Автоматизация Севера — Росгидромет накануне большого обновления

Автоматизация Севера — Росгидромет накануне большого обновления
Дата публикации
18 Февраля 2019
Источник
Корабел

Никакое судоходство в Арктике, о котором сейчас так много и с таким оптимизмом говорят, невозможно без одной вещи — максимально точных прогнозов от синоптиков. Или, вернее, как говорят в Росгидромете, оправданных прогнозов.

"Корабел.ру" побеседовал с главой Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Максимом Яковенко о новой платформе "Северный полюс", о глобальном потеплении, о суперкомпьютерах и полностью автоматизированных научных станциях.

– Объявлено, что в 2019 году Росгидромет представит новую систему гидрометеорологического обслуживания Северного морского пути. Расскажите, зачем она создается и чем будет отличаться от той, что существует сегодня?

– Как вы знаете, выдвинута стратегическая задача увеличить к 2024 году пропускную способность Северного морского пути до 80 млн тонн перевозимых грузов. В постсоветские годы объемы перевозок были небольшими, они очень долго снижались – вплоть до минимума в 3 млн тонн. Сейчас поднялись на уровень в 9-11 млн тонн. А требуется, напомню, до 80 млн тонн!

Для того, чтобы обеспечить безопасное судоходство в этом регионе, тем более в заявленных объемах, необходима развитая система гидрометеорологического обслуживания. Состоит она из трех элементов. Во-первых, это наблюдательная сеть, которая формирует первичные данные. Во-вторых, это вычислительные мощности и программное обеспечение, где обрабатываются собранные данные и делаются прогнозы. И в-третьих, это доведение информации до потребителя.

Наблюдательная сеть – самый дорогостоящий элемент. Она включает в себя всевозможные станции: метеорологические, гидрологические, морские, спутниковую информационную систему, радиолокационную. Содержать и обслуживать ее очень недешево, поскольку она разбросана по труднодоступным, удаленным, часто изолированным местам Арктики.

В советское время такая сеть была очень разветвленной и современной. Но с тех пор часть станций закрылась, на остальных лежит повышенная нагрузка. Поэтому Росгидромет поставил цель – обновить существующую наземную сеть наблюдений. Мы планируем сорок станций модернизировать, почти все они труднодоступны. И около тридцати – восстановить из заброшенного состояния.

– Что имеется в виду под словом "модернизировать"?

– В первую очередь, автоматизация. У нас есть автоматические станции, но там тоже нужен персонал для поддержания их работы и дублирования. Потому что система иногда выходит из строя, и, чтобы не прерывать наблюдения, нужно тут же переходить на ручное управление. Но содержание людей – это архидорого. Поэтому сейчас мы делаем проект по полной автоматизации, включая двойное, а в ключевых моментах – тройное резервирование оборудования. Оно потребует обслуживания всего раз в полгода.

Но этого мало. Надо еще решать проблему отсутствия спутниковой группировки. Исходя из федеральной космической программы, у нас должно быть два спутника типа "Арктика" на полярных орбитах. Их задача — все время висеть над полюсом и видеть всю информацию.

Увы, сегодня такой группировки у нас нет. Из восьми российских спутников на нас более-менее работают только два. Остальные ресурсно-ориентированные спутники серий "Канопус" и "Ресурс-М" на нас работают с ограничениями. Да, у нас есть возможность пользоваться данными иностранных аппаратов – на нас в какой-то мере работает 31 иностранный спутник. Но там тоже ограничения по использованию информации. А для ледовых прогнозов нужна первичка, причем практически в режиме онлайн — каждые четыре-пять часов новые данные по льду. И мы сейчас с рядом организаций прорабатываем систему малых спутников, которую можно в ближайшее десятилетие развернуть в Российской Арктике.

Еще нужна радиолокационная информация. Радиолокаторов по Северу нет нигде. Необходимо подобрать тип, который нам нужен; производителя, который будет это строить. И самое главное – это обслуживание, энергетика.

– Это все планы по модернизации систем сбора информации. А с остальными элементами как — тоже планируете их модернизировать?

– Здесь ситуация следующая. Для повышения эффективности обработки данных нужны суперкомпьютеры. У нас такой есть, мы его установили и тестируем. Он довольно мощный, а в следующем году мы доведем его мощность до двух петафлопс – примерно, как суперкомпьютер "Ломоносов" в МГУ. Наш компьютер и их – это два самых мощных в России и в СНГ.

Что касается прогнозирования, то сейчас выдача прогнозов осуществляется с помощью специальных моделей. Для Севера они есть только в Росгидромете, но имеют ограничения по расширениям. Узел сети, чтобы вы понимали, это 12-13 километров. Соответственно вы можете выдавать точку прогноза только через каждые 13 километров. А все, что между ними, усредняется. Весь мир идет по пути сокращения этого расстояния – до пяти, а в перспективе даже до одного километра. Задача архисложная! Мы тоже движемся в этом направлении, наши научные институты занимаются таким моделированием.

Вопрос доведения информации до потребителя — он тоже требует современных решений. Системой передачи данных "Иридиум" пользоваться тяжело, потому что она иностранная и дорогая. Есть российские системы – "Ямал", который Минсвязи запускало вместе с "Газпромом", и "Гонец", запущенный Роскосмосом. Вместе с будущей системой малых спутников, о которой я вам говорил, это уже три канала связи. Обеспечение каналов связи – это сейчас будет одна из ключевых задач.

И еще один момент — вся цепочка по сбору и передаче информации в идеале должна существовать в рамках одной общей системы. Сейчас у нас имеется две базовые системы, которые могут выполнять такую задачу. Это ЕСИМО (единая система информации в Мировом океане) и информационная система "Север". Мы анализируем, какую систему будем использовать для сбора и передачи всей информации.

– Задачи вы поставили, как я вижу, масштабные. А какие-то сложности при их решении возникали?

– Сложности традиционно связаны с энергоресурсами. Потому что все хорошее стоит дорого, а на Севере – в несколько раз дороже. Там низкие температуры, экстремальные условия. Автоматическая станция всем замечательна – обслуживается раз в полгода, способна работать полностью без человека, автономно. Но для ее функционирования нужно откуда-то брать электричество.

При этом часть станций мы все-таки оставляем с минимальным персоналом. И это еще больше обостряет вопрос энергоснабжения. Понимаете, когда человек год или два сидит без смены, только раз в полгода пароход привозит ему грузы, оборудование и на общение у него есть два-три дня, то эмоционально очень тяжело жить без устойчивой связи. Через спутниковый телефон, через интернет, чтобы можно было не просто услышать голос, а и картинку увидеть. Электричество здесь становится делом принципа.

Простой, казалось бы, вариант – это дизели, но они, во-первых, загрязняют окружающую среду, а во-вторых, обходятся в копеечку. С альтернативными источниками энергии тоже свои сложности. Солнечные панели не поставишь, так как там полгода полярная ночь. Ветряки могли бы выручить, но ветровые нагрузки там очень большие – обычная техника не подойдет, поскольку быстро выходит из строя в таких условиях. Нужны ветряки с особой конструкцией, что тоже увеличивает их стоимость.

Поэтому мы сейчас смотрим варианты по энергетическому оборудованию на тех же пеллетах. Это экологически чистое, древесное сырье. Гранулы автоматически загружаем через шнеки.

– Давайте перейдем к вопросам судоходства и навигации. Как сегодня капитаны и судоводители взаимодействуют с Росгидрометом? Есть ли с их стороны вопросы, пожелания, претензии? И, наоборот, есть ли у вас какие-то вещи, которые хотелось бы донести до капитанов?

– Мы находимся в полном контакте. Сейчас они раз в сутки получают информацию в определенных форматах прямо на капитанский мостик через систему "Север". В основном, их интересует ледовая обстановка, что понятно. Есть пожелание от судоводителей участить данную информацию, передавать ее не ежесуточно, а в более скоростном режиме.

Самое важное как для них, так и для нас, это качество каналов связи. Они должны быть устойчивыми и максимально широкими, позволять быстро прокачивать большие объемы информации. В тех широтах бывают частые электромагнитные помехи из-за активности солнца, так называемой космической погоды. Иногда бывает, что в некоторых районах связь теряется на 12 часов. Поэтому помехоустойчивость – одно из наиболее важных требований.

Исходя из Кодекса морского мореплавания, Росгидромет в открытый доступ выкладывает три вида бесплатной информации – по ветру, по температуре и по волнению. Эти данные также доводятся через официальные каналы для пользователей, присылающих запросы. Отвечают им наши управления – одно из восьми, в зоне действия которых находится весь СМП. Или информация выдается централизованно через наш Арктический и антарктический научно-исследовательский институт.

Остальная специализированная информация доступна после заключения договора с нашим управлением или институтом. Мы будем сейчас делать "единое окно" вместе с "Росатомом", где пользователи смогут получать нужную им информацию за определенную плату.

– У капитанов есть обязанность получать эти данные? Или они делают это по желанию?

– В кодексе морского транспорта написано, что капитан сам принимает решение, какой объем информации ему нужен для безопасного плавания. Есть минимальный набор из трех параметров, про которые я сказал, их должны получать все. Но обычно капитану нужно больше информации для понимания того, что у него впереди, особенно в ледоопасный период.

– Какова точность ваших прогнозов? Что и за какой период вы можете спрогнозировать?

– Говорить про точность не совсем корректно, мы пользуемся термином оправданность прогнозов. В 2018 году оправдываемость наших прогнозов – свыше 82%. Но это в целом, а если брать наиболее критичные разделы, то показатель будет выше. Самое главное для тех, кто идет Северным морским путем (СМП), это предупреждение о неблагоприятных явлениях. Так вот, по метеорологическим морским прогнозам оправданность о неблагоприятных явлениях – 95%. По гидрологическим морским прогнозам – 97%. Оправданность штормовых предупреждений – в этом году достигла 100%, мы ничего не упустили!

Если сравнивать с показателями других арктических держав, то мы находимся на хорошем уровне. Несмотря на все наши невзгоды, Росгидромет держится по прогнозам в первой шестерке-семерке мировых держав. Мы еще котируемся, особенно в Арктике. Другие страны – да, чуть побогаче, но у нас относительно более плотная сеть, которая собирает до 70% всей информации в Арктике.

– Недавно мы брали интервью у капитана буксира "Арго", работавшего в Арктике. Он говорит, что береговые радиостанции дают скудную информацию, зачастую с помехами, поэтому в Беринговом море приходится ловить сигналы от японцев, от китайцев из Шанхая, в общем, выкручиваться...

– Мы в рамках создания системы гидрометеорологического обеспечения Северного морского пути будем определять эффективную систему доведения прогностической продукции до потребителя.

– Уже многие годы снабжением научных станций занимается "Михаил Сомов". В планах Росгидромета – замена его новым судном. Скажите, на каком этапе проработки находится эта идея?

– "Сомов" – прекрасный северный трудяга, он работал и в Арктике, и в Антарктике. Сейчас опять в Арктику вернулся – это наша рабочая лошадь, уникальное судно. За все годы работы толщина его корпуса уменьшилась всего на полмиллиметра – это говорит о качестве судна. Его затирало льдами, он 133 дня дрейфовал. До сих пор по семь месяцев в году работает фактически во льдах. В прошлом году мы провели капитальный ремонт, так что судно еще послужит.

Конечно, давно уже возникает вопрос, чтобы ему на замену поставить новое судно, которое было бы более эффективно, хотя бы по двигателям. Но вопрос упирается в деньги. Хорошее судно по тому проекту, который мы сделали и пытаемся пробивать, стоит около 14 миллиардов. Поэтому мы ищем. Как только будет понимание, что деньги есть, объявим конкурс на проект. Это будет примерно такого же класса судно, но более экономичное.

– А с самим "Сомовым" что потом будет? Нет планов по открытию музея? Такое легендарное судно...

– Все музеи – дорогостоящие. Я просто восторгаюсь "Музеем Мирового океана", который находится в Калининграде, и его пароходом "Красин", стоящим в Санкт-Петербурге. Да и остальными экспонатами – они в прекрасном состоянии. Но вы знаете, сколько это стоит? И нервов, и денег... Да, есть легендарные суда, которые не хочется отправлять в отстой, но кто возьмется оплачивать их содержание? Поэтому о "Сомове" сейчас думать сложно. Посмотрим, как все будет, когда уже взамен начнет что-то проектироваться и строиться.

– В конце прошлого года сообщалось о приемке Росгидрометом научно-исследовательского судна "Профессор Вознесенский". Расскажите, кто его строил, где оно будет ходить, чем заниматься?

– Это судно предназначено для работы на Байкале. Еще в 2013 году были предусмотрены средства на проектирование и строительство научно-исследовательского судна для исследования озера Байкал. Проект шел тяжело. Нам он достался в "полуразобранном" состоянии, но благодаря эффективной работе корабелов и нашего коллектива (причем и центрального аппарата, и Иркутского управления), 5 ноября судно принято после ходовых испытаний в эксплуатацию.

"Профессор Вознесенский" будет заниматься исследованием озера Байкал. Это комплексный гидробиологический мониторинг, наблюдения за донными отложениями, за качеством поверхностных, грунтовых вод. Также он будет обеспечивать наши труднодоступные станции, которые есть на Байкале.

Прекрасное судно – и по ходовым качествам, и по работе: там есть несколько гидрохимических и гидробиологических лабораторий. Оно отвечает современным требованиям. Мало того, наши китайские коллеги задумали купить у нас этот проект. Они хотят шесть таких судов сделать у себя.

– А проект кто разрабатывал?

– Проект разрабатывало нижегородское "ГЦКБ Речфлота". Строилось судно в Иркутске, на заводе "Гидротехник". На борту у него стоит пара двигателей мощностью в 800 лошадиных сил, которые обеспечивают скорость до 22 километров в час.

Название ему было дано после голосования, в ходе которого народ отдал предпочтение имени профессора Аркадия Вознесенского, выдающегося русского советского геофизика, основателя гидрометеорологической службы на Байкале. В этом регионе он открыл около 200 метеостанций. Это человек, который 30 лет отдал гидрометеорологии. Благодаря ему мы лучше узнали и озеро Байкал, и Сибирь, и климат этого региона. Так что новое судно может гордиться своим именем.

– Какие есть еще планы в части обновления или модернизации флота?

– Здесь невозможно не сказать про платформу "Северный полюс", о которой вы, конечно, слышали. Проект давно пробивали. Слава богу, что в 2017 году удалось достучаться и показать его президенту и председателю правительства во время их визита на землю Александра в Арктике. После этого была дана команда – вперед!

В 2018 году вышел указ президента о единственном исполнителе – им названы "Адмиралтейские верфи" в Санкт-Петербурге. Проект за прошлый год уже сделан, мы 13 декабря подписали акт о принятии проектных работ. А 20 декабря состоялась первая резка металла на корпус, что означает – строительство началось.

В 2021 году "Северный полюс" начнет свою работу. Это будет платформа, где в комфортных, безопасных условиях можно будет проводить наблюдения – не сидеть в палатке на дрейфующей льдине, а работать в хороших условиях.

Мы планируем, что автономность ее составит два года. То есть один раз в пару лет "Северный полюс" будет заходить в Архангельск на заправку топливом и регламентные работы. А так – лет 30 платформа проработает.

Это будет один из ключевых проектов в Арктике. Когда мы его объявили, наши зарубежные коллеги сначала скептически к нему относились. А сейчас уже есть серьезные запросы от иностранцев по поводу их включения в работу этого судна. Мы это приветствуем, поскольку проект предполагался масштабным и серьезным. У нас в одном только Росгидромете в нем будет задействовано около 12 научных институтов, плюс подключается несколько институтов Российской академии наук и другие крупные организации.

– В пресс-релизах по поводу "Северного полюса" все время отмечается, что это уникальный проект. В чем его уникальность?

– Такого еще никто никогда не строил. Ведь раньше в лучшем случае вмораживали ледокол в лед и работали на нем, пока он стоит или дрейфует. А это первая платформа, которая не будет вмерзать. Ее корпус сконструирован так, что лед фактически будет его вытеснять.

– Планы по развитию Северного морского пути поставлены, а насколько климатические условия им соответствуют? Идет ли глобальное потепление?

– Потепление идет, это показывают наблюдения. Причем в Арктике оно идет более стремительными темпами, раза в 2,5 – 3 быстрее относительно общемировых темпов прироста температуры за десятилетие. Также видно, что идет сокращение площади льда.

Это, кстати, порождает ряд проблем. Первая – необходимо менять все прогностические модели, поскольку они рассчитывались в условиях, когда потепления нет. И второе – приходится менять инфраструктуру. Ведь помимо деградации ледового покрова, оттаивает почва и меняется гидрологический режим.

– Это долгосрочный процесс?

– Наверное, долгосрочный, но сколько он будет длиться, сейчас трудно сказать. Все циклично, и цикл может длиться и тридцать лет, и сто, и тысячу. А может и пять лет. Тренд такой – потепление в ближайшие годы будет идти, и надо к нему готовиться.

– Что бы вы пожелали нашим капитанам, судоводителям, которые вас прочитают?

– Безопасного плавания и удачи, увеличения работы, продолжительности рейсов. Чем длительнее рейсы, чем их больше, тем лучше для всех. И для страны в том числе. Еще раз повторю – удачи в работе и безопасности! А всей необходимой для этого информацией мы вас обеспечим.