Записки метеоролога

Решение вопроса о разработке ОВОС по Приразломному месторождению

Обсуждению подготовительных работ по разработке ОВОСов по Приразломному нефтяному месторождению и Шотманскому газовому месторождению, расположенному на северо-востоке Баренцева моря у Новой Земли было посвящено совещание в Мурманске в 1993 году под эгидой Газпрома и Мурманской областной администрации.

В совещании приняли участие масса заинтересованных организаций, руководители Газпрома Р.И. Вяхирев и НПО по сооружению морских буровых платформ академик Е.И. Велихов. Из Архангельска, кроме меня, находились представители АТГУ и НИЦ «Шельф» В.Б. Коробов. На совещании подробно рассматривались вопросы ОВОС для обоих месторождений, в частности: состояние и достаточности информационной базы, наличие научных учреждений в Мурманске и Архангельске, которые могли бы возглавить и выполнить эти работы, наличие специалистов высокой квалификации, финансирования и т.д. На совещании развернулась борьба по вопросу: кому отдать предпочтение по разработке ОВОСа: центральным (московским) институтам или региональным (мурманским и архангельским). Победила точка зрения – отдать региональным институтам, её поддержали и руководители Газпрома, которые были заинтересованы в поддержке региональных властей при освоении месторождений.

В результате работы совещания было определено, что разработку ОВОСа по Шотманскому месторождению нефти возглавит Мурманский институт биологии моря, а по Приразломному – Архангельское территориальное геологическое управление (АТГУ) в лице НИЦ «Шельф». Научно-исследовательский центр «Шельф» в начале 90-х годов создали мои коллеги по ГМЦ А.Г. Кравец и В.Б. Коробов. Этот центр через короткое время поглотил ведущих специалистов-океанологов отдела режима моря ГМЦ.

Вначале НИЦ «Шельф» специализировался на разработке ОВОС для нефтяных и газовых месторождений и, как говорится, очень удачно, попав на жилу в виде новых месторождений в Казахстане, на которых был накоплен богатый опыт подготовки ОВОСа.

Я присутствовал на совещании в Мурманске с целью определения потребности в гидрометинформации по юго-востоку Баренцева моря для разработки ОВОСа, владельцем которой является Северное УГМС. К ОВОСу по Приразломному месторождению нефти, кроме архангелогородских организаций, проявлял большой интерес д.г.н. Зубакин из МФ ААНИИ, который весь период совещания пытался приобщиться к подготовке именно этого ОВОСа.

Зная, что в нашем ГМЦ не осталось океанологов, большая часть которых перешла в «Шельф», он предлагал нам помощь в выполнении исследований по этой тематике и не только проявлял настойчивость, но и даже оказывал давление на меня, чтобы я добивался участия в деятельности комиссии по выработке решения, в которой, как ему казалось, я отстаивал бы наши интересы. Но на этом этапе такой необходимости не было, так как на совещании только в принципе определили головные организации по подготовке ОВОСа, которые в будущем должны получить для этого финансирование от Газпрома и заключить договоры с соисполнителями.

Для подготовки ОВОСа по Приразломному месторождению Газпром выделил довольно большую сумму средств в распоряжение АТГУ.

АТГУ, в свою очередь, заключило договор с НИЦ

«Шельф», согласно которому определило его как головную организациею по подготовке ОВОСа, с правом найма соисполнителей и с передачей ему выделенного финансирования.

Наш ГМЦ тоже был привлечён к выполнению этих работ по хоздоговору, согласно которому мы должны были подготовить и передать НИЦ «Шельф» большой объём гидрометинформации и климатических данных по юго-востоку Баренцева моря. По понятным причинам проведение каких-либо обобщений по гидрометеорологии и океанологии юго-востока Баренцева моря нам не заказывали, так как НИЦ «Шельф» сам располагал квалифицированноми кадрами.

Из исследовательских работ нам была заказана только разработка рекомендуемых маршрутов для полётов вертолётов в районе месторождения нефти.

Исследование рекомендуемых маршрутов полётов

Эта работа соответствовала ранее выбранному мною направлению исследований сложных для авиации метеорологических условий. Поэтому за неё я взялся непосредственно сам. Когда я прикинул объём выполняемой работы и отведённое время для её исполнения, то оказалось, что в них можно было уложиться только в том случае, если не отвлекаться на другие дела. Но это по моей должности было нереально.

Поэтому для её исполнения пришлось привлекать весьма квалифицированного специалиста А.И. Усову, руководителя методической группы ГМЦ, которая с готовностью дала согласие на участие в работе.

Как обычно при выполнении темы НИР, мы подготовили программу исследования и календарный план выполнения этапов работ. Для планирования полётов вертолётов и прокладки рекомендованных маршрутов в этом весьма сложном по метеорологическим условиям районе необходимы данные о пространственно-временном распределении низкой облачности, ограниченной видимости и их комплекса в пределах установленных метеорологических минимумов для выполнения авиационных работ над морской акваторией.

С этой целью исследованы пространственно-временное распределение на юго-востоке Баренцева моря высоты нижней границы облаков ниже 150 и 200 м, ограниченной видимости менее 2 и 5 км, а также их комплексов погоды для минимумов М (2/150) и М (5/200). В результате исследования получены рекомендованные направления полётов вертолётов над акваторией юго-востока Баренцева моря.

Для выполнения исследования были привлечены материалы 8-ми срочных наблюдений 10 морских гидрометеорологических станций, в значительной мере освещающих рассматриваемую акваторию, в том числе станцию Малые Кармакулы на Новой Земле и Болванский Нос на востоке Баренцева моря, за 5–10-летний период наблюдений.

В результате обработки материалов наблюдений были подсчитаны средние за месяц повторяемости высоты НГО, дальности видимости и сложных условий погоды в процентах от общего числа наблюдений за срок и месяц для двух минимумов погоды.

Наблюдения за высотой облачности и дальностью видимости на станциях проводились инструментально. Была произведена оценка наблюдений за видимостью в сильных осадках и туманах с точки зрения и вертикальной видимости, отождествляемой с высотой НГО, результаты которой включены в повторяемость НГО.

Произведена оценка исходного материала. С этой целью сначала подсчитаны статистические характеристики высоты облаков ниже 200 м и дальности видимости менее 2 000 м, после чего проводилась проверка достоверности (надёжности) результатов наблюдений для определения и исключения ошибочных данных.

Ошибочными считались данные наблюдений, резко отличающиеся от группы результатов наблюдений, достоверность которых не вызывала сомнений. Данные наблюдений подчиняются нормальному закону распределения. Располагая довольно большим объёмом выборки, в силу закона больших чисел можно предположить, что выборочные характеристики близки к параметрам генеральной совокупности.

В выполненном ранее исследовании были получены общие закономерности пространственно-временного распределения сложных метеоусловий по всей территории Европейского Севера, включая и побережье юго-восточной части Баренцева моря.

Для их получения по побережью Баренцева моря были использованы материалы наблюдений 3 или 4 станций, карты распределения СМУ были так же ограничены только прибрежной частью и не охватывали акватории Баренцева моря. Для получения рекомендуемых маршрутов полётов вертолётов этих данных недостаточно. Поэтому для более детального изучения пространственно-временного распределения были привлечены материалы наблюдений 10 преимущественно морских гидрометстанций, включая и станцию Малые Кармакулы на Новой Земле и ст. Болванский Нос на крайнем востоке акватории. Это позволило выявить некоторые особенности в пространственно-временном распределении сложных метеоусловий.

Основные закономерности годового и суточного хода повторяемости предельных значений низкой облачности, ограниченной видимости и их значений в комплексе были получены в результате анализа построенных графиков их годового хода.

Годовой ход повторяемости низкой облачности над акваторией Баренцева моря характеризуется повсеместно однотипностью – одним летним максимумом и зимним минимумом. Отличительной особенностью этого распределения, по сравнению с прилегающей материковой частью, является наличие летнего максимума, тогда как над материком в это время наблюдается летний минимум. Определяющим фактором в формировании летнего максимума является большой контраст температур между холодной водной с плавучими льдами поверхностью моря и нагретой поверхностью суши (материка). В холодное время года температурный контраст между сушей и морем значительно уменьшается, с появлением в море сплошного ледяного покрова он совсем исчезает. При низких температурах существенно уменьшается влагосодержание, в результате резко уменьшается повторяемость низкой облачности.

Для двух пределов дальности видимости менее 2 и 5 км выявлено два типа повторяемости годового хода:

а) с двумя максимумами (летним и зимним);

б) со сложным годовым ходом, имеющим несколько максимумов и минимумов.

Первый тип характерен для акватории юго-востока Баренцева моря. Зимний максимум возникает преимущественно за счёт снегопадов и метелей, наблюдавшихся вследствие интенсивной циклонической деятельности на арктическом фронте, а летом за счёт образования адвективных туманов и дымки над холодными водами и плавучими льдами.

Осенью уменьшение повторяемости туманов и дымки при сравнительно редких ещё снегопадов и метелях происходит вследствие уменьшения контраста температур между сушей и морем. Весенний же минимум обусловлен ослаблением циклонической деятельности по сравнению с зимним периодом.

В этом типе годового хода ограниченной видимости можно выделить подтип прибрежный, который распространен на островах вблизи материка и в прибрежной зоне, где зимний максимум формируется также как в основном типе, а летний максимум выражен слабо в отличие от основного типа и формируется под влиянием более прогретого воздуха с материка.

Второй тип со сложным годовым ходом повторяемости, имеющим несколько максимумов и минимумов, прослеживается над Новой Землёй. На его формирование, кроме описанных выше процессов, оказывают влияние также местные особенности Новой Земли, связанные с проявлением фёнового эффекта и боры при перемещении холодного воздуха с Карского моря через горы.

При рассмотрении сезонных различий годового хода сложных условий погоды в них обнаруживается много общего с годовым ходом низкой облачности и ограниченной видимости. Для юго-восточной части Баренцева моря в годовом ходе сложных метеорологических условий выделено также два основных типа их повторяемости:

а) с двумя максимумами (летним и зимним);

б) со сложным годовым ходом, имеющим несколько максимумов и минимумов.

Каждый из указанных типов характерен для определённой авиационно-климатической области, в которой он формируется. Их формирование обусловливается особенностями циркуляции атмосферы, радиационного режима и подстилающей поверхности. Для морских арктических районов основной особенностью распределения сложных условий погоды является наличие двух максимумов (летнего и зимнего) и двух минимумов (зимне–весеннего и осеннего).

Зимний максимум возникает преимущественно за счёт снегопадов и метелей, связанных с активной циклонической деятельностью, а летний – за счёт низкой облачности, дымки и туманов, образующихся над холодной поверхностью моря с плавучими льдами, в результате адвекции тёплых воздушных масс.

В формирование летнего максимума значительный вклад вносит активизация процессов из-за температурного контраста между сушей и морем. Уменьшение температурного контраста между сушей и морем в зимне–весенний период и осенью обусловливает появление минимумов повторяемости сложный условий погоды.

Второй тип годового хода сложных метеорологических условий приурочен к прибрежным районам Новой Земли. На формирование его оказывают влияние те же факторы, что и в случаях с ограниченной видимостью.

Суточный ход повторяемости низкой облачности, ограниченной видимости и сложных условий погоды в пределах установленных минимумов рассматривался по графикам суточного хода, построенных по данным 8-ми срочных наблюдений для 4-х месяцев (январь, апрель, июль, октябрь), характеризующих авиационно-климатические сезоны.

В январе распределение низкой облачности в течение суток на акватории юго-востока Баренцева моря носит случайный характер в виду её малой повторяемости в зимний период, когда чаще всего наблюдается вертикальная видимости при снегопадах и метелях.

Летом увеличение повторяемости низкой облачности наблюдается в период низкого положения солнца над горизонтом в ночные и утренние часы, а уменьшение повторяемости – в послеполуденные часы, что объясняется особенностями радиационных процессов в полярных широтах.

В переходные сезоны года (весна, осень) суточный ход низкой облачности над акваторией моря выражен слабо, а на прибрежных станциях, где значительное влияние оказывает радиационный режим суши, он имеет место.

Здесь весной максимум повторяемости низкой облачности наблюдается во второй половине ночи (03 ч), а минимум – в послеполуденные часы. В октябре же максимум бывает в вечернее время (21 ч), а минимум также днём (12–15 ч).

Суточный ход для двух пределов ограниченной видимости менее 2 и 5 км в зимний период в открытом море выражен слабо.

На прибрежных поселковых станциях в январе максимум наблюдается в 09–12 ч, что объясняется как суточным минимумом температуры в это время, так и влиянием местных условий (выбросы продуктов конденсации при топке печей). Летом основной причиной ухудшения видимости являются туманы и дымки, повторяемость которых велика.

В соответствии с суточным ходом этих явлений увеличение повторяемости ограниченной видимости наблюдается в ночные и утренние часы (03–09 ч), а уменьшение – в дневные часы (15–18 ч). В переходные сезоны максимум повторяемости ухудшенной видимости приходится на утренние (09–12 ч), причём осенью он сдвигается по сравнению с весной на более позднее время, что связано с особенностями радиационных процессов.

Суточный ход повторяемости сложных метеоусловий в основном аналогичен суточному ходу ограниченной видимости, т. к. на акватории юго-востока Баренцева моря в течение всего года решающая роль в формировании сложных условий погоды принадлежит ограниченной видимости.

Для выявления основных особенностей распределения по акватории юго-востока Баренцева моря сложных метеоусловий были построены карты повторяемости низкой облачности ниже 150 м, ограниченной видимости менее 2 000 м и сложных условий погоды М (2/150) для центральных месяцев каждого сезона (январь, май, июль, октябрь). Для других предельных значений минимумов карты не строились, так как их годовой и суточный ход аналогичен этим значениям и их распределение по акватории должно быть также аналогично.