О физическом механизме формирования айсберговой угрозы для штокмановского гозаконденсатного месторождения

О ФИЗИЧЕСКОМ МЕХАНИЗМЕ ФОРМИРОВАНИЯ АЙСБЕРГОВОЙ УГРОЗЫ ДЛЯ ШТОКМАНОВСКОГО ГОЗАКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

, докт. физ-мат. наук, проф., , канд. физ.-мат. наук, доц. , асп.

Российский государственный гидрометеорологический университет, Санкт-Петербург

Айсберговая угроза для Штокмановского газоконденсатного месторождения (ШГКМ) вызывается вторжениями айсбергов в ограниченную  широтами 72є 15' с. ш. и 74є 30' с. ш., и долготами 39є 00' в. д. и 48є 00' в. д. внутреннюю буферную зону, которую принято называть районом ШГКМ (РаШГКМ). Такие вторжения являются весьма редкими событиями, представляющими, вместе с тем, значительную опасность для морских буровых сооружений (МБС), которые предполагается расположить на акватории ШГКМ. За 41 год наблюдений (1950-1990 гг.) удалось зафиксировать всего 29 эпизодов таких вторжений, приходящихся на 10 различных календарных лет. Выявление физического механизма таких вторжений является весьма важной и нетривиальной задачей, которая до настоящего времени не решена. Во всяком случае, в литературе обсуждения и описания такого механизма отсутствуют.  Под физическим механизмом в данной работе понимается последовательность взаимосвязанных гидрометеорологических  процессов, явлений и событий, приводящих к реализации исследуемого редкого события – вторжению айсбергов в РаШГКМ. При исследованиях использовались следующие массивы данных:

- архив наблюдений за айсбергами в окрестностях ШГКМ в 1950-1990 гг., предоставленный ААНИИ;

- архивы ледовых карт за 1950-1990 гг., расположенные в открытом доступе в интернете;

- архивы метеорологических карт за 1950-1990 гг., расположенные в открытом доступе в интернете.

Изучение случаев вторжений айсбергов в РаШГКМ показало следующее:

-  существует абсолютно безопасный период с августа до декабря, в который вторжения в РаШГКМ не наблюдались никогда за весь период наблюдений с 1950 по 1990 гг. (в реальности этот безопасный период составил от 15 июля по 12 декабря);

- при вторжениях РаШГКМ всегда отделен от мест образования баренцевоморских айсбергов (архипелаги Шпицберген, Земля Франца-Иосифа, Новая Земля) плотными полями дрейфующих льдов протяженностью во многие сотни километров;

- никогда не удается провести разумную траекторию вторжения айсбергов в РаШГКМ от мест их потенциального образования, чтобы эта траектория проходила только по чистой воде;

- вторжения в РаШГКМ происходят преимущественно с северо-запада (38% случаев)  и северо-востока (24% случаев), иногда с запада (10% случаев) и востока (6% случаев), очень редко с севера (3% случаев) и никогда с южных направлений.

       Выявленные закономерности позволили выдвинуть гипотезу о том, что ледовые поля играют важнейшую роль в распространении айсбергов от мест образования в северной части Баренцева моря, а также и за пределами самого моря, в центральные районы Баренцева моря, где находится ШГКМ. Анализ архивов полей ветра и схем постоянных течений в Баренцевом море показал, что существующая в Баренцевом море система течений образует вокруг РаШГКМ своеобразные защитные экраны и приводит к тому, что в теплый период года (период чистой воды) айсберги не могут достигнуть РаШГКМ  при любых гидрометеорологических условиях. Они либо задерживаются в ловушках вблизи мест образования, обусловленных рельефом дна, либо выносятся по чистой воде за пределы Баренцева моря, минуя РаШГКМ. При этом айсберги, образующиеся на архипелаге Земля Франца – Иосифа и Новая Земля выносятся, в конце концов, в Северный Ледовитый океан (СЛО), где практически сразу попадают в поля многолетних льдов, и могут сохраняться длительное время из-за благоприятного фазового режима. Образуются ледовые поля, с вкраплениями айсбергов, которые предлагается в дальнейшем называть ледово-айсберговыми полями (ЛАП). Образование ЛАП происходит на ограниченных акваториях, которые предлагается называть местами генерации ЛАП. Генерация ЛАП осуществляется преимущественно в летне-осенний период, когда между обычными полями морских льдов и местами образования айсбергов имеются незначительные пространства чистой воды, по которым айсберги могут достигать ледовых полей и внедряться в них без заметных процессов деградации. Иной механизм образования ЛАП заключается в вовлечении айсбергов при прохождении морскими льдами мест скоплений айсбергов, например, прибрежных айсберговых ловушек или отмелей. Этот механизм действует в период поздней осени и ранней зимы, когда вторжения льдов из СЛО и Карского моря могут достигать айсберговых ловушек в Баренцевом море. Особый механизм образования ЛАП существует в Карском море, где айсберги, покидая места их образования на Новой Земле в приглубых районах, имеют возможность сразу внедряться в местные ледовые поля, которые впоследствии выносятся либо в СЛО, либо непосредственно в Баренцево море через пространство между Новой Землей и Землей Франца-Иосифа.

Принципиальным моментом является то, что ЛАП способны дрейфовать под действием полей ветра и течений. В зимний период ЛАП способны вторгаться из СЛО и Карского моря в Баренцево море на значительную глубину, проникая в редкие годы за 75є с. ш. Вторгающиеся ЛАП как бы транспортируют айсберги в благоприятных фазовых условиях далеко на юг Баренцева моря, куда по чистой воде они никогда не смогли бы попасть. Вторжения ЛАП происходят через пространства между Шпицбергеном и Землей Франца-Иосифа (район 1) и между Землей Франца-Иосифа и Новой Землей (район 2) Существует ярко выраженная пространственная неоднородность распространения ЛАП в южном направлении, обусловленная рельефом дна Баренцева моря. В районе глубоководных желобов, берущих начало у границ Баренцева моря со СЛО и Карским морем, за счет рельефа дна образуются, как бы, направляющие оси, вдоль которых продвижение ЛАП уже в Баренцевом море в южном и юго-западном направлениях происходит дальше, чем в окружающих их акваториях. Вдоль этих осей и происходит преимущественная транспортировка айсбергов в составе ЛАП. Причем крупные айсберги, обладающие значительной осадков в первые сотни метров, могут проникать в центральную часть Баренцева моря только вдоль этих осей. В районе этих осей образуется направленный ледово-айсберговый поток, который предлагается называть ледово-айсберговым конвейером (ЛАК), способный доставлять айсберги, в том числе и весьма крупные, из мест генерации ЛАП в зоны аккумуляции ЛАП, в том числе и в непосредственной близости от РаШГКМ. На основании анализа архива наблюдений за айсбергами выделено несколько таких зон в пределах 350-мильного расстояния от условного центра ШГКМ, причем две из них, как оказалось, расположены в непосредственной близи от РаШГКМ и являются источниками айсберговой опасности для ШГКМ. Все зоны аккумуляции ЛАП оказались приуроченными к возвышениям рельефа дна (отмели, возвышенности). Одна из них из них располагается к северо-западу от РаШГКМ, в районе юго-восточной окраины Центральной возвышенности, и ее предлагается называть Центральной зоной аккумуляции айсбергов или просто Центральной зоной. Другая такая зона располагается к северо-востоку от РаШГКМ в районе 75 с. ш. у ближайших безымянных возвышенностей рельефа дна и ее предлагается Северо-восточной зоной аккумуляции айсбергов или просто Северо-восточной зоной.

Суммируя изложенное выше, можно сказать, что именно ЛАК является физическим механизмом образования айсберговый опасности в центральной части Баренцева моря. Именно ЛАК обеспечивает доставку в зимнее время айсбергов из районов 1 и 2 в зоны аккумуляции ЛАП. Большая часть ЛАП и содержащихся в них айсбергов поступает зоны аккумуляции ЛАП, находящиеся далеко к западу от ШГКМ, где они уже не представляют опасности для ШГКМ. Гораздо меньшая часть ЛАП доставляется отдельными ветвями ЛАК в Центральную и Северо-восточную зону, где они в зимнее время оказываются в благоприятных фазовых условиях. Попав в указанные зоны аккумуляции айсберги, остаются малоподвижными из-за сковывающего влияния морского льда. Здесь они способны дожидаться благоприятных гидрометеорологических условий для вторжения в РаШГКМ. Эти вторжения происходят уже по чистой воде, после выхода айсбергов из зон аккумуляции ЛАП через кромку ледовых полей. Между поступлениями айсбергов в зоны аккумуляции посредством ЛАК и вторжениями в РаШГКМ по чистой воде могут проходить месяцы. Возможны также и вторжения в РаШГКМ вскоре после поступления ЛАП в зоны аккумуляции вблизи РаШГКМ. Особенно это характерно для ранних проникновений ЛАП в Центральную и Северо-восточную зоны. Понятие раннего проникновения ЛАП тесно связано с понятием начала ледового года в Баренцевом море. В данной работе подразумевается, для единообразия, что новый ледовый года в Баренцевом море начинается 1 ноября, хотя в качестве такой начальной точки могут быть взяты и другие близкие даты. Тогда, как уже было отмечено выше, самое раннее вторжение в РаШГКМ за период 1950-1990 гг. произошло 12 декабря 1989 года из Северо-восточной зоны. Анализ ледовых карт показал, что в этот год аномальной айсберговой активности все зоны аккумуляции ЛАП были заполнены необычайно рано, до отмеченной даты вторжения.  Отметим, что ранние вторжения айсбергов в РаШГКМ отмечаются достаточно редко. Если к ним отнести вторжения в январе и феврале, то по годам насчитывается всего два года из десяти (1975 и 1989). Ранние вторжения наблюдались из обеих зон вблизи РаШГКМ.

Обычно процесс выхода айсбергов из ЛАП в зонах аккумуляции интенсифицируется в весенне-летнее время, в период интенсивного таяния южной кромки ЛАП. В это время айсберги выходят из ЛАП преимущественно группами. Исследования показали, что в 80% случаев, если считать по годам, когда наблюдались вторжения в РаШГКМ, вторжения происходили в мае (40%) и июне (40%). При этом наибольшее количество эпизодов вторжений (10 из 29) и количество зафиксированных айсбергов (21 из 122) пришлись на май месяц. Самая поздняя дата (относительно начала ледового года) зафиксирована 15 июля 1968 г., являющегося годом высокой айсберговой активности. Вторжение произошло из Центральной зоны и имело характер касания одиноким айсбергом северной границы РаШГКМ в ее западной трети.

В дальнейшем, по мере таяния, кромка льда отступает на север, уходит за 75є с. ш. и освобождающиеся из ЛАП айсберги уже не могут по чистой воде достигать РаШГКМ из-за особенностей  существующих в этом районе постоянных течений. Основную защитную противоайсберговую функцию в данном случае играет Северо-западная ветвь Новоземельского течения. Можно сказать, что в этот период ЛАК перестает достигать плацдармов, удобных для вторжения в РаШГКМ, а Северо-западная ветвь Новоземельского течения начинает активно проявлять свои протвоайсберговые защитные функции. Описанный физический механизм позволяет объяснить все отмеченные выше особенности проявления паттернов вторжения айсбергов в РаШГКМ и может служить основой для прогностических построений в целях управления айсберговыми рисками при освоении и эксплуатации ШГКМ. 





Подпишитесь на рассылку:

Айсберги

Айсберги

Месторождения в России

Проекты по теме:

Основные порталы, построенные редакторами

Домашний очаг

ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
Здоровье: • АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика
История: СССРИстория РоссииРоссийская Империя
Окружающий мир: Животный мирДомашние животныеНасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организации
МуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммы
Отчеты: • по упоминаниямДокументная базаЦенные бумаги
Положения: • Финансовые документы
Постановления: • Рубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датам
Регламенты
Термины: • Научная терминологияФинансоваяЭкономическая
Время: • Даты2015 год2016 год
Документы в финансовой сферев инвестиционнойФинансовые документы - программы

Техника

АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

Общество

БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

Образование и наука

Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШколаПрофессиональное образованиеМотивация учащихся
Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

Мир

Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
Россия: • МоскваКавказ
Регионы РоссииПрограммы регионовЭкономика

Бизнес и финансы

Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумаги: • УправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги - контрольЦенные бумаги - оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудит
Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Каталог авторов (частные аккаунты)

Авто

АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

Бизнес

Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

Досуг

ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

Технологии

Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

Инфраструктура

ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

Наука

ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

Товары

Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

Услуги

Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства

Блокирование содержания является нарушением Правил пользования сайтом. Администрация сайта оставляет за собой право отклонять в доступе к содержанию в случае выявления блокировок.