Ко Дню российской науки: учёные Морского гидрофизического института РАН рассказали о своей гордости – последних достижениях. Ключевыми стали системы, которые применяются для устранения последствий разлива мазута в Чёрном море. На встрече со специалистами побывала наша съёмочная группа.
Бесконечные исследования, кипящая в лабораториях жизнь и новые открытия. В одном из ведущих океанологических центров мира учёные достигли новых высот. По словам заместителя директора по научной работе Морского гидрофизического института РАН Арсения Кубрякова, одна из главных задач, стоящая перед учёными – прикладное применение разработок. И здесь им есть, чем гордиться.
АРСЕНИЙ КУБРЯКОВ, заместитель директора по научной работе Морского гидрофизического института РАН: «Одно из наиболее крупных достижений нашего института – это создание системы оперативного прогноза всего мирового океана. Она включает в себя и Азово-Черноморский бассейн, и Арктику, и все акватории. Эта система позволяет нам прогнозировать в любой точке мира, на любой глубине, какая ситуация будет на 10 дней вперёд в мировом океане: температура, солёность, течение и так далее».
Система – это целый комплекс программ, которые включают использование спутниковых контактных данных и численные математические модели. Она имеет важное прикладное значение для различных отраслей, например, активно используется при ликвидации последствий разлива мазута в Чёрном море.
АРСЕНИЙ КУБРЯКОВ, заместитель директора по научной работе Морского гидрофизического института РАН: «Наличие этой системы позволило нам оперативно среагировать на загрязнение. Мы, тем более, находимся в плотном контакте с морспасслужбой. Поэтому, с первых дней аварий мы давали прогноз, куда будет перемещаться мазут. И мы, Морской гидрофизический институт, первые, кто дал прогноз, что это будет загрязнение Анапы. Все ожидали, что это будет Крым, потому что в среднем течение направлено в сторону Крыма, от Керчи, против часовой стрелки. Но тогда ситуация была аномальная: аномальные ветра, анормальные штормы».
По словам Арсения Кубрякова, в декабре 2024 года никто не мог точно предсказать развитие ситуации, но разработанная нашими учёными система позволила оперативно отреагировать на изменения и в течение года снабжать МЧС информацией о том, куда именно будет двигаться мазут.
АРСЕНИЙ КУБРЯКОВ, заместитель директора по научной работе Морского гидрофизического института РАН: «Это позволило МЧС, морспасслужбе распределить силы: направить туда технику, людей и вовремя ликвидировать аварию. Потому что очень важно было сделать это оперативно: когда мазут попадает на песок, он начинает разбиваться на фракции, и тогда это гораздо и экономически, и физически сложнее. Вот эти системы современные вычислительные, позволяющие нам понять, что будет в Океане, развиваются у нас в институте – фактически мы здесь находимся на передовой».
Подобные системы активно используются для анализа ситуации не только в Чёрном море, но и в Арктике.
АРСЕНИЙ КУБРЯКОВ, заместитель директора по научной работе Морского гидрофизического института РАН: «Например, созданная в прошлом году система, которая позволяет оптимальную траекторию судна или ледоколов в ледовых условиях, с учётом прогноза, какой будет лёд, где будут тяжёлые льды, где будут торосы, где будет разводье, как нужно пройти, чтобы сэкономить топливо».
Учёный делится: основа таких систем прогноза – вычислительные математические модели различной сложности, которые решают уравнения гидродинамики.
АРСЕНИЙ КУБРЯКОВ, заместитель директора по научной работе Морского гидрофизического института РАН: «Большой вклад наших специалистов по моделированию, по развитию этих моделей, по развитию методов ассимиляции, по параметризации всяких субсеточных процессов и так далее. Но для того, чтобы модели работали, необходимо их подпитывать реальными данными, реальными измерениями. Здесь два вида измерений основных. Это спутниковые, у нас огромный отдел спутниковой океанологии есть. Дальше существуют контактные наблюдения – это регулярные буйковые наблюдения или наши экспедиционные наблюдения».
Другая важнейшая задача, которая стоит перед учёными, – определять и понимать, на какой глубине находится мазут и как ведёт себя на дне.
ЛЮДМИЛА ХАРИТОНОВА, старший научный сотрудник Морского гидрофизического института РАН: «Эта задача была поставлена нашему институту. Министерство науки и высшего образования стало инициатором дополнительного государственного задания, в котором необходимо было исследовать поведение наносов донных, загрязнённых мазутом, под воздействием ветроволновых условий».
Как делится Людмила Харитонова, когда они стали изучать этот вопрос, поняли, что подобных исследований нет не только в России, но и во всём мире.
ЛЮДМИЛА ХАРИТОНОВА, старший научный сотрудник Морского гидрофизического института РАН: «Была найдена единственная подобная работа, которая была по ликвидации аварии в Мексиканском заливе. Там, правда, была нефть лёгкая, а у нас всё-таки тяжёлый мазут. И других работ не существовало на этот момент. И мы приняли решение взять подобный подход, использовать гидродинамические модели, существующие, апробированные, верифицированные в нашем институте и параметризовать донные наносы, загрязнённые мазутом».
В процессе работы учёные выяснили, что мазут располагается на дне в виде заметных глазу частиц, облепленных песком или осколками ракушек.
ЛЮДМИЛА ХАРИТОНОВА, старший научный сотрудник Морского гидрофизического института РАН: «Параметризация мазута была довольно сложная, большая задача, потому что натурных исследований и исследований в химических лабораториях именно таких фрагментов мазута, песчано-нефтяных агломератов, не существовало. Вот исходя из той информации, которую мы получили, удалось нам достать, мы построили, создали алгоритм исследования расчётов динамики, загрязнённых мазутом донных наносов и перемещения их либо к берегу или вдоль берега, потенциальных зон выброса мазута».
Учёным удалось создать карту потенциальных областей и отметить на ней возможные места выброса и накопления мазута, а также его вреда окружающей среде.
ЛЮДМИЛА ХАРИТОНОВА, старший научный сотрудник Морского гидрофизического института РАН: «В результате этой работы за довольно короткий срок – полгода – сотрудниками Морского гидрофизического института была создана модель, алгоритм модельный динамики донных наносов, загрязнённых мазутом, которая имеет большую актуальность в настоящее время и не имеет аналогов в России и за рубежом».
Анна Мозжухина, Анатолий Паньков, «Севинформбюро»
