Обеспечение климато-экологической безопасности недропользования в Сибири

Размещено на http://www.allbest.ru/

Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, г. Томск

Обеспечение климато-экологической безопасности недропользования в Сибири

М.В.Кабанов

В.А.Крутиков

Реализация крупномасштабных проектов социально-экономического развития Сибири сопряжена с необходимостью решения фундаментальных проблем по гармонизации промышленного освоения природных ресурсов и требований экологической безопасности. В свете наблюдаемых в последние десятилетия изменений окружающей среды и климата (природно-климатических изменений) требования экологической безопасности становятся особенно актуальными. Однако наблюдаемые изменения во многих регионах планеты, в том числе и на территории Сибири, остаются пока недостаточно изученными как для научного обоснования требований экологической безопасности, так и для прогноза наблюдаемых изменений.

Мировой опыт показывает, что для решения фундаментальной проблемы, связанной с глобальными и региональными изменениями, существующие мировые сети целевого мониторинга (гидрометеорологического, криосферного, аэрозольно-радиационного, газопарникового и др.) необходимы, но недостаточны. Общепризнанным в мире и перспективным подходом к решению этой проблемы являются «интегрированные региональные исследования» (в формулировке Международной геосферно-биосферной программы), т.е. осуществление комплексного регионального мониторинга природных и климатических процессов. Практическая реализация этого подхода в рамках ряда международных и российских программ находится на начальной стадии и пока не увязывается с перспективами социально-экономического развития тех или иных регионов. В частности, вне фокуса этих программ пока остается и обширный Сибирский субконтинент. А именно тот регион планеты в северном полушарии отличается повышенными темпами развития природо- и недропользования и одновременно повышенными темпами наблюдаемых природно-климатических изменений в последние десятилетия. Глобальная роль этого региона особенно ярко проявилась в прошедшую зиму, когда многомесячная блокировка западного переноса воздушных масс Сибирским антициклоном привела к непредсказуемым природным катаклизмам на всем Европейском субконтиненте.

В Сибирском отделении РАН в 2009 году был разработан специальный проект по созданию Центра и опорной сети мониторинга природно-климатических процессов Сибири (головная организация - Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН). Основу предлагаемого проекта составляет ряд концептуальных соображений, в том числе: природный климатический метеорологический станция

1) географически распределенная в характерных природно-климатических зонах опорная сеть мониторинга создается как региональный научно-исследовательский полигон, обеспечивающий накопление фактических данных, калибровку результатов дистанционного зондирования из космоса и результатов математического моделирования;

2) сетевые наземные станции мониторинга комплектуются современными информационно-измерительными средствами для одновременного контроля климатических и экосистемных процессов, протекающих под воздействием природных и антропогенных факторов;

3) Сибирская опорная сеть мониторинга рассматривается как необходимое межведомственное звено для решения проблем устойчивого развития России и с учетом национальной значимости и капиталоемкости планируется в рамках Федерального (национального) проекта с привлечением отечественных и зарубежных инвесторов.

Планируемая опорная сеть мониторинга включает 10-12 станций мониторинга, оснащенных унифицированными информационно-измерительными средствами для наземных наблюдений. Станции мониторинга создаются на базе функционирующих стационаров СО РАН, имеющих основу инженерной инфраструктуры и расположенных в характерных природно-климатических зонах Сибири. К числу таких относятся стационары в Томской области (Васюганье), в Бурятии (Истомино), в Красноярском крае (Зотино), в Забайкальском крае (Арахлей), в Новосибирской области (Чаны), в Горном Алтае (Актру), в Якутии (Спасская падь), в Ханты-Мансийском автономном округе (Шапша), в Надыме и другие (см.рис.1).

Рис.1. Схема планируемой сети мониторинга природно-климатических процессов Сибири

Опорные станции мониторинга

1. Томск (городская)

2. Томск (Васюганье)

3. Улан-Удэ (Истомино)

4. Чита (Арахлей)

5. Красноярск (Зотино)

6. Барнаул (Актру)

7. Новосибирск (Чаны)

8. Кызыл (Долинная)

9. Якутск (Спасская падь)

10. Иркутск (Монды)

11. Ханты-Мансийск (Шапша)

12. Надым (Полярная)

Типовая станция мониторинга показана на рис.2 и включает в свой состав стандартную метеорологическую станцию (для привязки к мировой гидрометеорологической сети), 30-метровую мачту с датчиками градиентных измерений (для контроля вертикальных потоков тепла и влаги), площадку для лидарного зондирования атмосферы (для контроля трансграничных переносов), площадку для аэрозольно-радиационных измерений (для контроля радиационного баланса), реперную площадку для экосистемных наблюдений (для контроля гидрологических и почвенных процессов).

Рис.2.Схема типовой станции мониторинга

Разработанный в Сибирском отделении РАН проект по созданию Центра опорной сети мониторинга ориентирован на решение фундаментальной проблемы, связанной с глобальными и региональными изменениями. Реализация этого проекта необходима для обоснованных управленческих решений по стратегии социально-экономического развития региона с учетом его геополитических перспектив. Вместе с тем, ряд инновационных разработок в настоящее время являются перспективными для решения текущих проблем при освоении природных ресурсов Сибири, включая недропользование. В числе таких разработок, уже тиражируемых в ИМКЭС СО РАН и успешно прошедших полевые испытания, относятся:

- автономный метеорологический комплекс на основе ультразвукового термоанемометра с программным приложением (АМК), который по результатам измерения осредненных и мгновенных основных метеорологических величин обеспечивает: 1) оперативную оценку направления распространения локальных выбросов в атмосферу; 2) оперативное предупреждение о присутствии в атмосфере опасных турбулентных вихрей (порывов ветра); 3) инструментальный прогноз по развитию метеоусловий на ближайшие 3-6 часов;

- многоканальный геофизический регистратор на основе ОНЧ-радиометра (МГР), который по результатам сетевых измерений составляющих электромагнитного поля на частоте 16 килогерц обеспечивает заблаговременный прогноз опасного развития оползневых явлений и сейсмической активности.

Отмеченные разработки и ряд других, находящихся в стадии разработки, по своим функциональным и техническим характеристикам превосходят мировые аналоги при решении конкретных практических задач (для прогноза шквалов, оползневых порывов нефтегазовых труб и др.). Поэтому наряду с включением их в состав планируемой сети мониторинга природно-климатических процессов Сибири, не исключается их более широкое самостоятельное применение.

Размещено на Allbest.ru