Алексей Гвишиани,
председатель Научного совета РАН по изучению Арктики и Антарктики, научный руководитель Геофизического центра РАН, академик РАН, член Правления ВЭО России, доктор физико-математических наук, профессор
C точки зрения любой науки фундаментальным продвижением России в Арктике был запуск 16 декабря 2023 года второго космического аппарата «Арктика-М». Космический аппарат находится на рабочей высокой эллиптической орбите типа «Молния» с наклонением к экватору 63,3%. Этот аппарат предназначен для того, чтобы группировка спутников всегда видела Землю, то есть космическое зондирование стало непрерывным. Этот аппарат второй предназначен для мониторинга гидрометеорологической обстановки, контроля геофизической обстановки в околоземном космическом пространстве: это то, что называют космической погодой, то есть влияние солнца на ближний космос вокруг Земли. Спутник ретранслирует сигналов от аварийных буев международной спутниковой поисково-спасательной системы Коспас-Сарсат. Это пока не полное решение вопроса связи наших судов, так как они по-прежнему используют британскую систему Inmarsat, которую, может быть, надо заменить на отечественную, но это важные шаги в этом направлении. А вот от буев мы уже принимаем сигналы сами. Аппарат предназначен для передачи информации с автоматических измерительных платформ сбора данных Росгидромета, в том числе расположенных в Арктическом регионе. Вообще эта система принадлежит Росгидромету, куда нужно обращаться для того, чтобы получать эти данные.
Создание спутниковых систем на высокоэллиптических орбитах необходимо для решения задач оперативной метеорологии, гидрологии, агрометереологии, мониторинга климата окружающей среды в Арктическом регионе. Первый спутник «Арктика-М» был запущен 28 февраля 2021 года, то есть он летает уже 2 с лишним года. В составе группировки космических аппаратов он обеспечивает круглосуточный мониторинг Северного Ледовитого океана и прилегающих территорий. Создание и выведение на орбиту аппаратов «Арктика-М» под номерами 3, 4, 5 и 6 планируется осуществить до 2031 года, третий аппарат планируется отправить в 2024–25 годах.
Спутники «Арктика-М» 1 и 2 поочерёдно сменяют друг друга с периодичностью 30 минут, получают данные о метеорологических параметрах, трехмерные поля ветра, температуры, влагосодержания, атмосферы, ледовой обстановки на северных морях, общее содержание в атмосфере водяного пара и озона, а также геофизические данные на всем огромном пространстве Арктики выше 60-го градуса северной широты. Распространение спутниковых данных космических аппаратов «Арктика-М» осуществляется государственной территориальной распределённой системой космического мониторинга Росгидромета.
Это очень интересный вид спутниковой системы. Спутники бывают двух разных типов. Один – это изучение Земли из космоса, его задача – сказать, что на Земле видно с высоты, другой – спутники, которые изучают космос вокруг тех мест, где они летают. Так вот эта система, хоть она пока и маленькая, делает и то, и другое. На ее базе Рогидромет создает карты, геоинформационные системы, скорость дрейфа льда, вертикальные разрезы облачности и так далее, и так далее.
У нас в Арктическом совете есть представители нескольких организаций, в том числе Минвостокразвития, но нам очень важно иметь, конечно, представительство Росгидромета, и мы ведем работу в этом направлении. Если у кого-то будут хорошие идеи, предложения, буду рад это обсудить. Мне кажется, эта спутниковая система может быть эффективным интерфейсом совместной работы с одной стороны экономистов, а с другой стороны ученых совершенно разных специальностей, в основном, конечно, геофизиков и геологов, но далеко не только, которые работают в рамках Научного совета по Арктике и Антарктике.
Мы также хотим усилить наш совет представителями Министерства по чрезвычайным ситуациям, так как Арктика – это важнейший регион для прогнозирования природных катастроф.
В 2022 году в мире была зарегистрирована 421 природная катастрофа, экономические потери из них составили (обращаю внимание) 275 млрд долларов. При этом самый большой ущерб за всю историю принесло землетрясение 2011 года в Фукусиме на северо-востоке Японии – 210 млрд долларов, землетрясение в Кобе в 1995 году – 100 млрд, Сычуаньское землетрясение в Китае в 2008 году – 85 млрд, ущерб от землетрясения в Турции в прошлом году составил 103,6 млрд долларов.
Это карта сейсмического районирования России СВР-2016. Вероятность землетрясений с балльностью принимает 12 значений. Если вы строите в зоне с таким-то цветом, то все точки этой зоны равноценны, то есть везде вы должны укреплять строения именно так, как это должно быть в соответствии с этой картой.
На самом деле это не так, потому что это множество плоское и все его точки в разной степени будут реагировать на эти землетрясения. Получается, что обычно этот цвет берется по максимуму и очень много денег просто хоронится в укреплении того, что, может быть, и не надо было бы укреплять. Почему? Потому что используется классическая теория множеств: одинаковые точки, одинаковый цвет. На самом деле бывают классические множества, а бывают нет. Люблю приводить такой пример: множество людей, которые находятся в этой комнате, в этом зале, в каминном зале, вот мы все здесь находимся, а ещё здесь был Сергей Сергеевич Соколов, но ушел. Спрашивается: принадлежит он множеству людей, которые здесь, или не принадлежит? Нельзя сказать «да» или «нет», потому что он принадлежит, потому что он здесь был, но не принадлежит, потому что сейчас мы его не видим. А вот тем самым мы можем сказать, что он входит в коллектив участников этого с весом, скажем, 0,3.
Так вот, сейчас мы создаем систему из 12 трехмерных карт, где третье измерение будет не высота или глубина, а степень, в которой опасность будет верна для данной точки. Это совершенно новый подход, и чтобы его реализовать, нужно не только знать исходную карту. И в этом деле необходимо участие экономистов, потому что в обычной карте учитываются только сейсмологические параметры, а на самом деле должны учитываться экономические и строительные параметры.
Расширение группировки спутников «Арктика-М» до двух космических аппаратов дает возможность непосредственного использования данных российского космического мониторинга АЗРФ в экономических моделях и расчетах. Второе: сейсмическое районирование реализует интерфейс, интегрирующий экономическую, сейсмологическую и геоинформационную парадигмы изучения геологически активных регионов.
Для построения 3D-модели сейсмического районирования необходимо создать совместные рабочие группы сейсмологов, геоинформатиков, экономистов и геофизиков, выполняющих распознавание мест возможного возникновения сильных землетрясений. Мне представляется, что модель Вольного экономического общества и то, что мы вместе делаем с советом РАН по Арктике – это как раз прототип этого. Но, может быть, нас здесь еще нужны строители и точно геоинформатики. Ожидаемое время выполнения проекта первой модели я исчисляю тремя годами, при необходимом финансировании, конечно, этого проекта.
