CC BY
171
А СТРАХАНСКИЙ ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
№2 (40) 2017. с. 29-34.
УДК 62.131
ОПЫТ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПАСНЫХ ПРИРОДНЫХ ЯВЛЕНИЙ В РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ Ольга Александровна Иванова Дальневосточная пожарно-спасательная академия-филиал Санкт-Петербургского университета государственной противопожарной службы
МЧС России [email protected]
Опасные природные явления, оценка риска, ущерб, прогнозирование природных опасностей.
Рассмотрены основные тенденции в исследовании опасных природных явлений в России. Выделены такие ключевые направления исследований, как прогнозирование природных опасностей и оценка риска, а также оценка, предотвращение или смягчение ущерба. Основными проблемами при изучении опасных природных явлений можно считать отсутствие общепринятой методики и использование при расчетах большого количества допущений.
EXPERIENCE OF RESEARCH OF HAZARDOUS NATURAL PHENOMENAIN THE
RUSSIAN FEDERATION AT THE PRESENT STAGE Ivanova Olga Alexandrovna Far East Fire and Rescue Academy-Branch of the St. Petersburg University State Fire Service EMERCOM of Russia [email protected]
Natural hazards, risk assessment, damage, forecasting of natural disasters.
Among the basic trends in research of natural hazards in Russia are forecasting of natural disasters, risk assessment, assessment, prevention and mitigation of damages. The main problems in this fieldare the lack of a general research methods and accurate calculations.
Знания о природных опасностях, как и о возможных способах адаптации к ним, аккумулировались человечеством на протяжении столетий. К настоящему времени накоплен значительный объем информации о природе опасных явлений (ОПЯ), закономерностях их развития и т.п., а меры по обеспечению безопасности расширяются и совершенствуются. Несмотря на это, социальные и материальные потери от катастрофических природных явлений постоянно растут. Многие исследователи [5, 11] связывают это не столько с ростом опасностей природных катаклизмов, сколько с увеличением уязвимости общества. С одной стороны, человек осваивает территории, подверженные природным опасностям, с другой -создает все больше объектов, обладающих способностью усиливать природный риск. Также при исследовании ОПЯ на современном этапе необходимо учитывать резкие изменения
планетарного климата, которые в последние годы привели к активизации многих природных опасностей.
В связи с этим изучение ОПЯ становится одним из важнейших направлений географических исследований. Целью большинства исследований являются прогнозирование природных опасностей и оценка риска, а также оценка, предотвращение или смягчение ущерба.
В настоящее время разработан обширный арсенал методов прогнозирования опасных природных явлений: историко-аналитические подходы, анализ результатов мониторинговых наблюдений, изучение и анализ предвестников ОПЯ и др. Многие методы основываются на вероятностно-детерминированном подходе, дающем возможность прогнозировать частоту проявления опасного процесса определенного энергетического класса на той или иной территории по имеющейся исходной информации [28].
Прогноз природной опасности осуществляется для определенных территорий, он призван показать, с учетом имеющегося опыта и действующих в обществе механизмов природопользования, опасный природный фон, на котором развивается хозяйственная деятельность. Таким образом, прогнозирование ОПЯ тесно связано с оценкой потенциального риска от его наступления.
Исчисление риска представляет собой сложную задачу, требующую большого объема информации, включая сведения об особенностях географического положения, свойствах исследуемых объектов, характеристиках применяемых технологий и т.д. Существует довольно много подходов к оценке природного риска, отличающихся по своим принципам и конечной цели [17, 23,26, 29 и др.]. Одно из первых исследований теории рисков, в котором была дана характеристика особенностям географии природного риска, было проведено С.М. Мягковым [24]. А.К. Черкашин и Н.Е Красноштанова [29] предлагают рассчитывать риск через вероятность наступления экстремальных событий. При этом суммарный ущерб вычисляется в форме исчерпания исходных ресурсов в естественном или производственном процессе и определяется их первичным запасом и вероятностью отказа на входе и выходе последовательности процедур. Авторами предложены уравнения хорошо описывающие разные ситуации возникновения риска и управления его проявлением. В качестве регулирующей переменной выступает величина Е0 (у) - доля площади территории с идентификационным показателем регулирования у. Появляется возможность рассчитать пространственное и временное распределение местоположений и событий по их благоприятности для хозяйственного использования. Это дает возможность решать задачи прогнозирования развития ситуации и создавать оценочные карты эффективности хозяйственной деятельности.
Оценку риска природопользования на глобальном уровне дает С.Б. Кузьмин [17]. Предлагаемый подход базируется на актуальном социально-экономическом и природном состоянии стран и учитывает все виды опасных природных процессов и явлений для всех видов природопользования в их рамках. В статистический анализ автором включены все страны мира с площадью более 50 км и населением более 25 тысяч человек. В результате по степени риска природопользования страны разделены на пять категорий на основании расчета коэффициента риска.
Особенности риска в природной среде рассматривает в своих работах В.И. Осипов [25-27]. По мнению автора, анализ риска должен начинаться с оценки вероятности возникновения природных опасностей и определения ущербов. Соответственно, важнейшая задача оценки риска - прогноз опасного события, то есть нахождение вероятности его проявления [27]. Осипов делает акцент на понятии «приемлемый риск», который устанавливается на основе сбалансированной оценки выгод и потерь, учитывающей все экономические, социальные и экологические факторы; при этом во внимание должны приниматься интересы не только нынешнего, но и будущих поколений. Размер приемлемого
риска может изменяться в зависимости от социально-экономического развития страны и ее отдельных регионов.
Комплексный подход в оценке развития опасных явлений в природной, техногенной и социальной сфере, базирующийся на понятии цикличности, предлагает С.Е. Байда [4]. Автор выделяет астрономические циклы и выявляет их влияние на возникновение ОПЯ. Он накладывает данные циклы на статистическую информацию об опасных природных явлениях в соответствующем временном масштабе и динамике их проявлений. Далее вычисляется произведение полученных коэффициентов влияния и возможная интенсивность развития опасных явлений.
В.Г. Бондур и др. [6] особое внимание уделяют антропогенным факторам в динамике природных катастроф. Авторы предлагают оценку риска от природных катастроф, критерии оценки их опасности, рассматривают показатели эффективности управления риском от природных катастроф. Кроме того, анализируется социальное и человеческое измерение риска, а также способы принятия решений при оценке риска.
Одним из способов прогнозирования ОПЯ и оценки риска является составление карт природных опасностей (природного риска), на которых выделяются площади с одинаковой вероятностью развития какой-либо опасности с определенными физическими параметрами в течение заданного интервала времени. Карты бывают нескольких масштабных уровней: глобального, федерального, регионального, территориального и объектового. Кроме того, по степени охвата источников риска карты могут быть дифференцированными или интегральными (комплексными). Первые характеризуют условия и возможный ущерб от одной природной опасности, вторые - суммарный эффект от нескольких из них на данной территории за определенный период времени.
Примером дифференцированной карты является карта общего сейсмического районирования, на которой отражается распределение вероятности сейсмических событий по их интенсивности в пространстве и времени. В 1997 г. был создан комплект карт общего сейсмического районирования России (ОСР-97), предназначенный, прежде всего, для сооружения различных объектов [24]. Карты построены с учетом важнейшей закономерности: чем больше масштаб явления, тем реже оно возникает. В комплект входят три карты (А, В, С), отражающие расчетную интенсивность сейсмических сотрясений (в баллах шкалы MSK-64), ожидаемых на данной площади с заданной вероятностью в течение 50 лет.
Примером интегральных карт может служить серия тематических карт для наиболее распространенных на территории России видов природных опасностей: наводнений, штормовых ветров и смерчей, подтопления, оползней, селей, переработки берегов водохранилищ, эрозии, карста, набухания и просадки грунтов, ранних заморозков, мерзлотных процессов, цунами и морской абразии, снежных лавин [27].
Различают также карты социального, экономического и экологического рисков. Карты социального риска характеризуют распределение вероятностей гибели, ранения, утраты здоровья для отдельного человека или группы, находящихся в зоне возможного поражения в течение года. Оценка экономического риска позволяет установить возможные потери для объектов техносферы в денежном выражении, а экологического - возможные потери для природы [26].
Грамотная оценка природных рисков позволяет количественно оценить возможные человеческие жертвы и материальный ущерб при развитии одного или нескольких опасных процессов. Возможность оценки ущерба от природных опасностей, а также уязвимости общества перед лицом ОПЯ, в настоящее время исследуется многими учеными [7, 8, 19, 20, 22, 25 и др.].
Оценка ущерба от опасных природных явлений обычно проводится на основе полной стоимости объектов, оказавшихся в зоне поражения, и степени их уязвимости от природного явления. Уязвимость материального объекта принято оценивать по отношению затрат,
необходимых для восстановления его прежних функций, к полной стоимости объекта; оценка уязвимости дается в относительных единицах или процентах. Уязвимость в социальной сфере отражает гибель или степень увечья человека. Показатель уязвимости при смертельном исходе равен 1 (или 100%); для пострадавших степень уязвимости является величиной переменной (но не превышающей единицы) и определяется стоимостью лечения или компенсаций за инвалидность [27]. Следует отметить, что оценка уязвимости представляет весьма сложную задачу, решение которой невозможно без знания механизма воздействия опасных природных процессов, а также реакции на них различных реципиентов.
Важным элементом в исследовании ОПЯ в России является система наблюдения за природными процессами, которая включает в себя несколько служб мониторинга, осуществляемого разными ведомствами: Росгидромет (более 1500 тыс. станций и 2000 постов по всей стране) РАН, МЧС, МПР, Росатом и др. Мониторинг опасного природного явления включает оперативное получение информации о явлении, о вызывающих его внешних воздействиях и о влияющих на него факторах, анализ оперативно получаемой информации, математическое прогнозирование явления с использованием современных вычислительных средств и методов, сопоставление результатов моделирования с данными наблюдений. В случаях, когда протекание реального события и прогностические оценки не указывают на его дальнейшее усиление и существенные негативные последствия, система мониторинга переходит в пассивный режим контроля явления [15].
В настоящее время разработаны различные методики исследования отдельных видов опасных природных процессов. Согласно статистическим данным, подавляющее количество опасных явлений относится к гидрометеорологическим(ОГЯ) [9]. В связи с этим, значительная часть исследований в рассматриваемой области посвящена именно ним [3, 10, 11, 13] и др.].
М.М. Антонова [2] предлагает комплексную методику оценки опасных гидрометеорологических явлений, основанную на учете распространенности конкретных опасных гидрологических явлений по субъектам РФ, их масштабности, частоте проявления и опасности для населения, хозяйства и водных экосистем. ОГЯ оцениваются от <0,2 балла («приемлемый риск») до 1 балла («исключительно опасные»). Характеристика влияния конкретных видов опасных гидрометеорологических явлений на население и хозяйство выполнена на основе экспертной (балльной) оценки степени опасности конкретного явления для каждого субъекта РФ в пределах волжского бассейна.
Т.З. Джандубаева и В.В. Мовсесова [13] исследуют такие ОПЯ, как град, гроза, сильный ветер, при помощи оценки опасных гидрометеорологических явлений в баллах по числу дней, сопоставив данные метеонаблюдений за два периода.
Е.С. Волкова и др. [10] при помощи ГИС-технологий исследуют влияние опасных гидрометеорологических явлений на производство сельскохозяйственной продукции.
В работе Е.В. Булдаковой и др. [7] рассматривается подход к оценке уязвимости территорий для наводнений, приводится алгоритм операций оценки уязвимости территорий и определен набор необходимых параметров. В качестве базовой элементарной единицы оценки уязвимости берется урболандшафтный участок, а за интегральный показатель оценки уязвимости принимается разница показателей природно-ресурсного потенциала до и после наступления опасного события.
Существует множество работ, связанных с исследованием ОГЯ в конкретных регионах. Так, В.В. Долженковой и А.В. Звягинцевой [12] был организован мониторинг чрезвычайных ситуаций гидрологического характера на территории Воронежской области, который позволил выявить наиболее опасные ОГЯ для данного района. П.И. Меркулов [21] и др. изучили влияние климатических изменений на динамику опасных гидрометеорологических явлений на территории Мордовии.
Отдельные исследования посвящены изучению опасных гидрометеорологических явлений в морских и прибрежных зонах. Анализ штормовых явлений на Чёрном и Азовском
море дается в работах [3, 16, 18 и др.]. Общие проблемы мониторинга экстремальных морских природных явлений в Азово-Черноморском бассейне и прилегающих к нему районах рассматриваются в исследовании С.Ф. Доценко и В.А. Иванова [15]. Авторы отмечают, что сравнительно небольшая величина бассейна делает трудновыполнимым мониторинг и оперативное реагирование на быстро протекающие опасные морские явления и исследуют перспективы разработки системы предупреждения о цунами в Черном море.
Д.В. Магрицкий [18] рассматривает опасные гидрологические явления и процессы в устьях рек, впадающих в Каспийское море, отмечая, что на интенсивность многих ОГЯ заметно влияют крупномасштабные и быстрые колебания уровня Каспия. Автор дает следующую классификацию наводнений: стоковые, смешанного типа (стоково-заторные и стоково-морфодинамические) и нагонные (наводнения морского генезиса).
Н.И. Алексеевский и др. [1] дают обоснование для определения границ зоны прибрежно-приморского природопользования для российского побережья Белого, Баренцева, Балтийского, Азовского, Черного и Каспийского морей, а также определение состава опасных природных явлений в их пределах. Ученые рассматривают природно-экономические зоны побережий (ПЭЗП), в которых жизнедеятельность населения основана на использовании прибрежно-морских ресурсов. Выделяются опасные природные явления, от которых зависит безопасность ПЭЗП: наводнения; штормовые нагоны, штормовое волнение, штормовые сгоны, интрузия морских вод, маловодье, подтопление, опасные ледовые явления, интенсивное переформирование берегов.
В целом следует отметить, что в последние годы в отечественной науке исследований опасных природных явлений становится все больше. Несмотря на отсутствие общепринятой методики и использование при расчетах большого количества допущений, прогнозирование природных опасностей и оценка риска являются важными инструментами для принятия решений по обеспечению безопасности общества, а также дают возможность инвестировать в мероприятия, направленные на снижение риска. Такая оценка позволяет осуществить анализ потерь от менее опасных, но часто встречающихся явлений, и потерь от более опасных, но редких событий.
Литература
1. Алексеевский Н.И., Айбулатов Д.Н., Магрицкий Д.В., Ретеюм К.Ф. Природно-экономические зоны побережий и мониторинг опасных природных явлений // Труды Государственного океанографического института. 2013. № 214. С. 264-277.
2. Антонова М.М. Комплексная оценка опасных гидрогеологических явлений в бассейне Волги // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2011. № 1. С. 48-54.
3. Багрова Л.А., Смирнов В.О., Гунькина И.Ю., Змерзлая К.С. Опасные природные явления в Крыму // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2013. Т. 9. № 2-1 (10). С. 115-126.
4. Байда С.Е. О комплексном подходе в оценке развития опасных явлений в природной, техногенной и социальной сфере жизнедеятельности человека с учетом влияния астрономических, производственных и биологических циклов. // Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций. Сборник материалов. Москва, 2002. С. 7-8.
5. Бедрицкий А.И., Коршунов А.А. и др. Опасные гидрометеорологические явления, вызываемые ветром, и их влияние на экономику России // Метеорология и гидрология. 2001. № 2. С. 5-16.
6. Бондур В.Г., Крапивин В.Ф., Савиных В.П. Мониторинг и прогнозирование природных катастроф. -М.: Научный мир, 2009. - 692 с.
7. Булдакова Е.В., Заиканов В.Г., Минакова Т.Б. Оценка уязвимости территорий для опасных природных процессов (на примере наводнения) // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. - № 5. - 2015. - С.434-440.
8. Бурова В.Н., Заиканов В.Г., Заиканова И.Н., Минакова Т.Б. и др. Подходы к оценке уязвимости объектов экономики и территорий при возникновении ЧС природного характера//Проблемы снижения природных опасностей и рисков. Матер. Междунар. научно-практ. конф. "Геориск-2012". Т. 1. М.: РУДН, 2012. С.284-291.
9. Владимиров А.М. Опасные природные явления // Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. №1, 2005. С. 42-53.
10. Волкова Е.С., Мельник М.А., Фузелла Т.Ш. К оценке природных опасностей для сферы аграрного природопользования южной тайги Западной Сибири // Фундаментальные исследования. 2014. № 12-1. С. 153157.
11. Говорушко С.М. Эколого-географические основы оценки взаимодействия природы и общества. Автореф. дис. ... докт. геогр. наук. Барнаул, 2002. 50 с.
12. Говорушко С.М. Риски для человеческой деятельности, связанные с грозами // Проблемы анализа риска. - 2011. Том 8. № 4. С. 46-55.
13. Джандубаева Т.З., Мовсесова В.В. Мониторинг опасных и неблагоприятных метеорологических явлений на территории Ставропольского края // Научные исследования и разработки молодых ученых. Сборник материалов VII Международной молодежной научно-практической конференции. Под общей редакцией С.С. Чернова. 2015. С. 231-233.
14. Долженкова В.В., Звягинцева А.В. Возможности информационных технологий для прогнозирования опасных природных явлений // Гелиогеофизические исследования. Электронный научный журнал. 2015. С. 1 -8.
15. Доценко С.Ф., Иванов В.А. Морские катастрофические явления Азовско-Черноморского региона // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2011. № 24. С. 209-218.
16. Доценко С.Ф.,ИвановВ.А. Природные катастрофы Азовско-Черноморского региона.Севастополь: НПЦ «Экосити-гидрофизика», 2010. - 174 с.
17. Кузьмин С. Б. Мировые оценки риска природопользования // Проблемы современной науки и образования - 2015 - № 10 (40).
18. Магрицкий Д.В. Опасные гидрологические явления и процессы в устьях рек Каспийского моря. // География и регион: материалы междунар. науч.-практ. конф. (23-25 сентября 2015 г.): в 6 т. / Перм. гос. нац. исслед. ун-т. - Пермь, 2015. - Т. IV. Гидрометеорология. Картография и геоинформатика. - С. 77-85.
19. Марченко П.Е. Подверженность геосистем опасным природным процессам: основы методологии, интегральные оценки опасных горных геосистем// Вестник академии наук Чеченской республики. - №1 (22). -2014. - С. 93-101.
20. Махутов Н.А., Петров В.П., Резников Д.О., Куксова В.И. Идентификация определяющих параметров угроз, уязвимости и защищенности критически важных объектов по отношению к превалирующим угрозам природного, техногенного и террористического характера// Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. - №2. - 2008. - С. 34-41.
21. Меркулов П. И., Меркулова С. В., Хлевина С. Е. Опасные гидрометеорологические явления на территории Мордовии в условиях современного глобального потепления // ХЬ^ Огарёвские чтения: материалы науч.конф.в 3 ч. / отв. за вып. П. В. Сенин. - Саранск:Мордов. гос. ун-т, 2016. Ч. 2: Естественные науки / сост.: А. В. Столяров. - С. 326-332.
22. Мусаев В.К. О безопасности объектов экономики при чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера // Проблемы безопасности российского общества. - №3. - 2012. - С. 50-55.
23. Мягков С.М. География природного риска. - М.: Изд -во Моск. ун-та, 1995. - 224 с.
24. Общее сейсмическое районирование. Электронный ресурс. Камчатский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН» http://www.emsd.ru/osr
25. Осипов В.И., Бурова В.Н., Заиканов В.Г., Минакова Т.Б. Основы оценки уязвимости территорий для опасных природных процессов, определяющих чрезвычайные ситуации (принципы и методические подходы) // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2015, № 3.С. 195-203.
26. Осипов В.И. Природные опасности и стратегические риски в мире и в России // Экология и жизнь. -11-12(96-97),2009. - С. 4-16.
27. Осипов В.И. Управление природными рисками // Вестник Российской Академии наук. - Том 72. - № 8. - 2002. С. 678-686.
28. Управление риском: Риск. Устойчивое развитие. Синергетика. М.: Наука, 2000.- 431 с.
29. Черкашин А. К., Красноштанова Н. Е. Модели оценки рисков в природно -технических системах // География и природные ресурсы. - 2014. № 2. С. 149-160.
