Unknown - Ким Померанец

Гидродинамический метод расчета и прогноза наводнений является наиболее общим и универсальным. Он использует всю доступную информацию и описывает явление полностью во времени и по всему морю (можно было бы привести результаты для Кронштадта, Гогланда, Таллинна...). Но его недостаток - в невозможности корректуры в течение по крайней мере трех- шести часов до поступления нового прогноза атмосферного давления, скорости и направления ветра. Так организована служба регулярных прогнозов. За это время прогноз наводнения может оказаться запоздалым. Синоптики же способны вводить информацию с отдельных станций даже ежечасно. Гидродинамический метод гораздо более склонен к совершенствованию с помощью численных экспериментов. Эмпирический же ограничен рамками заданной формулы, хотя и привлекательно простой. Его возможности к уточнению и повышению качества практически исчерпаны. Правда, формулы прогноза уровня воды в Петербурге можно составить не только по показаниям в Таллинне, но и с использованием данных любого пункта Трансбалтики, где производятся измерения уровня воды и силы ветра. Тогда образуется система уравнений, мало уступающая по объему гидродинамической, и эмпирический метод утратит простоту и быстроту.

Принципиально же методы не противоречат друг другу. Тот и другой учитывают волновую природу наводнений, их метеорологическое происхождение и влияние атмосферных факторов. Их противопоставление, продолжавшееся около тридцати лет, было вызвано вовсе не научными или техническими причинами. Теперь есть все возможности взаимодействия двух методов и, соответственно, улучшения качества прогнозов наводнений в Петербурге.

Применение гидродинамической модели к прогнозу далеко не единственное ее приложение. С ее помощью проводились все расчеты для проекта защитных сооружений. Быстро и дешево были получены результаты влияния дамбы на подъемы воды различной высоты, на скорости течений, на распределение потоков. Воспроизводились еще не наблюдавшиеся ранее наводнения редкой повторяемости. Модель дополнялась другими уравнениями, что позволило оценить экологическое влияние защитных сооружений. И сейчас, когда строительство, хотя и медленно, продолжается, возникают новые вопросы, за ответом на которые обращаются прежде всего к гидродинамической модели наводнений.

Метеорологические прогнозы

Повторим: без циклонов и грозовых фронтов, без резких колебаний атмосферного давления, без штормовых ветров и существенных изменений погоды наводнений не бывает.

Точно так же невозможен прогноз наводнения без метеорологического прогноза.

Синоптики следят за образованием и развитием циклона, за повышениями воды на дальних подступах к устью Невы, за продвижением гребня «длинной волны» по Трансбалтике. Когда обозначается угроза наводнения, они используют свой метод, составляют прогноз и предупреждают об опасности. По мере развития нагона воды и при поступлении новых данных синоптики прибегают к уточнениям прогноза.

Гидродинамический прогноз также требует учета метеорологических данных. Но он не

может использовать их в общем виде, в словесной формулировке, например: «В Финском заливе ожидается ветер скоростью до 20 м/сек». Модель воспринимает только числовую информацию, причем формализованную в соответствии с программой вычислений. Ее можно извлечь из метеорологического прогноза, составленного численным гидродинамическим методом. В таком прогнозе математические уравнения применяются к условиям атмосферы и приближенно решаются на пространственно-временной сетке. Объединив гидродинамические модели атмосферы и моря, можно получить численный прогноз наводнений. Но это скорее технология прогноза. Главные же трудности состоят в сложности метеорологических процессов вообще и связанных с наводнениями в частности. В атмосфере действует несколько сил: тяжести, градиента (перепада) давления, трения, отклоняющая сила вращения Земли (Кориолисова сила). В космосе, например, всего одна - сила тяжести. Атмосферные силы сложно взаимодействуют между собой, образуя множество обратных связей. Метеорологические явления во многом неопределенны, их начальные стадии не поддаются точным измерениям, они не описываются строгой теорией. Поэтому до сих пор не существует метода предсказания места и времени образования циклона. Обнаружив атмосферный вихрь, за ним уже можно следить, но точное его развитие и истинную траекторию указать удается редко. Метеорологический прогноз по природе своей не может сравниться с астрономическими расчетами, с абсолютно точными и заблаговременными на очень долгие сроки предсказаниями, например солнечных и лунных затмений.