CC BY
6Климатические тренды и возможные экономические последствия для порта Владивосток
Кильматов Талгат Рустемович
д.ф.-м.н., профессор, Дальневосточный Федеральный Университет, kilmatov.tr@dvfu.ru
Лазарюк Александр Юрьевич
к.т.н., старший научный сотрудник, Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, lazaryuk@poi.dvo.ru
Рассматривается акватория порта Владивосток в зимний период. Данные наблюдений демонстрируют климатическую рост поверхностной температуры морской воды, тенденцию уменьшения площади и толщины ледяного покрова. Представлены данные наблюдений за толщиной ледяного покрова за 2010 -2020 гг. Имеется климатическая тенденция нагрева воды 0,10 0С за пятьдесят лет (полвека). Последнее десятилетие наблюдается линейный тренд уменьшения толщины льда с характерной скоростью 4 см/год. Показана будущая экономическая выгода порта вследствие уменьшения временных и финансовых затрат на ледокольную проводку судов на нефтебазу. Отмечается, что наиболее сложная ледовая обстановка при движении на нефтехранилище. Это уменьшение числа суток работы ледокола, увеличение скорости проводки судов, уменьшение обслуживающего парка специальных судов навигации в ледовых условиях, перераспределение освободившегося ледокольного флота в пользу северных регионов, сокращение времени доставки топлива с нефтехранилища.
Ключевые слова: порт Владивосток, климатический тренд, ледяной покров, ледокольная проводка судов
Возрастающая социально-экономическая роль порта Владивосток
Порт Владивосток является одним из основных узлов морских транспортных перевозок на Дальнем Востоке и его роль постоянно возрастает вследствие роста объема торговли с ускоренно развивающимися странами Азиатско-Тихоокеанского региона. Грузооборот порта более 10 млн. т/год и за последние пять лет удвоился. Экономическим преимуществом порта является его устойчивая железнодорожная связь с развитыми западными регионами РФ. Одновременно порт осуществляет внутренние каботажные перевозки, здесь также активно работает рыболовный флот Приморья.
Важной составляющей такой грандиозной многопрофильной организации является стратегическое планирование ее экономической деятельности на десятилетия, поскольку перестройка основных фондов имеет значительную временную инерцию и есть необходимость рассматривать сценарии развития на десятилетия вперед с учетом современных вызовов. Ниже в работе главное внимание уделяется оценке климатических трендов прилегающих к порту акваторий и оценка возможных экономических последствий для устойчивого функционирования предприятий.
Климатические тренды прилегающих акваторий порта Владивосток
Порт Владивосток находится в заливе Петра Великого Японского моря, прилегающего к северо-западной части Тихого океана. Современные большие базы данных по пространству и времени [4, 5] позволяют проследить климатические изменения различных частей океанов и морей. Не вдаваясь в подробности расчетов, рассмотрим результаты климатических трендов температуры поверхности воды [4] в субарктической и субтропической частях северо-западной части Тихого океана. Для субтропической зоны зимнего месяца февраля имеем среднюю температуру воды на поверхности 17,8 0С и имеется климатическая тенденция нагрева на 0,25 0С за пятьдесят лет. Летом в самый теплый месяц август температура в этой акватории 27,2 0С за полвека температура повысилась порядка на 0,10 0С. Отметим также, что имеется тенденция увеличения пространственного градиента температуры поверхности в субтропической части океана на величину порядка 5*10-4 0С/(градус широты). Это можно интерпретировать, что ожидается увеличение количества тропических циклонов и повышается риск прохождения тайфунов по акватории порта Владивосток. На широте Владивостока в субарктической северо-западной части Тихого океана характерная температура поверхности воды зимой (февраль) порядка 2,6 0С, летом (август) 13,0 0С. Отметим, что вследствие глобального круговорота климатические характеристики Японского моря и прилегающих акваторий рас-
X X
о
го А с.
X
го т
о
м о м м
см см о см
о ш т
X
3
<
т О X X
сматриваемого порта определяют тренды субтропической северо-западной части Тихого океана. Представленным результатам по Тихому океану соответствуют результаты положительных линейных трендов температуры поверхности воды в Японском море [5] с со скоростью нагревания порядка 0,01 0С/год.
Резюмируя сказанное отметим, что имеется климатическая тенденция нагрева акваторий, прилегающих к порту Владивосток. Одновременно наблюдается тренд роста пространственных градиентов температуры поверхностной воды в акваториях зарождения тропических циклонов и как следствие, потенциальное увеличение их количества на масштабе десятилетний.
Ледовая обстановка порта Владивосток и связь с нефтебазой
С экономической точки зрения ледокольная проводка судов в порту приводит к дополнительным затратам. Это создание, содержание, эксплуатация судов ледового класса [2], гидрометеорологические затраты за наблюдением и состоянием ледяного покрова рассматриваемой акватории. В тоже время понятно, что климатическая тенденция нагрева поверхности морской воды в акваториях снижает временной период ледокольной проводки судов и в перспективе вследствие нагрева гидросферы планеты с экономической и навигационной точки зрения ледовая обстановка становится проще.
В заливе Петра Великого в зимний период благоприятная ледовая обстановка в Уссурийском заливе. Наиболее сложная в северной части Амурского залива и в закрытых бухтах. Здесь период ледокольной проводки порядка 3 - 4 месяца. Масштаб прохода через стационарные поля ледяного припая порядка 10 миль, толщина льда 55 -75 см. Характерный ледовый покров представлен на рис. 1. В северной части Амурского залива необходима ледокольная проводка судами класса Агс4 (Л1), маркером выделен один из основных маршрутов А-НБ ледокольной проводки, берущий начало в точке A в проливе Босфор Восточный, рис.1. Даже в относительно теплые зимы самостоятельное движение при несложной ледовой обстановке требуются суда класса 1се2 (Л3).
В ТОИ ДВО РАН, в частности [1], проводились исследования свойств и полей ледяного припая в прилегающих акваториях. Не вдаваясь в подробности результатов, выделим главное для навигации и экономических приложений. Имеется декадная тенденция к уменьшению ледяного покрова и толщины льда. В тоже время, межгодовая вариация теплых и холодных зим подтверждается инструментально. В частности, имеем следующие натурные данные толщины льда в последние десятилетия (зима, район мыса Токаревский, точка T в районе начала курса к нефтебазе Р-НБ на рис. 1). В аномально холодные зимы 2010, 2012, 2013, 2018 гг., табл.1, характерная сезонная температура была менее -110С, толщина ледяного покрова превышала 60 см. В аномально теплые зимы 2017, 2019 гг. толщина льда была соответственно 42 и 30 см. В целом за последнее десятилетие в наблюдаемом районе наблюдается климатическая тенденция уменьшения толщины льда с характерной скоростью 4 см/год.
Таблица 1
Толщина ледяного припая (февраль) на мысе Токаревский (точка Т на рис. 1). 2010, 2012, 2013, 2018 - аномально холодные года, 2017, 2019 - аномально теплые года. (Регулярные
наблюдения за 2011 отсутств уют).
Год 2010 2012 2013 2014 2015
Толщина 81 63 64 54 60
льда, см
Год 2016 2017 2018 2019 2020
Толщина 46 42 60 30 40
льда, см
Рис. 1. Образец снимка со спутника Landsat-8 (04.02.2018) в период сложной ледовой обстановки порта Владивосток. Ледяной припай в северной части Амурского залива. НБ -нефтебаза. Дуга Р-НБ - курс ледокольной проводки судов до нефтебазы. Т - мыс Токаревский.
Суммируя сказанное, в последнее десятилетие имеется климатическая тенденция к более благоприятной ледовой обстановки для зимней навигации порта Владивосток. Как следствие, ожидается уменьшение затрат порта на зимнюю ледокольную проводку судов.
К оценке экономической эффективности вследствие климатических трендов
Экономический интерес к эксплуатации ледокольного флота и судов ледового класса растет вследствие интереса к освоению Северного морского пути [6, 7], что также в большой степени является следствием климатических трендов. В соответствие с общим экономическим подходом можно выделить следующие параметры экономии из-за климатической тенденции уменьшения ледового покрова в зимний период:
1. Уменьшение числа суток работы ледокола вследствие уменьшения временного периода наличия полей припайного льда.
2. Увеличение скорости проводки судов по причине уменьшения толщины ледяного покрова. Как следствие, сокращение времени активной работы судна, то есть сокращение износа, расхода топлива.
3. Уменьшение обслуживающего парка специальных судов навигации в ледовых условиях. Это сокращение затрат на их содержание. В соответствие с [2] норматив затрат на ремонт и содержание составляет 2% от строительной стоимости ледокола
4. Сокращается время доставки топлива с нефтебазы. Отсюда потенциальное увеличение грузооборота портов. Как результат рост экономической эффективности.
5. Перераспределение освободившегося ледокольного флота в пользу северных регионов.
Заключение
В целом климатическая тенденция потепления и уменьшения ледяного покрова на временном масштабе десятилетий приводит к более благоприятным условиям навигации в зимний период. В тоже время, межгодовые изменения, различие в изменении параметров в холодные и теплые зимы на порядок могут превышать климатические тренды в одну и другую стороны. С точки зрения обсуждаемой проблемы опасность вызывают холодные зимы. Также возможен тренд в сторону увеличения частоты появления тропических циклонов из-за зафиксированного климатического роста пространственных градиентов температуры на поверхности тропической части Тихого океана. (Тема государственного задания «Исследование и мониторинг климатически активных веществ, Регистрационный номер 122110700009-1).
Литература
1. Дубина В.А. Плотников В.В. Лазарюк А.Ю. Особенности ледяного покрова в районе полуострова Ломоносова (залив Петра Великого) // Вестник ДВО РАН. 2015. № 2, С 93-100. https://cyberleninka.nj/artide/n/osobennosti-ledyanogo-pokrova-v-rayone-poluostrova-lomonosova-zaNv-petra-velikogo
2. Загородников М. А. Снижение стоимости строительства и эксплуатации судов российского ледового флота // Экономика и Управление. 2017. N 7 (141). С. 4144. https://cyberleninka.m/artide/n/snizhenie-stoiiTiosti-stroitelstva-i-ekspluatatsii-sudov-rossiyskogo-ledovogo-flota.pdf
3. Кильматов Т.Р., Лазарюк А.Ю. Рециркуляция вод залива Петра Великого Японского моря вследствие осеннего муссона // Вестник Инженерной школы ДВФУ. 2020. № 2(43). С. 106-115. DOI dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2020-2-11 URL: https://www.dvfu.rU/vestnikis/archiveeditions/2-43/11/
4. Кильматов Т.Р., Черепанова А.Д. Изменение термических характеристик на поверхности северной части Тихого океана и возможные климатические последствия. // Морские интеллектуальные технологии. 2021. №4. Том 3. С. 105-108. https://doi.org/10.37220/MIT.2021.54A095
5. Ростов И.Д., Рудых Н.И., Ростов В.И., Воронцов А.А. Проявления глобальных климатических изменений в прибрежных водах северной части Японского моря//Вестник ДВО РАН. 2016. № 5. С. 100-112. http://vestnikdvo.ru/index.php/vestnikdvo/issue/archive/
6. Рукша В.В., Головинский С.А., Белкин М.С. Ледокольное обеспечение крупнейших национальных арктических углеводородных проектов. // Арктика: экология и
экономика. 2016. № 4 (24). С. 109-113. http://arctica-ac.ru/rubric/9/
7. Фролов И.Э. Освоение российской зоны Арктики: проблемы воссоздания транспорт ной и военной инфраструктур. // Проблемы прогнозирования. - 2015. - № 6. - С. 67-74. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26001068
The Climate Trends and Possible Economic Changes for the Sea Port
Vladivostok Kilmatov T.R., Lazaryuk A.Yu.
Far Eastern Federal University
JEL classification: D20, E22, E44, L10, L13, L16, L19, M20, O11, O12, Q10, Q16, R10, R38, R40, Z21, Z32_
The winter sea water area of the Port Vladivostok is considered. Observational data demonstrate the climatic increase in the sea water surface temperature. There is a tendency to reduce the area and thickness of the sea ice cover. The observation data of the ice cover thickness for 2010 - 2020 are presented. There is a climatic trend of water heating by 0.10 0C in half century. The last decade has the linear trend of ice thickness decrease with an average rate 4 cm/year. There is a future economic benefit due to climate change. This is due to the reduction of time and financial costs for icebreaking escort of vessels to the port oil storage. It is noted that the most difficult ice situation is when motion in direction to the oil storage. There is an economic benefit: this is a reduction in the number of days of operation of the icebreaker; this is the increase in the speed of escorting ships; this is the decrease in the servicing fleet of special navigation vessels in ice conditions; this is the redistribution of the freed icebreaker fleet in favor of the northern regions; this is the reduction in the time for delivering fuel from the oil storage Keywords: Port Vladivostok, climate trend, ice cover, icebreaker assistance References
1. Dubina V.A. Plotnikov V.V. Lazaryuk A.Yu. Features of the ice cover in the
region of the Lomonosov Peninsula (Peter the Great Bay) // Bulletin of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences. 2015. No. 2, pp. 93-100. https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-ledyanogo-pokrova-v-rayone-poluostrova-lomonosova-zaliv-petra-velikogo
2. Zagorodnikov M. A. Reducing the cost of construction and operation of
ships of the Russian ice fleet // Economics and Management. 2017. No. 7 (141). pp. 41-44. https://cyberleninka.ru/article/n/snizhenie-stoimosti-stroitelstva-i-ekspluatatsii-sudov-rossiyskogo-ledovogo-flota.pdf
3. Kilmatov T.R., Lazaryuk A.Yu. Recirculation of the waters of the Peter the
Great Bay of the Sea of Japan due to the autumn monsoon // Bulletin of the FEFU School of Engineering. 2020. No. 2(43). pp. 106-115. DOI: dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2020-2-11 URL:
https://www.dvfu.ru/vestnikis/archiveeditions/2-43/11/
4. Kilmatov T.R., Cherepanova A.D. Changes in thermal characteristics on
the surface of the North Pacific Ocean and possible climatic consequences. // Marine intelligent technologies. 2021. №4. Volume 3, pp. 105-108. https://doi.org/10.37220/MIT.2021.54.4.095
5. Rostov I.D., Rudykh N.I., Rostov V.I., Vorontsov A.A. Manifestations of
global climate change in the coastal waters of the northern part of the Sea of Japan//Vestnik FEB RAS. 2016. No. 5. P. 100-112. http://vestnikdvo.ru/index.php/vestnikdvo/issue/archive/
6. Ruksha V.V., Golovinsky S.A., Belkin M.S. Icebreaking support for the
largest national Arctic hydrocarbon projects. // Arctic: ecology and economics. 2016. No. 4 (24). pp. 109-113. http://arctica-ac.ru/rubric/9/
7. Frolov I.E. Development of the Russian zone of the Arctic: problems of
reconstruction of transport and military infrastructures. // Forecasting problems. - 2015. - No. 6. - S. 67-74. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26001068
X X
о го А с.
X
го m
о
м о м м
