Лаборатория экзогенных геодинамических процессов и снежного покрова

КАДРОВЫЙ СОСТАВ

Боброва Д.А., к.г.н., с.н.с., заведующий лабораторией.
Черноус П.А., к.г.н., в.н.с.
Казакова Е.Н., к.г.н., с.н.с.
Рыбальченко С.В., к.г.н., с.н.с.
Сергеев М.С., м.н.с.

В лаборатории работают 5 с научных сотрудников, которые имеют учёные степени кандидатов геолого-минералогических и географических наук.

Лаборатория проводит фундаментальные научные исследования и выполняет прикладные работы по изучению лавин, селей, оползней и снежного покрова и разработке способов защиты от них в переходных зонах «материк/океан». В Российской Федерации это - более 40 тысяч километров береговой полосы на Дальнем Востоке, в Причерноморье и в Арктике. Защита от опасных процессов в этой зоне крайне важна для России – особенно, в связи с начавшимся активным освоением Арктики. Исследования в этой сфере важны не только для науки, изучающей опасные процессы в прибрежной зоне морей, но и для решения прикладных задач по снижению экономических и социальных потерь в прибрежных регионах.

Необходимость создания такой лаборатории вызвана тем, что в настоящее время географический этап исследования снежного покрова, лавинных и селевых процессов в РФ можно считать завершённым, и дальнейшие исследования снега, снежного покрова, лавинных, селевых и оползневых процессов требуют изучения физики процессов и их физического моделирования – и разработки аппаратуры и оборудования для снижения опасного воздействия этих процессов на социально-экономическую сферу. Многие исследования опасных процессов в переходных зонах можно полноценно выполнять только в тесном сотрудничестве с учёными-океанологами. Такими работами и занимается СКБ САМИ ДВО РАН.

Решение о создании лаборатории было поддержано руководством ДВО РАН и руководством Российской академии наук.

Тематика исследований

Исследование закономерностей эволюции снежного покрова, лавинных, селевых и др. экзогенных геодинамических процессов в переходных зонах и в Арктике.

Физическое и математическое моделирование нивальных, лавинных и селевых процессов; разработка теоретических основ и методологических принципов управления нивальными, лавинными и селевыми процессами и методов активного воздействия на нивальные, лавинные и селевые процессы.

Разработка теоретических основ и методологических принципов оценки экономических рисков от воздействия нивальных, лавинных и селевых процессов, методологии расчета их характеристик для применения при инженерных изысканиях для строительства и способов защиты от их воздействия.

Основные направления исследований

Определение фундаментальных закономерностей эволюции нивальных, лавинных и селевых геосистем переходных зон, динамических характеристик опасных экзогенных процессов (лавин, селей, оползней), разработка методологии оценки энергии лавин и селей и построение физических моделей снежной толщи, эпигенетических и полигенетических лавин и связных селей.
Определение фундаментальных закономерностей эволюции нивальных, лавинных и селевых геосистем переходных зон, динамических характеристик опасных экзогенных процессов (лавин, селей, оползней), разработка методологии оценки энергии лавин и селей и построение физических моделей снежной толщи, эпигенетических и полигенетических лавин и связных селей. Определение фундаментальных закономерностей эволюции нивальных, лавинных и селевых геосистем переходных зон, динамических характеристик опасных экзогенных процессов (лавин, селей, оползней), разработка методологии оценки энергии лавин и селей и построение физических моделей снежной толщи, эпигенетических и полигенетических лавин и связных селей.
Лавинные, селевые и оползневые процессы активно развиваются на территории Дальневосточного региона России: в Сахалинской, Магаданской, Камчатской областях, на Чукотке и в Хабаровском крае. По степени поражаемости населения и хозяйства лавинными процессами Сахалинская область – одна из самых опасных в России. В лавиноопасных зонах находится 63 населенных пункта Сахалинской области, в селеопасных – 30.
В то же время, до сих пор не решены многие фундаментальные вопросы развития лавинных и селевых процессов и эволюции снежного покрова. Не существует физических моделей лавинного и селевого процессов и моделей эволюции снежного покрова, позволяющих с достаточной степенью достоверности описать эти процессы, рассчитать их параметры и, соответственно, разработать способы защиты от них.
Определение фундаментальных принципов дистанционного воздействия на нивальные, лавинные и селевые геосистемы. Определение физических принципов дистанционного воздействия на нивальные, лавинные и селевые геосистемы с целью изменения строения снежной толщи и динамики лавинных и селевых процессов как способов снижения рисков от их воздействия на социально-экономическую сферу.
Исследования акустических и электрических свойств снега, лавин и селей направлены на разработку методов и аппаратуры для искусственного изменения характеристик опасных процессов и управления их динамикой как способов защиты от их воздействия.
Определение фундаментальных закономерностей возникновения подводных селей и оползней, разработка методологии оценки их энергии и динамических характеристик.
Подводные оползни и сели в настоящее время слабо изучены. Создание в СКБ САМИ ДВО РАН лаборатории позволило объединить в стенах одной организации, в рамках одной тематики НИР и в одном коллективе, океанологов и специалистов по геодинамическим экзогенным процессам для совместных исследований и моделирования процессов.
Определение фундаментальных закономерностей формирования сейсмогенных лавин, селей и оползней и построение их физических моделей.
Важное направление исследований лаборатории – изучение условий возникновения лавин, селей и оползней при землетрясениях. Эти знания очень важны при оценке опасности землетрясений для населения и объектов, поскольку лавины, сели и оползни сильно увеличиваю степень ущерба и количество жертв во время землетрясений.

Полевые исследования

Сотрудники лаборатории проводят полевые исследования лавинных, селевых и оползневых процессов и снежного покрова на о. Сахалине и Курильских островах, в Забайкалье, в Западной и Восточной Сибири, на Северном и Западном Кавказе (Приэльбрусье, Архыз, Красная Поляна), в Крыму, на Кольском полуострове, в Архангельской области, в Карелии и в Средней полосе России.

Сотрудники лаборатории имеют многолетний опыт выполнения научно-исследовательских и прикладных работ по оценке лавинной, селевой и оползневой опасности, разработке мероприятий по защите от лавин, селей, оползней и нивальных процессов.

Сотрудники лаборатории выполняли оценку лавинной и селевой опасности для нефтегазопроводов по проектам «Сахалин-1» и «Сахалин-2», лавинной, селевой и оползневой опасности территорий населенных пунктов и автомобильных дорог Сахалинской области, разрабатывали рекомендации по расчёту снеговых нагрузок на сооружения в Сахалинской области, выполняли работы по обеспечению противолавинной безопасности многих объектов в Сахалинской и Мурманской областях.

Сотрудники лаборатории проводили масштабные исследования условий развития лавинных и селевых процессов на территории строительства объектов Олимпийского комплекса в Горном кластере г. Сочи (Красная Поляна), разработали для ГК «Олимпстрой» карты лавинной и селевой опасности территории строительства объектов Олимпийского комплекса в Горном кластере г. Сочи (ГИС «Олимпиада-2014»), выполнили оценку лавинной и селевой опасности и разработку мероприятий по защите от лавин и селей Горно-климатического курорта “Ведучи” (Чеченская республика) и Горно-климатического курорта “Лунная Поляна” (Архыз, Карачаево-Черкесская республика).

СОТРУДНИЧЕСТВО С ВУЗАМИ В НАУЧНОЙ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СФЕРАХ

Подписаны соглашения о сотрудничестве в научной и образовательной сфере:

ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет (г. Санкт-Петербург);
ФГБОУ ВО Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена (г. Санкт-Петербург);
географический факультет ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (г. Москва).

В 2017 г. в ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет» открыта магистерская программа «Опасные гидрологические явления: от мониторинга до принятия решений», разработанная кафедрой гидрологии суши Института наук о Земле Санкт-Петербургского ГУ совместно с Н.А. Казаковым.
Н.А. Казаков: 2018 – 2020 гг. преподавание в рамках магистерской программы курсов «Лавинные процессы», «Опасные гидрологические явления: причины возникновения, факторы формирования, распространение», «Методы наблюдений за опасными гидрологическими явлениями», «Методы расчетов и прогнозов опасных гидрологических явлений», «Инженерные изыскания по оценке лавинной и селевой опасности», «Активное воздействие на лавинные процессы. Предупредительный спуск лавин», «Оценки рисков и ущерба от опасных гидрологических явлений».
Е.Н. Казакова: преподавание в аспирантуре ИМГиГ ДВО РАН (г. Южно-Сахалинск).
Производственные практики студентов ВУЗов (руководитель практики Н.А. Казаков). 2019 - 2020 гг. в - студенты географического факультета Московского ГУ им. М.В. Ломоносова, Института наук о Земле Санкт-Петербургского ГУ.

Международное сотрудничество

В 2018 г. подписан трёхсторонний договор о научном сотрудничестве между Специальным конструкторским бюро средств автоматизации морских исследований ДВО РАН, Географическим факультетом Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова (г. Москва) и Научно-исследовательским центром по изучению снега и льда (г. Нагаока, Япония) Японского Национального исследовательского института наук о Земле и противодействия стихийным бедствиям (г. Цукуба, Япония).

Тематика исследований: совместные исследования физических свойств снега и динамики снежных лавин. Зимой 2020 г. были проведены совместно с сотрудниками Научно-исследовательского центра по изучению снега и льда были проведены полевые работы по исследованию строения снежной толщи и условий формирования лавин на о. Сахалине, а также совместный научный семинар об исследованиях снежного покрова и лавинных процессов на о. Сахалине, о. Хонсю и о.Хоккайдо и об экспериментальных исследованиях снега и лавин в Научно-исследовательском центре снега и льда NIED в г. Нагаока.

Международная молодёжная научная школа

В марте 2020 г. сотрудники лаборатории организовали и провели в г. Кировске (Мурманская область) II Международную молодёжную научную школу «Снежный покров и лавины: методы полевых исследований, моделирование, защита и расчёт экономических рисков» (руководитель школы: рук. лаборатории Н.А. Казаков) при участии Института наук о Земле ФГБОУ Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург; Географического факультета ФГБОУ Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва; Факультета географии ФГБОУ Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург; Научно-производственного объединения «Гидротехпроект», Санкт-Петербург; Institute of Mountain Risk Engineering, University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna, Austria).

Слушатели: студенты и аспиранты географического и механико-математического факультетов МГУ, географического и геологического факультетов СПбГУ, факультета географии РГПУ и специалисты ГОКУ «Управление по ГОЧС и ПБ Мурманской области» и Мурманского Управления по гидрометеорологии.