Географический факультет МГУ
   сегодня 23 октября / пятница / неделя нижняя
Выберите кафедру  
 

Влияние глобальных климатических изменений и локальных техногенных нарушений на динамику термоабразионных берегов и устойчивость инженерных сооружений в криолитозоне вдоль трассы Северного морского пути: анализ и прогноз

Проект выполняется при поддержке Российского Научного Фонда.

Аннотация проекта

В настоящее время в связи с истощением запасов нефти и газа в обжитых и транспортно легко доступных районах России начинается новый этап освоения отдаленных месторождений на побережье и шельфе арктических морей. Суровость природных условий - важнейший фактор, лимитирующий применение тех или иных промышленных технологий. Игнорирование природных факторов и, в частности, термоабразии берегов, может привести к возникновению чрезвычайных ситуаций, природных и техногенных катастроф, устранение последствий которых может свести на нет выгоды от добычи полезных ископаемых.Термоабразия – процесс разрушения берегов и подводного склона, сложенных мерзлыми дисперсными породами. Динамика типичных термоабразионных берегов в общем виде определяется сочетанием и взаимодействием термического и волно-энергетического факторов. В условиях глобального изменения климата и ледовитости арктических морей в последнее десятилетие отмечается рост влияния на динамику берегов как термического, так и волно-энергетического факторов. Усиление абразии происходит как в результате интенсивного оттаивания мерзлых грунтов под действием более высоких температур воздуха и воды, так и за счет увеличения волнового воздействия на берег, рост которого обусловлен расширением динамически активного периода и увеличением длины разгона волн.
Наряду с климатическими факторами на динамику берегов криолитозоны заметно влияет техногенный фактор, вызванный нарушениями окружающей среды в процессе строительства и эксплуатации инженерных сооружений. Наиболее опасный случай наблюдается тогда, когда проявление климатического фактора и локальные техногенные нарушения совпадают по фазе и времени. Совместное влияние этих факторов приводит к негативному синергетическому эффекту, приводящему к катастрофическому сценарию многократного ускорения разрушения берегов в криолитозоне.
Абразия берегов относится к категории опасных процессов применительно к объектам прибрежной инфраструктуры. Недооценка ее величин может привести к повреждению инженерных сооружений, к примеру, к оголению трубопроводов; в тоже время излишнее их заглубление сильно удорожает их строительство. Найти оптимальный вариант и, тем самым, снизить риски возникновения чрезвычайных ситуаций в настоящее время наиболее актуальная задача науки и практики. Причем задача эта усложняется тем фактом, что активное освоение прибрежно-шельфовой зоны арктических морей в настоящее время ведется в условиях глобальных климатических изменений.
Достоверный прогноз динамики термоабразионных берегов невозможен без понимания механизма и движущих факторов их развития. Важнейшим звеном понимания механизма развития термоабразионного берега, в свою очередь, являются натурные наблюдения за процессом их разрушения (термоденудации) и отступания берегов (волновой абразии). Только натурный ряд наблюдений позволяет реконструировать условия термоабразии берегов и построить надежные корреляционные зависимости относительно активных гидродинамических факторов, определяющих термический и волновой режим. Использование разновременных спутниковых изображений, в свою очередь, позволяет дополнить данные натурных наблюдений и расширить период оценки изменения скоростей отступания берегов.  Впервые предполагается дать прогноз, учитывающий как современные тенденции изменения климата, так и техногенные нарушения. Предлагаемые в рамках проекта методы и подходы являются инновационными, так как ранее не были в полной мере реализованы. В особенности это относится к анализу межгодовой изменчивости гидрометеорологических факторов, их влияния на динамику берегов в условиях изменения климата.
Таким образом, проект предполагает качественную и количественную оценку влияния меняющихся во времени и пространстве факторов природной и техногенной среды на динамику берегов Российской Арктики на рубеже XX и XXI веков.


Результаты 2019 года:

Анализ разновременных космических снимков

- Гидрометеорологический потенциал динамики берегов
 
- Анализ причин пространственной и временной изменчивости отступания берегов
 
- Сравнение динамики берегов ключевых участков с отступанием термоабразионных берегов других арктических морей вдоль трассы Северного Морского Пути

Разработанные методические основы и результаты проведенных исследований 2018 года:

·   Анализ разновременных спутниковых изображений

·   Динамика берегов ключевых участков по данным многолетних натурных наблюдений

·   Сбор и обработка гидрометеорологических данных; анализ данных об изменениях климата Карского региона.

·   Расчет межгодовой изменчивости температурного и волноэнергетического факторов

·   Результаты исследования техногенной нагрузки на берега ключевых участков


Графические материалы к отчету по проекту

Версия для печати

Полезные ресурсыФотогалереяСотрудникам

Публикации

Circulation processes in the atmosphere and glacier dynamics
Fedorov V.M.
2014. Подробнее Все