Главная / Статьи Статьи Буфер ошибок:
Глобальная океаническая наблюдательная система Черного моря: научные стратегия и дизайн.
Океанологический Центр Национальной Академии наук Украины, В работе описаны основные компоненты стратегического и научного планов создания, функционирования и развития Глобальной океанической наблюдательная системы Черного моря (Black Sea GOOS). 1. Введение. Наблюдаемые изменения климата и антропогенное воздействие человека на экосистему Черного моря приводят к её значительным изменениям. Для окружающих Черное море стран - Болгарии, Грузии, Румынии, России, Турции и Украины - существенная часть населения которых живет в прибрежной области и исторически связана с морскими отраслями промышленности (рыболовство, мореплавание, судостроение и др.) и туризмом, изменения морской окружающей среды всегда были весьма значимы. В связи с этим состояние Черного моря требует повышенного внимания и детального анализа. В современных условиях стало ясно, что возможные будущие изменения окружающей среды Черного моря должны быть адекватно оценены для того, чтобы соответствующие управленческие решения и финансовые затраты основывались на прочном фундаменте. Способность предсказывать и контролировать состояние экосистемы бассейна необходима для эффективного управления морской окружающей средой и выработки мер по защите здоровья и безопасности общества. Исходя из этого в течение последних нескольких лет учеными, специалистами и политиками причерноморских стран при поддержке Межправительственной океанографической комиссии (МОК) ЮНЕСКО были предприняты усилия для создания проекта «Глобальная океаническая наблюдательная система Черного моря» (ГОНСЧМ) - Black Sea GOOS, как составной части Глобальной океанической наблюдательной системы (ГОНС) – Global Ocean Observing System (GOOS). В мае 1999 г. в Стамбуле состоялось заседание Рабочей группы ГОСНЧМ под эгидой МОК, на котором был принят пилотный проект ГОНСЧМ [1], а в июне этого же года в Париже, на Ассамблее МОК, этот проект был утвержден [2] в качестве регионального проекта МОК ЮНЕСКО. В мае 2001 г. в г. Поти (Грузия) состоялось международное рабочее совещание [3], на котором были созданы Управляющий Комитет ГОНСЧМ, другие рабочие органы и разработаны и приняты соответствующие документы, в частности Меморандум о взаимопонимании между причерноморскими странами и Меморандум о взаимодействии между ГОСНЧМ и Европейской ГОНС. Впоследствии оба вышеупомянутых документа были подписаны официальными уполномоченными лицами стран-участниц [4]. Наконец, в нынешнем 2002 г. во время работы 2-й Международной конференции по океанографии Восточного Средиземноморья и Черного моря в г. Анкаре (Турция) состоялось первое заседание Управляющего Комитета ГОСНЧМ [5], на котором был принят Научный стратегический и рабочий план ГОНСЧМ [6]. Этот план представляет собой научно обоснованное руководство по созданию оперативной океанографической наблюдательной системы, способной контролировать и прогнозировать циркуляцию вод и состояние экосистемы Черного моря на непрерывной основе. Он определяет научные и технологические аспекты исследования и рассматривает стратегию развития ГОСНЧМ как для открытого моря, так и для прибрежных и шельфовых областей Черного моря. 2. Цели, задачи и принципы организации ГОНСЧМ. Основными целями ГОНСЧМ провозглашены наблюдение и прогноз изменчивости Черного моря на пространственных масштабах всего бассейна и прибрежных/шельфовых областей и на временных масштабах от нескольких дней до недель и месяцев. Эта система предусматривает:
В соответствии с принципами ГОНС, наблюдения в рамках ГОНСЧМ должны быть:
ГОНСЧМ нацелена на использование дистанционных спутниковых измерений, in situ измерений с судов и платформ, с буксируемых и заякоренных устройств, с дрейфующих и подповерхностных буев. Потоки данных ГОНСЧМ должны быть тесно связаны с моделями циркуляции и экосистемы моря, а также с региональными моделями циркуляции атмосферы и моря. Ассимиляция данных наблюдений в моделях позволит осуществить интегрирование разнородной информации для производства разнообразных конечных продуктов и прогнозирования состояния морской среды. Данные ГОНСЧМ и продукты их обработки и анализа должны оперативно (в пределах нескольких часов или дней) распространяться среди черноморского сообщества. Данные, полученные в рамках каких-либо местных, национальных или региональных интересов в Черном море не обязательно будут принадлежать или приниматься ГОНСЧМ. Данные будут приемлемы для ГОНСЧМ, если они жестко соответствуют принципам и стандартам ГОНС, долгосрочны, систематичны и необходимы для решения наиболее важных региональных проблем. Основным руководящим принципом развития оперативной океанографии в рамках ГОНСЧМ является ориентация на выявление и удовлетворение запросов конечного пользователя. Поэтому в рамках проекта планируется постоянный и продолжающийся диалог с потенциальными пользователями оперативных морских данных и прогнозов. При этом все работы, связанные со сбором и анализом данных, моделированием и прогнозом должны быть оптимально спланированы, чтобы избежать дублирования. В научном плане ГОНСЧМ выделены следующие стратегически важные акции:
Проводимые в настоящее время океанографические наблюдения носят, как правило, исследовательский характер и не в состоянии обеспечить пользователей данными и продуктами их обработки в короткий срок. Создание же полной инфраструктуры (оперативные наблюдения, в том числе в открытом море; информационная система обмена и распределения данными и продуктами их обработки; система моделирования и прогноза) требует больших финансовых инвестиционных затрат и времени. Поэтому важно демонстрировать возможную эффективность и выгоду от ГОНСЧМ как можно скорее. Первым шагом по выявлению и оценке потребностей пользователей должна быть инвентаризация уже предоставляемых услуг в регионе Черного моря (таких как ветроволновой прогноз в портах и транспортных морских коридорах, бюллетени с метеорологическими данными для туристических и курортных зон, специализированные прогнозы для нефтяных платформ, штормовые предупреждения для всех отраслей морских промышленности, и т.д.) и их распространение всем пользователям в причерноморских странах. Опыт некоторых стран Черного моря показывает, что можно найти сотни потенциальных клиентов в каждой стране. ГОНСЧМ нацелена как на поддержку исследований, так и на выявление полезных и выгодных с экономической и социальной точки зрения аспектов оперативной океанографии. Как упоминалось выше ГОНСЧМ – результат работы всех прибрежных стран, которые совместными усилиями создадут основы для контроля, моделирования и прогноза морской среды. Среди прибрежных стран Болгария, Румыния, Украина, и Грузия имеют доступ к Мировому Океану только через Черное море, т.е. Черное море для этих стран является важнейшим социально-экономическим транспортным звеном. ГОНСЧМ будет играть важную роль в устойчивом развитии и улучшения качества окружающей среды этих стран. Россия - страна, граничащая с несколькими морями, однако, Черное море - единственное теплое море, позволяющее развивать рекреационные услуги в этой стране. Улучшение качества водной среды благодаря функционированию ГОНСЧМ повысит качество жизни в этой стране. Турция окружена Средиземным, Эгейским, Мраморным и Черным морями, однако до 80 % выловленного объема рыбы в Турции приходится на Черное море. Как правило, морские отрасли промышленности и услуги дают 3-5 % ВНП в развивающихся прибрежных государствах [7]. ГОНСЧМ способна значительно повысить этот вклад. Точные оценки ВНП большинства прибрежных государств Черного моря недоступны, иногда просто потому, что для некоторых стран они не были сделаны вообще. Поэтому оценка возможной выгоды для всех шести стран от внедрения ГОНСЧМ весьма затруднительна. Однако, принимая во внимание, что только в одной Турции прибыль от деятельности в Черном море оценивается 0.6-1.0 миллиардами USD и полагая, что выгоды, полученные от ввода в действие ГОНСЧМ составят хотя бы 0.1 % этой суммы, получим, что для Турции это составит 0.6-1.0 миллионов USD. Экстраполируя эту величину на остальные причерноморские страны, получим впечатляющую сумму в 2-3 миллиарда USD для всего региона. В странах Черноморского бассейна уже существуют различные структуры, способные быть основой оперативной океанографии. Они включают Национальные метеорологические службы с их наблюдательными постами, морские службы прогноза, информационные центры управления данными, а также многочисленные научные учреждения, обладающие огромным опытом работ в области экспериментальной океанографии, численном моделировании, дистанционном зондировании океана и т.д. Большинство стран Черноморского бассейна являются государствами с переходной экономикой, поэтому имеют место огромные трудности в финансировании и модернизации существующих технологий, которые, в конечном счете, служат развитию оперативной океанографии. В этой ситуации интеграция с существующими проектами, поддерживающими развитие оперативной океанографии в Европе, также как и поиск внешних источников финансирования, является жизненно важным для развития ГОНСЧМ. ГОНСЧМ будет строиться на основе существующих систем контроля и наблюдения и будет развиваться главным образом благодаря организациям-участникам. В настоящее время большинство компонентов оперативной системы доступно только в пределах национальных или международных программ. Главные задачи ГОНСЧМ будут состоять в том, чтобы координировать действия, развивать взаимодействие и взаимообмен, создавать технически совместимые средства измерения и обработки данных, оптимизировать их дизайн, контролировать качество получаемых продуктов, улучшать компоненты и согласовывать конечные продукты, основанные на пользовательских требованиях и экономических оценках. Все это – весьма сложные технические вопросы, требующие применения новых технологий и научных изысканий. В настоящее время географический охват, периодичность и качество существующего набора данных недостаточны для удовлетворения запросов пользователей. Большинство океанографических продуктов произведены классическим академическим способом, что означает, что они редко достаточно понятны пользователям и, как правило, недоступны, когда это необходимо. Цель ГОНСЧМ состоит в том, чтобы получить и обработать информацию о море и конвертировать её в продукт, требуемый широкому диапазону конечных пользователей. В некоторых причерноморских странах эта деятельность уже выполняется национальными метеорологическими службами, которые обеспечивают большой объем морской метеорологической и океанографической информации для нужд мореплавания, рыбной ловли, управления прибрежными зонами. 3. Дизайн Глобальной океанической наблюдательной системы Черного моря. Главная задача ГОНСЧМ состоит в объединении существующих служб и систем в унифицированную систему, нацеленную на получение высококачественных оперативных океанографических продуктов, удовлетворяющих запросы пользователей, и на минимизацию издержек производства. ГОНСЧМ будет состоять из двух основных модулей:
Первый модуль нацелен на развитие продуктов и услуг, а второй модуль призван обеспечить научно-технические требования пользователей этих продуктов и услуг. Модуль МРУА в свою очередь состоит из двух блоков:
Эти блоки тесно взаимосвязаны и в необходимой мере пересекаются, они имеют общие сети обмена данными и средства обслуживания в рамках единой интегрированной системы. Общая структура ГОНСЧМ приведена на рис. 1. 4. Морской Сервисный Модуль (МСМ) MCM, следуя основными принципами ГОНСЧМ, ориентирован на развитие и поддержание системы наблюдения, производство конечных продуктов, направленных на удовлетворение потребностей широкого спектра пользователей. В частности:
Рис. 1. Структурная диаграмма Глобальной океанической наблюдательной системы Черного моря (ГОНСЧМ) - Black Sea GOOS. Развитие MCM будет направлено на повышение эффективности использования данных измерений и создание надлежащей инфраструктуры сбора и распространения конечных продуктов, чтобы в итоге добиться рентабельности всей системы в целом. Для этого:
Важное значение для развития МСМ имеет постоянная связь с научными исследованиями, что позволит непрерывно совершенствовать применяемые технологии и модели. Таким образом, MСM позволит объективно и своевременно корректировать информационные потоки и продукты в соответствии с изменением пользовательских потребностей. Успешное достижение целей МСМ требует охвата всех масштабов временной и пространственной изменчивости морской среды и её отклика на внешние воздействия, для чего система должна быть максимально интегрированной и непрерывно поддерживаемой. Следующие средства и типы измерений будут находиться в компетенции МСМ:
Система наблюдения МСМ должна охватывать, как и эпизодические события, так и долгосрочные тенденции высоко- и низкочастотных изменений широкого круга физических, биологических и химических параметров. В рамках МСМ будут использоваться усовершенствованные методы анализ данных и прогностические модели. Черноморский MСM будет создаваться в тесном сотрудничестве с Европейской ГОНС. 5. Модуль Регионального Управления и Анализа (МРУА). Основными задачами МРУА являются управление данными и информацией и преобразование данных наблюдений в конечные, отражающие состояние больших акваторий, продукты, типа краткосрочных и долгосрочных прогнозов состояния моря и морской экосистемы на разных масштабах. Фундаментальными элементами МРУА могут быть региональные центры анализа (РЦА), служащие для сбора данных и обработки информации на соответствующих динамических масштабах. Основой РЦА могут служить региональные научные морские организации. Блок Управления и Анализа в Прибрежной Зоне (МРУА-УАПЗ) предназначен специально для освещения состояния прибрежной зоны моря, т. е. области, обычно ограниченной со стороны моря кромкой шельфа. Достижение стоящих перед этим блоком задач требует согласования таких элементов системы, как наблюдения, контроля качества данных и моделирование. Эта программа включает в себя пять следующих дополняющих друг друга, независимых подпрограмм:
Задачами блока Управления и Анализа в Открытом Море (МРУА-УАОМ) являются:
Блок МРУА-УАОМ предназначен, главным образом, для осуществления мониторинга открытого моря. Программа, направленная на выполнение стоящих перед блоком задач, также содержит элементы наблюдения, контроля и моделирования и состоит из пяти дополняющих друг друга, независимых подпрограмм:
6. Связь ГОНСЧМ с международными организациями, проектами и программами. Функционирование ГОНСЧМ тесно связано и скоординировано с целым рядом региональных, национальных и международных организаций и программ. В частности, программы ГОНСЧМ во многом пересекаются с Черноморской программой по окружающей среде (BSEP) в части решения проблем устойчивого развития, управления живыми ресурсами и контроля загрязнения моря. Планируется, что ГОНСЧМ будет развивать тесные научные связи с программами НАТО «Наука ради мира» (NATO SfP) в вопросе исследования шельфовых зон Черного моря. Большое значение для ГОНСЧМ имеет международный проект «Глобальная система наблюдений за уровнем моря» (GLOSS), особенно в части развития региональных проектов, в частности, для Средиземного моря (MedGLOSS). Стратегия развития «Буйковой программы Черного моря» (BSBP), являющейся составной частью ГОНСЧМ, базируется на Стратегическом Плане «Программы буйковых данных» (DBCP). Запланировано, что BSBP станет частью Европейской Группы Океанских Станций (EGOS). На международном уровне ГОНСЧМ будет стремиться к установлению связей с целым рядом существующих глобальных морских исследовательских программ, таких как «Объединенное Исследование Глобальных Океанских Потоков» (JGOFS), «Взаимодействие Суши и Океана в Прибрежной Зоне» (LOICZ), «Большая Морская Окружающая Среда» (LME), «Глобальная Международная Оценка Вод» (GIWA) и «Глобальная Динамика Экосистем» (GLOBEC), задачи которых перекликаются с целями и задачами ГОНСЧМ. Спонсируемые Европейским Союзом (ЕС) программы «Европейская глобальная океаническая наблюдательная система» (EuroGOOS) и «Средиземноморская глобальная океаническая наблюдательная система» (MedGOOS) находятся в тесной научной связи с программой ГОНСЧМ. Эти программы имеют в сущности идентичные с ГОНСЧМ цели для соответствующих морских бассейнов. Фактически, рабочая программа ГОНСЧМ разработана в соответствии с направлениями, принятыми программами EuroGOOS и MedGOOS. Одновременное выполнение этих программ в двух смежных и связанных бассейнах Мирового Океана будет весьма полезным и с научной и с практической точек зрения для всего мирового сообщества. Список литературы
|