<<
>>

Проблемы прогноза колебаний уровня Каспийского моряи ожидаемых тенденций

В связи с большой ролью Каспийского моря в экономике проблемы прогноза колебаний его уровня и ожидаемых тенденций обсуждались многократно. Список литературы по данной проблематике включает сотни статей и десятки монографий. Однако, несмотря на обилие исследований и предложенных методов, точных долгосрочных прогнозов колебаний уровня Каспия практически нет. Это связано с большой сложностью гидрологического режима, недостаточностью понимания процесса формирования колебательного режима уровня моря, неадекватностью применяемых методов прогнозирования.

Многие годы отдавалось предпочтение статистическим методам прогноза, которые в силу своих принципиальных недостатков так и не могли решить проблемы сверхдолгосрочных предсказаний.

Особое место в этой проблеме занимает вопрос точек перелома от одной тенденции к другой. Здесь ориентация основывается на вскрытии закономерностей естественных климатических переходов и периодов (ЕКП). Длительность их для Каспийского моря представлена в табл. 1.3.

Добавим, что средняя интенсивность быстрого подъема или падения уровня происходит за 12-19лет и равна 12-16см/год (подъем 1723-1742 гг., спад 1807— 1824 гг., 1929-1941 гг., подъем 1977-1995 гг.). Средняя интенсивность падения уровня за длительный период 1900-1977 гг., т.е. за 78 лет, составляет 4см/год, а за 1837-1900 гг. - около 1см/год. Очевидно, что высокая интенсивность роста ши падения уровня не может продолжаться долго. Это подтверждается наблюдениями. Так, наибольший рост, падение достигали за один год 33-35, за 12-19 лет - 12-16, за 78 лет - 4 см/год. Такая закономерность выглядит естественной и понятной.

Иногда для оценки будущего уровня используют линейную экстраполяцию его хода на спаде или на подъеме, при этом принимают интенсивность роста уровня одинаковой на весь прогнозный период. Так, В. И. Найденов (2001) спрогнозировал непрерывный подъем уровня Каспия в 1972-2062 гг. с отметки -29 м до -20 м, т.е. подъем составит 9 м со средней интенсивностью 10 см/год. Это явно высокая средняя интенсивность для периода в 90 лет. Если принять интенсивность равной 4 см/год, то за 90 лет, начиная с 1977 г., уровень поднимется на 3.6 м и его отметкой будет-25.4 м. В 1995 г. уровень был на отметке -27.0 м.

Катастрофический рост уровня Каспийского моря (2.6 м) вызвал огромный международный интерес, и это стало предметом бурного обсуждения ученых и экспертов различных стран на симпозиумах и конференциях ряда международных организаций (ВМО, ЮНЕСКО, ЮНСП, МАГАТЭ и др.). На конференции ЮНЕСКО (Париж, май 1995 г.), посвященной проблемам Каспийского моря, между представителями Азгоскомгидромета и МАГАТЭ была достигнута договоренность об организации международных экспедиционных исследований современного состояния Каспия на научно-исследовательском судне Азгоскомгидромета с привлечением экспертов МАГАТЭ, гидрометслужб Прикаспийских государств и заинтересованных организаций других стран. Первая такая экспедиция была проведена с 12 по 28 сентября 1995 г.

При анализе методик, примененных для прогноза уровня Каспийского моря различными авторами в разное время, выделяются три основных подхода.

Первый подход - поиск закономерностей временных изменений уровня моря, обусловленных геофизическими и климатическими факторами (Белинский, Калинин, 1946; Апполов, Алексеева, 1959; Антонов, 1963, и др.).

Второй подход - вероятные изменения уровня с использованием воднобалансового метода (Калинин, 1968 г.; Архипова и др., 1972 г.; Смирнова, 1972 г.; Шик- ломанов, 1976 г., и др.).

Третий подход - использование вероятностно-статистических методов прогноза. Этот метод из-за больших ошибок (например, прогноз В.Е. Привальского) и большой полосы доверительных интервалов вероятных отклонений не пригоден в практической деятельности.

Амплитуда изменений уровня моря за последние 200 лет составила 4.5 м. Самая высокая интенсивность повышения уровня была зафиксирована в 1978-1995 гг., в последующие годы, до 2001 г., показатели были стабильными. С 2001 г. уровень моря вновь стал повышаться, и в 2005 г. вода поднялась на 12 см, до уровня - 27.02 м (рис. 1.3).

Однако следует сказать, что линейная экстраполяция принципиально не годится для прогноза уровня Каспийского моря, как, впрочем, и для других морей и озер.

Поскольку положение уровня моря имеет важное народнохозяйственное значение, то на протяжении многих десятилетий составлялись долгосрочные прогнозы.

Анализ методов прогнозирования и прогнозные значения уровня Каспия на различные годы имеются в работах (Панин и др., 2005; Бутаев, 1998). Для пред-

ТАБЛИЦА 1.3

Характеристики естественных климатических периодов изменения уровня

по С.Н.Варушенко

rowspan="2">

Число ЕКП

Уровень Каспийского моря с начала нашей эры

Продолжительность ЕКП, годы

средняя

максимальная

минимальная

Повышение

15

53

100

40

Падение

15

54

80

40

Стояние

8

46

60

40

Рис. 1.3. График фактического уровня Каспийского моря (/) и прогнозы (2) до 2015 г. (Грибков и др.,

1996)

ставления о современном состоянии проблемы прогнозов уровня, их надежности и точности мы воспользовались работой А. М. Бутаева (1998). В табл. 1.4 приведены прогнозные уровни разных авторов и частично дополнены нами для периодов с 2005 до 2050 г. Заметим, что существует более 40 прогнозов, но не все они занесены в табл. 1.4. Не приведены здесь также довоенные прогнозы и явно нереалистичные.

По прогнозу Б. А. Аполлова, К. И. Алексеева (1954), основанному на солнечноземных связях и опубликованному в 1959 г., ожидалось снижения уровня Каспийского моря вплоть до 1970 г.. При этом авторы считали, что в перспективе хозяйственная деятельность будет в три раза интенсивнее сказываться на ходе уровня моря, чем климатические факторы. К сожалению, обоснования этому утверждению нет. Нет их и в работах других авторов.

Таким образом, при составлении прогноза стока на Т лет вперед учитывают отдельно долю вклада антропогенного влияния (отбор воды на орошение, промышленно-коммунальное водопотребление, межбассейновые переброски стока, сооружение водохранилищ и т.д.), а также долю вклада за счет глобального потепления климата на основании расчетных изменений водного баланса и циркуляции атмосферы.

М. И. Будыко с соавторами (1988) только за счет антропогенного «парникового эффекта» прогнозировал подъем уровня Каспия на 5 м, что выше многолетней амплитуды за весь срок наблюдений.

Комментарии по этому прогнозу излишни.

Проблема «парникового эффекта» в повышении глобальной температуры воздуха и изменения водных ресурсов мира приобрела невиданный для науки ажиотаж в международном плане. При изучении ее научная общественность разделилась на две противоположные группы: сторонников и противников антропогенного потепления и его последствий на климат и водные ресурсы. Помимо научной стороны этой проблемы возникли чисто политические и коммерческие интересы различных политиков, групп экономистов, связанные с использованием выводов о

ТАБЛИЦА 1.4

Прогнозируемый уровень Каспийского моря (А. М. Бутаев)

№ п/п

Год

Уровень моря, м

Источник

1

2005

-26

Г. Рычагов (1996)

2

2005

-25.6

М. Кривошей (1997)

3

2006

-25

Р. Клиге (1997)

4

2005-2010

-20

Б. Голубов (1995)

5

2005-2010

-29...-31

И. Зонн (1997)

6

2010

-25.5

Р. Клиге (1997)

7

2010

-25

Е. Мухина и др (1995)

8

2010

-22

Ф. Закиев, М. Петров (1959)

9

2010

-25

Г. Рычагов (1996)

10

2010

-25.5

В. Малинин (1994)

11

2010

-25.7

Н. Сидоренко (1996)

12

2020

-22

Б. Арламадхан (1995)

13

2020

-24

И. Зонн (1997)

14

2020

-25.4...-25.0

В. Малинин (1994)

15

2020

-24.9

А. Алишаев, М. Лагиева (1997)

16

2030

-27.65...-28.50

В. Георгиевский (2005)

17

2035

-21

Е. Мухина и др. (1995)

18

2015

-26.40

А. Васильев

19

2005

-27.0

Н. Соловьева(2004)

2020

-25.0

/>

2061

-24.0

20

2010

-24.0

В. Грибков, Г.Титаренко

2020

-22.5

(1996)

2030

-21.5

2050

20.0

21

2035-2050

-21.5±0.5

И. Гетман (1997)

22

2050

+ 5 м над исходным

М. Будыко и др. (1998)

уровнем

Примечание.В табл. 1 использованы данные работы А.М. Бутаева, № 16, 18, 19-22 дополнены автором.

глобальном потеплении для решения далеко не научных проблем. Ярчайшим примером этого служит Киотский протокол по снижению выбросов С02 в атмосферу.

Что касается влияния антропогенного потепления за счет роста С02 и его влияния на уровень Каспийского моря, то этот вопрос освещен в прогнозе (М. И. Будыко и др., 1988), который не оправдался и полностью дискредитировал саму идею, так как современный подъем уровня с 1978 г. происходил под влиянием естественных факторов.

Анализируя результаты долгосрочных прогнозов уровня Каспийского моря по данным табл. 1.4, А. М. Бутаев (1998) сказал: «Незрелые, недоказуемые, псевдонаучные гипотезы об уровенном режиме Каспия, обслуживая ведомственные интересы и направляя решение проблемы по ложному пути, наносят огромный вред народному хозяйству Прикаспийских стран... За истекшие 170 лет фактический размах колебания уровня Каспийского моря составил 3.7 м: от -29 до -25.3 м. Размах же прогнозируемого на 2010 г. уровня моря достигает 11 м: от -20 до -31 м.

Спрашивается: кому и зачем нужны такие прогнозы?».

Прозвучавший укор справедлив, но возникают вопросы: что делать? как лучше и быстрее решить эту проблему долгосрочного прогноза; имеет ли она решение? Ведь долгосрочный прогноз нельзя составить, исходя из воззрений на колебания уровня моря как на случайный процесс.

Действительно, применение вероятностных методов не дает и не может дать в принципе точных прогнозов. Вот что сказал по этому поводу В. И. Найденов (2004): «Самое тяжелое впечатление произвел прогноз колебаний уровня. Например, прогноз доктора физико-математических наук В. Е. Привальского, выполненный в 1980 г. (длительный и резкий подъем уровня моря был еще впереди), показал, что уровень Каспия в 1995 г. должен был бы равняться -29.00 м. Однако вопреки предсказанию уровень моря оказался на 2.5 м (!) выше. Вероятность такого события в рамках линейной модели - один раз в две тысячи лет, но исторические данные свидетельствуют о гораздо большей частоте этого события».

Справедливо заметил А. М. Бутаев (1998), говоря о прогнозе (Сидоренков, Швейкина,, 1996): «Вероятностный метод приводит к такому большому расхождению, при котором его использование теряет всякий практический смысл. Так, расхождение между доверительными границами прогнозируемого к 2025 г. уровня моря достигает 3.5 м». В принципе вероятностные прогнозы трудно назвать прогнозами; скорее, это вероятностные оценки, использование которых для принятия конкретных решений проблематично. Экстраполяционные прогнозы уровня Каспия на перспективу 15-30 лет крайне неточны и нереалистичны. Кстати, рассматривая рис. 1.3, можно прийти к выводу, что часть из нанесенных на график прогнозов по своей природе экстраполяционные.

Палеогеографические прогнозы основаны на палеогеографической методике определения времени, места и интенсивности прохождения различных параметров географической среды. Уже исходя из представления о том, что циклические процессы никогда в точности не повторяются, а методики определения исторических уровней не точны, можно предвидеть их невысокую точность. Кроме того, в прошлом в бассейне Каспийского моря не было современной хозяйственной деятельности, т.е. современные условия существенно отличаются от исторических. Вместе с тем использование этих прогнозов на качественном уровне полезно, так как они позволяют ориентироваться в возможных амплитудных колебаниях уровня на интервалах в сотни лет.

Нередко в практике гидроклиматических прогнозов применяют гелиогеофи- зические прогнозы, основанные на использовании солнечно-земных связей между параметрами внешней среды и гидроклиматическими характеристиками. Несмотря на ряд недостатков, этот метод, использованный в прогнозах М. А. Афанасьева (1967), К. Н. Смирновой (1972), М. С. Эйгенсона (1963), дал неплохие результаты. Н. Н. Соловьева (2004) его использовала с успехом для прогноза стока Волги и уровня Каспийского моря, и получила хорошие результаты.

Особое место занимают погодичные прогнозы стока на интервале 15 лет. Е. А. Леоновым (1987, 1988, 2006) на основании циклических закономерностей колебаний стока р. Волги составил средний за 15 лет и погодичный прогноз на этот период (1997-2011 гг.). Средний сток за 15 лет, полученный методом опорных точек, равен 7990 м3/с. Прогноз по методу а за это же время при а = 1.05 дал величину среднего стока 7960 м3/с, а при а = 1.08 - 7440 м3/с. Таким образом, полученные двумя независимыми методами значения стока различаются на 7 % в первом случае и вовсе не различаются во втором.

Результаты проверки погодичного прогноза за 1997-2005 гг., представленные в табл. 1.5, показывают, что точность прогнозов колеблется от 2 до 12 %.

Е. А. Леонов (1987) разработал и опробовал метод прогноза стока рек и уровня озер, основанный на свойствах циклических колебаний гидроклиматических характеристик. Высокая степень оправдываемости циклических колебаний (Р=95-100%) и хорошая точность поверочных прогнозов годового стока 5-8%, за период К= 15 лет, полученная по данным 41 реки с площадями водосборов от 2070 до 2 430 000 км2, позволяют использовать этот метод для составления долгосрочных прогнозов естественной водности рек на период 15 и 30 лет. Всего же метод а успешно опробован на 300 реках России и мира.

Проблема прогноза уровня Аральского моря тесно связана с проблемой точного определения степени влияния хозяйственной деятельности на водные ресурсы и рассмотрена в гл. 6 и 7.

Проблема сверхдолгосрочного прогноза уровня озер во всем мире также актуальна, как и прогноз уровня Каспийского моря, по существу самого большого озера в мире. Известно большое количество прогнозов уровня Аральского моря, озер Виктория, Ньяса, Великих американских озер - Эри, Онтарио, великих озер России - Байкал, Ладожское, Онежское и мн.др. Из всех известных прогнозов уровня озер здесь будут рассмотрены только прогнозы по оз. Виктория, составленные

В.              Ю. Визе (1925) по связи с солнечной активностью. Надо сказать, что неоднозначность солнечно-земных связей быстро привела к неправильному прогнозу, что существенно повлияло на явное отторжения самой этой идеи.

ТАБЛИЦА 1.5

Наблюденный и прогнозный годовой сток р.Волга-Волгоград за 1997-2005 гг.

и ошибки прогнозов

Годовой сток, м3/с

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

Прогноз

6860

8110

8170

8240

8180

8130

7220

7700

8180

Наблюденный

7700

9000

9130

7700

8910

8370

7980

8370

9130

Ошибка, %

-12

-11

-12

7

-9

-3

-10

-8

-12

Широко известна работа А. В. Шнитникова (1957) по вековому циклическому колебанию уровня озер России. Необходимо сказать, что эта работа, в основу которой положены идеи циклических колебаний управляющих космических факторов, служит хорошей основой для прогноза вековых колебаний уровня озер. Для прогнозов среднего уровня озер на 15, 30, 45 лет мы широко использовали метод а (Леонов и др., 1987). В табл. 1.6 приведены прогнозы средних величин уровня по четырем большим озерам России на периоды 1997-2011 гг. и 2012-2926 гг.

Рассмотрим проблемы водохозяйственной деятельности в бассейнах Аральского и Каспийского морей во второй половины XX в., с учетом имевшихся в то время водохозяйственных балансов, сверхдолгосрочных прогнозов стока рек и уровня морей. Проблема колебаний уровней Каспийского, Аральского морей и других бессточных водоемов - оз. Балхаш, Чаны, Чад и др., и особенно долгосрочный прогноз, является одной из фундаментальных проблем современной гидрологии.

Недостаточно развитая теоретическая база в вопросах сверхдолгосрочных прогнозов стока и уровня, слабое понимание сложных физических глобальных и региональных гидрометеорологических процессов, отсутствие однозначных прогнозов притока речных вод в озера и моря осложняли проблему выбора водохозяйственной тактики и стратегии.

Если Каспийскому морю, как это показано выше, не грозило фатальное усыхание, то с Аральским морем ситуация была бы диаметрально противоположная. Беспредельное, бесконтрольное, экстенсивное использование водных ресурсов в бассейне Аральского моря в 1960-1980-х годах прошлого века привело в начале 80-х годов к грандиозной водно-экологической катастрофе - гибели моря. Уже к 1995 г.

ТАБЛИЦА 1.6

Колебания средних величин годового (/!¦$), максимального и минимального уровней озер европейской территории России и их прогнозные значения (см. для каждого 15-летия)

Период

Я, 5

а

Ятах

У

Япн п

У

Оз. Селигер

1847-1861

56

84

1.50

36

0.64

1862-1876

84

0.67

122

1.45

58

0.69

1877-1891

71

1.18

108

1.52

50

0.70

1892-1906

91

0.78

122

1.34

53

0.58

1907-1921

77

1.18

122

1.58

19

0.25

1922-1936

95

0.81

117

1.23

64

0.67

1937-1951

61

1.56

96

1.57

18

0.30

1952-1966

79

0.77

142

1.80

23

0.29

1967-1981

69

1.14

115

1.67

31

0.45

1982-1996

101

0.68

138

1.52

46

0.51

Прогноз

1997-2011

1 во

1 1.26

1 Ю9 I

1.52

1 37 I

I 0.51

/>ТАБЛИЦА 1.6 (Продолжение)

Период

Я, 5

а

Я1пах

У

Ят|П

У

Оз. Ладожское

1877-1891

491

590

1.20

441

0.90

1892-1906

524

0.94

582

1.11

457

0.87

1907-1921

470

1.11

521

1.11

413

0.88

1922-1936

510

0.92

611

1.20

461

0.90

1937-1951

429

1.19

481

1.12

481

0.86

1952-1966

476

0.90

556

1.17

409

0.86

1967-1981

444

1.07

481

1.08

375

0.84

1982-1996

487

0.91

538

1.10

427

0.88

Прогноз:

1997-2011

435

1.12

496

1.14

375

0.87

2012-2026

473

0.92

539

1.14

412

0.87

Оз. Чудско - Псковское

1877-1891

177

1892-1906

209

0.85

258

1.23

164

0.78

1907-1921

199

1.05

223

1.27

175

0.88

1922-1936

229

0.87

275

1.20

184

0.80

1937-1951

178

1.29

213

1.20

126

0.71

1952-1966

195

0.91

237

1.21

123

0.63

1967-1981

172

1.13

231

1.34

134

0.78

Прогноз:

1982-1996

195

0.88

257

1.32

148

0.76

1997-2011

168

1.16

222

1.32

127

0.76

Оз. Ильмень

1892-1906

335

418

1.25

248

0.74

1907-1921

311

1.08

405

1.30

206

0.66

/>1922-1936

320

0.97

404

1.26

258

0.81

1937-1951

239

1.34

294

1.23

173

0.72

1952-1966

285

0.84

390

1.37

207

0.73

1967-1981

250

1.14

321

1.28

182

0.73

Прогноз:

1982-1996

278

0.90

356

1.28

203

0.73

1997-2011

234

1.19

300

1.28

171

0.73

море потеряло 3/4 водного объема, а площадь поверхности сократилась более чем наполовину. Ныне обнажилось и подверглось опустыниванию свыше 33 тыс. кв2 морского дна. Береговая линия отступила на 100-150 км. Соленость воды возросла в 2.5 раза. А само море разделилось на две части: Большой и Малый Арал (см. рис. 1.1). Уровень моря понизился на 17 м.

Последствия аральской катастрофы уже давно вышли за рамки региона. С высохшей акватории моря ежегодно, как из кратера вулкана, разносится более 100 тыс. т. соли и тонкодисперсной пыли с примесями различных химикатов и ядов, пагубно влияя на все живое. Эффект загрязнения усиливается тем, что Арал расположен на пути мощного струйного течения воздуха с запада на восток, способствующего выносу аэрозолей в высокие слои атмосферы. Следы солевых потоков прослеживаются по всей Европе и даже в Северном Ледовитом океане. Впервые пыльные бури с аральского дна были зафиксированы из космоса в 1975 г. С 1981г. такие бури наблюдаются до 90 дней в году. Шлейфы пыли достигают 400 км в длину и 40 км в ширину. Радиус действия пыльных бурь до 300 км (около 10 дней в году).

Таким образом, водная проблема Аральского моря породила ряд сопредельных проблем, касающихся широкого круга социальных проблем сохранения окружающей среды, атмосферного воздуха, почв, растительности и т.д.

Очевидно, чтобы решить эти проблемы, необходимо изначально иметь долгосрочный прогноз водного режима. Как видим, цена долгосрочного прогноза водности Сырдарьи и Амударьи, а также уровня Аральского моря, с учетом сопредельных водно-экологических проблем, многократно возрастает, так как затрагивает проблемы деградации пастбищ. Кроме того, проблема сверхдолгосрочного прогнозирования неразрывно связана с проблемой принятия решения. Как известно, даже при наличии совершенно точного прогноза управляющее решение принимают ответственные лица, которые могут согласиться с прогнозом, отвергнуть или оставить его без внимания.

Любопытный факт из истории гибели Аральского моря состоит в том, что точные долгосрочные прогнозы об ожидаемом истощении водных ресурсов этого бассейна были, но они не были приняты во внимание соответствующими органами и лицами, принимавшими решения по развитию водного хозяйства при составлении водохозяйственных балансов рек Сырдарьи, Амударьи и Аральского моря.

Наш прогноз уменьшения притока в Аральское море приведен в гл. 5. Автору тогда понадобилось два года, чтобы получить разрешение на публикацию статьи, посвященной долгосрочному прогнозу рек от головного института по переброскам стока «Союзгипроводхоз». Неучет текущих и будущих водохозяйственных балансов и достоверных правильных прогнозов об ожидаемом снижении притока воды в Аральское море разразился гидроэкологической катастрофой.

При сохранении существующей тенденции в характере увлажнения региона сценарии, описывающие вероятное будущее Арала, не отличаются большим разнообразием. Скорее всего, более обширная и мелкая восточная котловина Большого Арала глубиной 4-5 м продержится еще около десятка лет и может высохнуть полностью. Западная, более глубоководная, часть будет существовать достаточно долго, а возможно, и не исчезнет до конца, так как ее водный баланс будет поддерживаться осадками и остаточным стоком рек. Прогноз для Малого Арала более утешителен, хотя и здесь во многом его состояние определится рациональным водопользованием.

Еще несколько лет назад Казахстан и Узбекистан рассчитывали на целевую помощь Всемирного банка, эксперты которого в течение ряда лет тщательно изучали ситуацию. Недавно Американский центр стратегического прогнозирования сообщил, что Всемирный банк вычеркнул Аральское море из своих программ, как «не подлежащее спасению» (Казинформ, 25.11.2004 г.).

Японские ученые предлагают Казахстану разделить Аральское море на три части и по р. Амударье отвести часть воды на территорию Афганистана для орошения хлопковых полей. Именно таким может стать Аральское море, если Казахстан примет предложение, поступившее недавно от японского Фонда инфраструктуры.

Причина возросшего интереса транснациональных компаний к Аралу - судьба Афганистана, остро нуждающегося в воде. Афганистан имеет законное право на 9 км3 амударьинской воды. Годовой сток реки составляет 60 км3, но до Арала доходит лишь его десятая часть, остальное разбирается на орошение Узбекистаном и Туркменистаном. На Токийской конференции по послевоенному обустройству Афганистана (январь 2002 г.) этот проект получил поддержку Мирового банка. Таким образом, Казахстану предложено ликвидировать Арал как абсолютно безнадежный для возрождения в качестве водного объекта. По мнению сотрудников японского Фонда инфраструктуры, занимающегося проблемой Арала в течение десяти лет, это окончательный вывод, согласующийся и с сегодняшней позицией Казахстана.

Секретарь Совета по устойчивому развитию Республики Казахстан Б. С. Бек- ниязов на XII сессии Комиссии ООН по устойчивому развитию 29 апреля 2004 г. предложил вынести на Генеральную Ассамблею ООН обсуждение специальной резолюции по Аралу, которая дала бы необходимую оценку ситуации, складывающейся вокруг гибели Аральского моря, и содержала бы рекомендации по решению различных аспектов данной проблемы.

Текущий год показал, что при наличии острейшей потребности в воде для Аральского моря паводковые воды Сырдарьи пропустить по руслу реки в полном объеме не удалось. Паводок, пик которого был в значительной мере срезан системой регулирующих водохранилищ, вызвал затопление ряда населенных пунктов и отдельных районов Кызылорды. «Избыток» воды был сброшен во впадину Аркансай. Простых решений сложной проблемы не существует. Проблема Аральского масштаба требует к себе соответствующего осторожного и уважительного отношения. Нужно сделать выводы, основанные на учете собственных ошибок, усвоить уроки прошлого. Сейчас же складывается впечатление, что многие решения по указанной проблеме принимаются в спешке, без учета вновь открывшихся обстоятельств и данных научных исследований.

В 1990-х годах интерес к переброске части стока сибирских рек на юг вновь возрождается. Это объясняется нарастающей водохозяйственной напряженностью в Приаралье и вступлением государств СНГ Центральной Азии в очередной цикл маловодья. В 1996 г. на Международном семинаре ООН по проблемам Арала правительственные чиновники Казахстана и Узбекистана поставили вопрос о необходимости переброски сибирских вод. Начались переговоры по данной проблеме с руководящими сотрудниками российского Министерства природных ресурсов, на фоне которых появилась реальная угроза Иртышу - на этот раз из Китая.

Иртыш - река межгосударственного значения, протекающая по территории Китая (здесь она называется Черный Иртыш), Казахстана и России. С 1999 г. в Синц- зян-Уйгурском автономном районе ведется строительство канала из Иртыша (с водозабором на первом этапе 1 км3/г., а в перспективе - 4—6 км3/г.) в оз. Улюнгур. Из озера вода по трубопроводам будет подаваться в г. Карамай, а также использоваться для нужд нефтепромыслов и орошаемого земледелия.

В этих условиях переговоры о повороте части стока Обь-Иртышского бассейна были продолжены. В них принимал участие и мэр Москвы Ю. М. Лужков (Ташкент, 2001г.), который 25 января 2002 г. направил письмо Президенту РФ

В.              В. Путину с просьбой поддержать «проект, взять его под свой личный патронаж». Инициатива Ю. М. Лужкова не нашла продолжения.

Сенсационную находку недавно сделали казахстанские археологи. На обсохшем дне Аральского моря, неподалеку от о. Барса-Кельмес, были обнаружены остатки мавзолея, возраст которых ориентировочно определяется 10-12 веками. Предполагается, что здесь был погребен человек, а возможно и семья из знатного рода. К западу и северу также были обнаружены погребения и останки 11 человек. Развалины находятся на том месте, где еще несколько десятков лет назад на памяти современников в 60-70-х годах XX в. плескалось море глубиной до 20 м.

Эта находка может внести серьезные коррективы в устоявшиеся представления о том, что Аральское море сейчас пересыхает целиком из-за деятельности человека.

Находка подтверждает имеющиеся исторические сведения, указывающие на то, что периоды высыхания и наполнения Арала, как, впрочем, и других бессточных водоемов Центральной Азии, носят циклический характер, что нашло отражение в работе А. В. Шнитникова (1957). Известно, что колебания уровня Аральского и Каспийского морей находятся в противофазе, т.е. если идет усыхание Аральского моря, то должен расти уровень Каспийского моря. В действительности так и было. Начиная с 1978 г., уровень Каспия начал резко подниматься.

Прогрессивный подъем уровня Каспия привел к драматичному развитию событий. За период подъема уровня 1978-1995 гг. Российского побережья на площади более 1 млн. га были нарушены нормальные условия проживания и хозяйственной деятельности, затоплено 280 тыс. га сельхозугодий, выведены из пользования 320тыс. га ценных земель, подтоплены населенные пункты, дороги, промыслы. Экономический ущерб России оценивается в 1 млрд. долл. По экспертным оценкам, ущерб для прикаспийских стран в целом равен 40 млрд долл.

Материалы геоморфологических исследований (Варушенко, Клиге, 1987) показывают, что размах колебаний уровня Каспийского моря со временем сокращался: в плейстоцене он превышал 100 м, за последние 10 тыс. лет достигал 15 м (между отметками -20 и -35 м), за последние 2 тыс. лет - 12 м (рис. 1.4), а за время инструментальных наблюдений (с 1830 г. по настоящее время) - примерно 4 м (рис. 1.5). В табл. 6.4 приведены прогнозы уровня Каспия различных авторов на перспективу до 2061 г. Обращает на себя внимание, что на перспективу до 2020-2061 гг.

все авторы (табл. 4, №12-15, 17, 19-21) прогнозируют подъем уровня. И только один автор предполагает значительное падение уровня до отметок -27.65 ... -28.50 м к 2030 г. (Георгиевский, 2005).

Выше отмечалось, что интенсивность падения и роста уровня имеет определенную зависимость от длительности падения или роста уровня. Для отрезков времени в 26 лет интенсивность изменения уровня, по данным прошлых наблюдений, изменяется от 1 до 9 см/год (среднее 4 см/год). Таким образом, если в 2004 г. уровень был равен -27.00 м, то, по прогнозу И. А. Шикломанова (1987), к 2030 г. он должен упасть на 0.65-1.5 м. По прогнозу методом а, 15-летие (2012-2026 гг.) в бассейне Волги ожидается многоводным, поэтому на фоне повышенного притока речных вод следует ожидать повышение или стабилизацию уровня Каспия. Кроме того, предстоящая фаза водности будет приходиться на 400-летний период повышенного стока, поэтому рост уровня, предсказанный в восьми вышеприведенных прогнозах, представляется правдоподобным и обоснованным. В 2007 г. уровень поднялся на 30 см по отношению к 2006 г.

Средний многолетний уровень моря за последние 97 лет составил, по данным наблюдений, у Махачкалы -27.27 мабс. Интересно, что наибольшую повторяемость уровень моря имел вблизи двух отметок: нижней около -28.2 и верхней около -26.2 м абс. При этом в современных условиях изменению уровня моря на 1 см в год соответствует изменению любой составляющей водного баланса на 3.5-3.8 км3/год.

Материалы по проблеме сверхдолгосрочного прогнозирования стока рек и уровня озер применительно к практике водного хозяйства (цели и задачи управления водными ресурсами) позволяют сделать следующие выводы. Проблемы сверхдолгосрочного прогнозирования водных ресурсов, стока рек и уровня озер носят многоплановый сложный, комплексный характер. Они включают проблемы логико-гносеологического плана, системного, методического, общенаучного и прикладного. В логико-гносеологическом плане проблема сверхдолгосрочного прогнозирования стока рек практически не решалась, так как существующая стохастическая парадигма речного стока постулировала случайность колебаний стока и невозможность сверхдолгосрочных прогнозов с заблаговременностью более 1-2 лет и при неприемлемо больших ошибках. Системные исследования показали, что современные аналитические и статистические методы не пригодны для использовании их в прогнозной деятельности. В ближайшие годы наука должна разработать новые эффективные методы математического обеспечения прогнозных задач. При этом необходимо опираться на новую глобально-космическую парадигму формирования режима колебаний стока рек и уровня озер, с учетом электромагнитных взаимодействий Земли с Солнцем и Космосом и шести «каналов» взаимодействия вод суши с внешней средой (гравитационно-геологический, атмосферно-океанический, солнечно-земной, кометно-метеоритный, космогео-био- сферный и режим хозяйственной деятельности). К настоящему времени при сверхдолгосрочном прогнозировании годового стока рек и уровня озер используются вероятностно-статистические методы прогноза, методы солнечно-земных связей, методы, основанные на использовании

циклических свойств колебания водности рек, уровня озер, а также воднобалансовые методы с учетом соотношений различных видов хозяйственной деятельности на климат и сток рек. Анализ результатов прогноза стока рек и уровня озер перечисленными выше методами прогнозов показал, что вероятностно-статистические методы не пригодны для практических целей из-за высоких ошибок и малой заблаговременности и обеспеченности прогнозов (1-2 года). Методы водного баланса с учетом антропогенного влияния на климат также мало надежны по причинам низкой точности и теоретических неясностей и недоказанности парниковой гипотезы за счет антропогенного роста СО2. Наиболее перспективны для дальнейшего усовершенствования и применения - методы, основанные на использовании солнечно-земных связей, а также методы, в основе которых лежит учет цикличности колебаний стока и уровня озер. При этом проблемы совершенствования методов прогноза стока рек и уровня озер будут тесно связаны с использованием новых представлений об электромагнитных взаимодействиях глобально-космических факторов со стоком рек и освоении новых космических технологий мониторинга окружающей среды. Проблемы прогнозирования стока рек и уровня озер необходимо решать в тесной взаимосвязи с проблемами экономической и экологической целесообразности использования водных ресурсов. Необходимо учитывать, что дефицит воды во многих странах мира ставит жесткие требования к точности и обеспеченности сверхдолгосрочных прогнозов стока. Следует также выработать критерии по проблеме принятия водохозяйственных решений ответственными лицами на основе комплекса водохозяйственных и гидрологических прогнозов. Особенно это важно при решении масштабных водохозяйственных проектов. Опыт с переброской стока северных рек в бассейн Каспийского моря, гибель Аральского моря являются наглядными примерами неправильных первоначальных решений и долгосрочных прогнозов стока. Составляя прогнозы водности рек при наличии антропогенной нагрузки, необходимо применять закон гетерогении и принцип «бритвы Оккама», а при моделировании - принцип «минимальной сложности модели». Проблема прогнозирования водных ресурсов должна быть в законодательном порядке увязана с принятием ответственными лицами стратегических решений по использованию, планированию и распределению водных ресурсов, с учетом экологических требований о недопустимости экологических катастроф и зон бедствия в результате водохозяйственной деятельности, как это случилось с Аральским морем. Принятие проектных водохозяйственных решений, отказ или принятие долгосрочного прогноза водных ресурсов должны иметь обоснованные мотивы и доказательную базу. Разработка в гидрологии методов сверхдолгосрочных прогнозов стока рек, уровня озер неотделима от анализа, диагноза, расчетов гидроклиматических характеристик и определяющих их глобально-космических условий.

<< | >>
Источник: Леонов Е. А.. Космос и сверхдолгосрочный гидрологический прогноз. 2010

Еще по теме Проблемы прогноза колебаний уровня Каспийского моряи ожидаемых тенденций:

  1. Механизы стимулирования повышения уровня безопасности (снижения ожидаемого ущерба).
  2. ДЕЙСТВИЯ АСТРАХАНО-КАСПИЙСКОЙ ВОЕННОЙ ФЛОТИЛИИ НА КАСПИЙСКОМ МОРЕ. ЗАНЯТИЕ ФОРТА АЛЕКСАНДРОВСКИЙ И БОЙ В ТЮБ-КАРАГАНСКОМ ЗАЛИВЕ
  3. ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИСТОРИОГРАФИИ ПРОБЛЕМЫ
  4. СОЗДАНИЕ КАСПИЙСКОЙ ВОЕННОЙ ФЛОТИЛИИ
  5. ПЕРВЫЕ БОЕВЫЕ ДЕЙСТВИЯ КОРАБЛЕЙ КАСПИЙСКОЙ ВОЕННОЙ ФЛОТИЛИИ
  6. Леонов Е. А.. Космос и сверхдолгосрочный гидрологический прогноз, 2010
  7. ЗАХВАТ КОРАБЛЕЙ КАСПИЙСКОЙ ВОЕННОЙ ФЛОТИЛИИ КОНТРРЕВОЛЮЦИОННЫМ ЦЕНТРОКАСПИЕМ3
  8. ОБРАЗОВАНИЕ СОВЕТСКИХ ВОЕННЫХ ФЛОТИЛИЙ НА КАСПИЙСКОМ МОРЕ И ИХ ПЕРВЫЕ БОЕВЫЕ ДЕЙСТВИЯ
  9. Не всякое предсказание - прогноз
  10.     Значимость опыта Европейского Союза (ЕС) как нового субъекта международных отношении. Увеличение числа члена" ЕС: зло это или благо? ЕС и проблемы внешней политики. Имеется ли тенденция к исчезновению наций?
  11. 7.3. КОЛЕБАНИЯ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИЙ
  12. Риски прогнозов
  13. Прогнозы и модели мировой динамики
  14. КОЛЕБАНИЕ ЭФФЕКТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА РЕАКЦИИ
  15. 3.2.2 Вибрации и акустические колебания
  16. Более слабые колебания климата
  17. Главная специальность — колебания, вибрация