Цунами: кто предупрежден, тот вооружен

О том, что представляют из себя волны цунами в океане и подобные им явления в окраинных морях и внутренних водоемах, в чем состоит их потенциальная и, похоже, еще во многом недооцененная угроза, в предыдущей статье «Цунами: экзотическая угроза или недооцененная опасность?» свое мнение высказывал доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией математического моделирования волн цунами Института вычислительной математики и математической геофизики (ИВМиМГ) СО РАН Вячеслав Константинович Гусяков. В этой статье продолжение темы.

Исследование любого опасного явления природы, кроме фундаментального (понимание его природы), имеет и важнейшее практическое значение. Наука должна в меру своих возможностей предсказывать опасности, угрожающие человеку и человечеству, и предлагать механизмы защиты.  Для России, как и для других стран ареала европейской цивилизации, цунами долгое время было либо неизвестной, либо мало актуальной угрозой. Впервые научное описание цунами дал испанский историк, географ и натуралист, католический миссионер Хосе де Акоста. Он в своих трудах зафиксировал цунами высотой до 25 метров, которое образовалось после мощного землетрясения в Лиме, Перу, в 1586 году.

Однако угрозы штормов, ураганов и подобных им стихийных бедствий всегда были актуальны для приморских стран, в том числе и России. Поэтому при строительстве поселений, портов, городов, как правило, выбирались защищенные от штормов бухты и заливы. Но если город и порт защищены от штормовых волн самой природой, то это, в большинстве случаев, служит и неплохой защитой от волн цунами. Например, такие российские дальневосточные города, как Владивосток, Петропавловск-на-Камчатке и ряд других хорошо защищены своим положением  от ударов цунами. Впрочем, полностью от этой опасности даже они не избавлены. Как показал пример разрушительного цунами в Японии в 2011 году, полной гарантии безопасности  не дают и искусственные инженерные сооружения, всегда существует вероятность, что стихия окажется сильнее.

При этом природная защита есть далеко не у всех городов и населенных пунктов российского Дальнего Востока. И чем меньше поселение, тем менее целесообразно защищать его  искусственными сооружениями.

Между тем, по мере увеличения плотности населения в прибрежных районах, усиления экономической деятельности количество не защищенных от угрозы цунами поселений и хозяйственных объектов растет.

В СССР, после трагедии, вызванной разрушением цунами города Северо-Курильска, в 1952 году, к этой угрозе стали относиться вполне серьезно. Особенно с учетом того, что в те годы началось активное хозяйственное освоение Дальнего Востока. В 1958 году  была создана система оперативного предупреждения об угрозе цунами на Дальнем Востоке. Работа системы предупреждения быстро выявила ее главный недостаток – большое количество ложных тревог. Это связано со сложностью самого явления и неоднозначностью прогноза цунами только по сейсмическим данным. При этом все оценки должны быть сделаны в течение 15-29 минут, поскольку  после землетрясения остается совсем немного времени до прихода цунами на берег. Но здесь на помощь приходят математические методы, они начинают использоваться для прогнозирования угрозы цунами с 60-х годов ХХ века.

Вторая главная практическая задача в проблеме цунами – это предварительное цунами-районирование побережья. Первые оценки цунами-опасности были получены еще в середине 60-х годов. Тогда в СССР в борьбе с этой угрозой решили пойти самым простым путем. Постановлением правительства было запрещено любое строительство в цунамиопасных зонах. Но, как это часто бывает с простыми решениями, оно уже давно фактически не работает. Хозяйственно-экономическая деятельность диктует свои законы. Это касается в первую очередь освоения полезных ископаемых. Их месторождения часто могут находиться именно в цунамиопасных местах. Так, северная часть острова Сахалин и его шельф стали одним из важнейших районов добычи нефти и газа в России. А образование цунами там вполне вероятно.

Впрочем, и об этом речь шла в предыдущей статье, угроза цунами и цунамиподобных явлений существует практически на всем морском побережье России, а также и на многих внутренних водоемах. Поэтому прогнозирование такой опасности становится не только гуманитарной, но и важной экономической задачей, без решения которой нельзя в полной мере говорить о безопасности и стабильности хозяйственной деятельности во многих регионах нашей страны.

К сожалению, пока в этом плане, кроме неработающих запретов, мало что сделано. Действующая система предупреждения об угрозе цунами может, в лучшем случае, предупредить о необходимости немедленно бежать из опасного места. А необходимо что-то более основательное.

И вот здесь свое слово может сказать, в том числе, и лаборатория математического моделирования волн цунами ИВМиМГ СО РАН. По словам Вячеслава Константиновича Гусякова, в качестве первоочередного шага необходимо поставить задачу создания обзорной карты цунамиопасности всего российского побережья или хотя бы для начала Дальнего Востока. Наличие такой карты даст основу для работ по детальному цунамирайонированию и получению оценок риска для конкретных береговых поселений, гаваней и портов, а также для планирования защитных мероприятий в случае ожидаемого цунами.   

В этом плане в лаборатории наработан хороший задел. Создана экспертная база данных, которая содержит подробные сведения по сейсмической активности и цунамигенным землетрясениям во всем Тихоокеанском регионе за все время исторических наблюдений. А здесь это период с 47 года до н.э. и по наше время. В состав базы данных входит основной каталог цунамигенных событий Тихого океана (свыше 1500 событий), каталог наблюдений высот цунами с географическими координатами (свыше 15000 записей), сводный сейсмический каталог Тихоокеанского региона (свыше 200 000 записей), а также большой набор батиметрических данных. База снабжена специализированной географической оболочкой, построенной на принципах ГИС-технологий и обеспечивающей удобные средства для выборки, визуализации и обработки данных. В состав базы включен блок для получения оценок цунами-опасности на основе статистико-вероятностного анализа данных о появлении цунами на конкретном участке побережья. Через систему МОК ЮНЕСКО база распространена в 18 странах Тихоокеанского региона.

В лаборатории предложен новый подход к решению задачи долгосрочной оценки цунамиопасности (цунамирайонирования) побережья, основанный на комбинации традиционного вероятно-статистического анализа имеющихся данных и численного моделирования цунами с использованием сейсмотектонической модели сейсмического режима территории. Этот подход уже был опробован для оценки цунами-опасности побережья Камчатки со стороны Берингова моря.  Также лаборатория совместно с рядом отечественных и зарубежных университетов и научных учреждений проводит международные экспедиции и развивает активное сотрудничество по изучению проблем и угроз цунами. Развивается сотрудничество и с международными структурами, работающими по этой теме.

Сейчас  в лаборатории накоплена «критическая масса» данных, чтобы приступить к решению назревшей задачи – составление обзорной карты цунамиопасных районов на всем побережье России.

Совместно с коллегами из Института вычислительных технологий СО РАН подана такая заявка на конкурс исследовательских проектов РНФ, и она была поддержана конкурсной комиссией. Обзорная карта, конечно, не решает всех задач, связанных с оценкой цунами-опасности и цунами-защитой, но будет сделан хотя бы первый важный шаг в этом направлении.

 Кроме морского побережья, объектом такой работы должны стать и многие внутренние водоемы. Объем статьи не позволяет остановиться на проблеме безопасности и защищенности российских водохранилищ и гидротехнических сооружений. В этом плане можно порекомендовать, например, статью Константина Гурдина «Государственные воды» из еженедельника «Аргументы недели» (№ 28, 2014 год). Ситуация в этой сфере угрожающая и первые звонки уже были, например, трагедия города Крымска в Краснодарском крае в 2012 году (168 жертв).

Но пока в российских властных коридорах, похоже, господствует «философское» отношение к опасности цунами. Конечно, можно вслед за Высоцким сказать: «Бывают беды больше, чем цунами и радости сильнее, чем она». Но пора на смену привычной «парадигме»: «Пока гром не грянет, мужик не перекрестится», предложить другую: «Кто предупрежден, тот вооружен».

Юрий Курьянов