с, а также силу ветра и его энергетический потенциал.
Предложение 1.
Необходимо выделить средства на дополнительные научные исследования, конструкторскую разработку и производство комплекса судовых приборов для измерения физических характеристик ветра, его силы и энергии.
В последние годы в акваториях ДВ морей России и Арктического бассейна России обозначилась такая проблема: Росгидромет, внедрил новые приборы и методы измерения ветра. А именно вместо измерителей ветра, имеющих базовый период осреднения его характеристик - 2 минуты, внедрен прибор М-63М1 - базовый измеритель скорости за 10 минут. Такая новация привела к численному уменьшению всех, без исключения, климатических параметров скорости ветра, в том числе и силы ветра, определяющей безопасность производства и жизнедеятельности, как на суше, так и на море. Тем не менее, численные критерии оценки опасной силы ветра для Сахалинской области Росгидрометом оставлены без изменений [2-3]. В результате, количество штормовых оповещений об опасной силе ветра резко сократилось, тогда как по данным Сахалинского Главного Управления МЧС, убытки по области не уменьшаются. В данном конкретном случае, организации и население о реальной силе ветра своевременно не информируется, и даже нет организационных стимулов для адекватного покрытия убытков обычной страховкой, потому что никакая страховая кампания не вернет пострадавшему деньги, пока нет подтверждения от учреждений Росгидромета.
Кроме того, такие неверные по сути климатические характеристики ветра служат для назначения ошибочных проектных ветровых нагрузок на сооружения, расчетных параметров отопления и вентиляции, конструирования и применения спецодежды, расчета параметров волнения на море, и т. п.
Предложение 2.
В этой связи необходимо безотлагательно принимать решение об организации исследований по научной оценке ресурсов ветрового климата для принятия таких нормативных актов, которые, безусловно, повысят безопасность, благосостояние и комфорт жизни населения не только Сахалинской области, но и всего ДВ России.
В таблице 1 представлены сведения об энергии ветра и времени развития морской катастрофы, будто волнения моря нет. Но так не бывает. На практике ураганному ветру соответствует хаотическое волнение моря, имеющее скорость перемещения волн сравнимую со скоростью ветра. Ситуация отягчается практически нулевой видимостью. Тем не менее, нормированная кинетическая энергия воды в гребнях штормовых волн может на порядок превосходить тот же показатель ветра. Корабль в штормовом море буквально «купается» в море энергии. Если бы удалось найти способ, устройство для корабля, позволяющие взять доступную часть энергии штормовых волн, то безопасность судоходства возросла бы, и можно было бы снизить расходы топлива на морском транспорте. Данная проблема разрешима. Действительно, в патентном ведомстве РФ имеются изобретения, опубликованные, например, в [1], применение которых позволит решить данную задачу на морском транспорте.
Предложение 3.
Необходимо срочно создавать специальные предприятия проектирования и строительства экономайзеров энергии ветровых волн для морских судов.
Литература