„Жизненият опит е майка на мъдростта.“

Исторически сведения за нивото на морето и базата от данни. Исторически в Русия и в бившия Съветски съюз наблюденията за нивото на морето се провеждали на стотина крайбрежни хидрометеорологични станции на протежение на много десетки и даже стотина години. Например, наблюдения за нивото на морето само на Източна Балтика се провеждали в обща сложност, но в крайна сметка, на 78 станции. В резултат били събрани обширни материали от наблюденията. Но по-голямата част от данните, събрани до широкото използване на компютрите, до сега се съхраняват на книжни носители. В ЦОД данните от наблюденията за нивото на морето на всички морета, по крайбрежието на Русия са представени в електронен вид основно за периода 1977 г. до датата на последно постъпилите данни. В рамките на някои краткосрочни проекти в ГОИН и ААНИИ значителна част от средните месечни значения за нивото до 1977 г. за много морета са били приведени в цифров вид.

Релационната база данни от наблюденията за нивото на морето била създадена на сървъра на ГОИН в Москва. Модела на данните и мета данните (мета данните включват в себе си подробна информация за станциите, местата на измерванията и приборите за измерванията на нивото на морето) и нейната реализация в средата на PostgreSQL. В тази база били вкарани числовите средни месечни значения за нивото на морето за периода от началото на наблюденията за нивото на морето на всяка станция до 1977 г. заедно с много по свежите данни от ЦОД за моретата, влизащи в региона на отговорност на ГОИН. Бил разработен Интернет достъп към графиците на временните редове, съхраняващи се в базата данни.

В описаната релационна база сведенията за реперите близо до пунктовете за наблюдение на нивото на морето е разработена на основата СУБД MSAccess. Тя позволява да се съхраняват числови значения (координати, височини на репери), текстове (описание състоянието на реперите и местата на тяхната установка), а също така графически данни (схеми, фотографии). Освен това, възможно е съхраняването на информация за организациите, изпълняващи поставянето или инспектирането на реперите, и за процедурите по геодезическото привързване на реперите (нивелиране). В бъдеще, установена на преносим компютър, тази база данни е удобна за използване заедно с цифрова фото апаратура по време на инспектирането на реперите, а при полеви геодезически работи.

Средно месечните и средно годишните отклонения от средно многолетните средно месечните и средно годишните значения на нивото на морето на много десетки руски арктически станции за историческия период на наблюдение от средата на миналия век са поместени на сайта на ААНИИ.

Голямото количество исторически средно месечни данни за нивото на морето от Русия е било поставено в миналото в PSMSL. В обща сложност данните от 113 активни и закрити руски станции в настоящо време се намират в базата данни PSMSL.

Важност на наблюденията за нивото на моретата, по крайбрежието на Русия. Знанието за краткосрочните изменения на нивото на моретата са важни във връзка с появата на явлението цунами, в това число катастрофичните, на руския Далечен Изток, наводнения, които, например, в Финския залив се случват почти ежегодно, провеждането на корабите в плитководни басейни и под мостове, товарно разтоварни работи в портовете (например, на Азовско море в Таганрог имат място случаи, когато заради рязкото понижение на нивото на морето стоящите на пристан кораби след натоварване се налагало срочно да бъдат разтоварвани). Екстремалното понижение на нивото на морето представлява опасност за разположените на брега атомни електростанции (например, в Ленинградска област), които изпомпват морска вода за охлаждане на реакторите, за рибите и мидите, които могат да измрат в образуващото се плитководие в лагуните и т.н.

Не по-малко важно е най-пълната информация за дългосрочните изменения на нивото на моретата. Добре известно е, какви щети е нанесло на икономиката и екологията на региона, на корабоплаването и риболова дълговременното понижение на нивото на Каспийско море до 1978 г. и неговото рязко повишение през 1978-1995 г. Отдавна започналото и ускоряващо се в последно време повишаване на средното ниво на Световния океан, което може да доведе в бъдеще до катастрофични последствия за много ниско разположени райони по земното кълбо. В същото време много местности заради бавното повдигане на елементите на земната кора, обратното, става понижение на нивото на морето. Дългосрочните прогнози за изменение на нивото на морето в всяко конкретно място има голямо значение за строителството в крайбрежните зони, за осъществяване на корабоплаването и т.н. Повишаването на нивото на морето води до образуването на блата, към интензификация на процесите по разрушаването на бреговете и отстъпване на бреговата линия в райони, съставени от мек грунд. Такива райони по руското крайбрежие има на моретата на Северния Ледовит океан, на Азовско, Балтийско и някои други морета.

Анализирани били историческите данни от наблюденията за нивото на Балтийско море на всички хидрометеорологически станции по крайбрежието на Финския залив. Били разгледани също данните от повторната нивелировка през Санкт Петербург и приградието, данните за стока от Нева и карта на пространственото разпределение на скоростта на повдигане на земната повърхност в Балтийския регион. Показано било, че в сравнение с много други градове по крайбрежието на Финския залив, където повдигането на земната кора в определена степен компенсира повишението на нивото на морето за сметка на глобалното затопляне и други фактори, Санкт Петербург в резултат на слягане се намира в най-неблагоприятно положение от гледна точка на постепенното потъване.

Построената през 2011 г. дамба за защита на Санкт Петербург от краткосрочни наводнения вследствие на щормови нагони не защитава мегаполиса от потапяне под вода.

Постепенното повишаване на нивото на морето близо до Санкт Петербург може да доведе в бъдеще до сериозни проблеми заради повишение на нивото на грундовите води. В крайбрежната зона под Санкт Петербург се наблюдава ерозия и намаляване на плажовете.

По-горе приведените примери показват важността за поддържането и развитието на националната мрежа за наблюдение на морското ниво (включително за наблюдение на вертикалните премествания на бреговете), в това число руската компонента от GLOSS, без която е невъзможен мониторинга и прогнозирането на изменението на морското ниво.

Руските станции в основната мрежа GLOSS. По данни от справочника за станциите GLOSS, за руската част на GLOSS са показани 12 крайбрежни станции в следващата таблица.

На остров Диксон нивото на морето в настоящо време се измерва визуално с помощта на нивомерна рейка. Средно месечното отклонение от многолетните средномесечни значения за нивото на морето на остров Диксон от 1950 до 2014 г. са поставени на сайта на ААНИИ.

През март 2016 г. след дълго прекъсване били възобновени измерванията на нивото на морето в Калининград (с помощта на автоматичен нивомер), и данните в срока от време започват да постъпват в PSMSL.

Заради разрушително земетресение на Южните Курилски острови на 4-5 октомври 1994 г. успокоителния кладенец на станция Южен Курилск (остров Кунашир) бил повреден и се нарушила неговата връзка с океана. Скоро измерванията за нивото на океана в Южен Курилск били възстановени, но във връзка с честото задръстване на подводната тръба и кладенецът на нивомера качеството на измерванията предизвиквало съмнения и предаването на данните за нивото на океана в PSMSL били прекратени. Вместо Южен Курилск в качеството на алтернатива може да бъде предложена разположената относително не далеко (221 км) станция Малокурилско (Ш=43º53´ N, Д=146º50´ E), където поплавковия датчик за нивото в кладенеца работи добре. Но тези станции са разположени в сеизмично активна зона и тяхното височинно положение не е стабилно. Поради това и двете, вероятно, не подхождат в качеството на станции от GLOSS за дълговременни измервания и за изучаване измененията на нивото на океана под влиянието на хидрометеорологичните фактори.

Съгласно данните, зарегистрирани на станция Малокурилско, след земетресението през октомври 1994 г. нивото на океана рязко се увеличило с 50 см (рис. 1), което било обяснено с рязкото геотектоническо пропадане на острова Шикотан, на който е разположена станцията. Видно е разминаването на данните до и след земетресението 1994 г. Указаните значения и линията на тренда. До земетресението линиите на тренда на тези близко разположени станции били различно насочени.

В Антарктида се провеждали само епизодически измервания на нивото на морето, като правило, в течение на няколко месеца в годината. Пример за такива измервания, изпълнени на станция Мирни от април до декември през 2013 г. с помощта на автоматически хидростатичен нивомер „Прилив-2” и „Солинист 3001 LT Love logger Edge M100”.

В порт Тикси павилиона с кладенеца и поплавковия нивомер вътре след продължителна работа от 1949 г. без прекъсване на наблюденията бил разрушен през ноември 2010 г. Съществуват намерения за възобновяване на измерванията на нивото на морето в Тикси, но има редица трудности: порта е приватизиран, крайбрежните води извън порта не са достатъчно дълбоки, отбелязва се сурова арктическа ледова обстановка и, накрая, постановката на фундаменталния репер е затруднена от условията на вечна замръзналост.

Измерването на нивото на морето в бухта Провидение се извършвали в периоди от 1951 до 1983 г. и от 1988 до 1991 г. след което били окончателно прекратени. Изменението на нивото на морето в Руский гаван са били спрени през 1993 г. В настоящо време не се планира възобновяване на измерванията на тези пунктове. Заради икономически проблеми в Русия през последните 25 години и като следствие на ниското финансиране на Росхидромет от страна на държавата руската морска мрежа за наблюдение, включително руския сегмент на GLOSS, значително е деградирала (в частност, броя на вековни станции се намалили почти двойно). На редица станции, където заради повреждания били прекратени измерванията на нивото на морето в кладенците с поплавкови нивомери, тези измервания били продължени с помощта на нивомерна рейка. Плана за разширяване на участието на Русия в програмата GLOSS не са били реализирани.

На руските станции GLOSS в Баренцбург, Мурманск, бухта Нагаев, Петропавловск Камчатка и Южен Курилск нивото на морето в настоящо време се измерва от поплавкови нивомери в успокоителни кладенци. Поплавковите нивомери се използват в качеството на основно устройство за непосредствено измерване на нивото на морето. Показанията на прибора се сверяват с визуалните показания на нивомерни рейки, установени в непосредствена близост или вътре в успокоителните кладенци.

Хидростатичните нивомери (с датчици за хидростатичното налягане и барометър) служат в качеството на спомагателни или запасно оборудване. Използването на поплавковите нивомери не се препоръчват за по нататъшно използване. Хидростатичните нивомери се явяват едни от препоръчваните варианти. Възобновяването след продължително прекъсване на измерванията на нивото на морето на станция от GLOSS в Калининград се провеждат в настоящо време в успокоителен кладенец с хидростатичен нивомер.

С помощта на хидростатичния нивомер се извършват не преки, а косвени измерения на нивото на морето, изискващ отчет на показанията на барометъра и изменение на плътността на морската вода.

Рис. 1. Средно годишно значение на нивото на океана на станциите Южен Курилск и Малокурилское.

Разпространено е мнението, че закона на обратния барометър се изпълнява само в ограничен честотен диапазон. Всички хидростатични датчици в една или друга степен имат инструментален тренд (излизане от нулата с времето), което изисква от тях периодична корекция на основата на контролни сверки с показанията на нивомерните рейки. По такъв начин, въпросът за пригодността на използване на хидростатичните нивомери не са за оперативни задачи, а за дълговременни измервания в рамките на програмата GLOSS, което изисква по нататъшна до разработка.

Заради удълбочителни работи в порт Туапсе павилиона на станцията от GLOSS на пирса с успокоителен кладенец и поплавков нивомер вътре е бил разрушен през юни 2013 г. През есента на 2013 г. измерванията за нивото на морето в порта Туапсе били възобновени на ново място с използването на хидростатичен комплекс ГМУ-4 с хидростатичен кварцов датчик за налягането и барометър. Комплекс ГМУ-4 (рис. 2) е предназначен за измерване на температурата на водата и въздуха, атмосферното налягане, нивото на морето и параметрите на морските вълни. Той бил разработен в научно производствено обединение „Тайфун” – подразделение на Росхидромет в Обнинск. През 2013 г. комплекси ГМУ-4 били поставени също така на крайбрежието на Азовско и Черно море в Анапе, Новоросийск, Тамани и Темрюке.

Рис. 2. Надводната част на автономните автоматически хидрологични комплекси ГМУ-4 (в ляво) и ГМУ-2 (в дясно).

През 2008 г. бил поставен автономен автоматичен хидрологичен комплекс ГМУ-2 (предшественик на ГМУ-4, без регистрация на параметрите на морските вълни) в бухта на остров Хогланд в Финския залив в Балтийско море (рис. 2).

От този момент данните за нивото на морето, температурата на водата и въздуха, атмосферното налягане и напрежението на батериите се предават от хидрологичния комплекс по мрежовата връзка в Северозападното управление по хидрометеорология и мониторинг на обкръжаващата среда в Росхидромет, където те се използват за оперативна работа. В режим на реално време тези данни с три часов интервал се отразяват на сайта на ГОИН. Текущите значения на нивото на морето при Хогланд също могат да се видят на картата за фактическото ниво на водата в Финския залив и Нева на сайта на Северозападното УХМС. От април на 2010 г. оперативни данни за нивото на морето при Хогланд се предават зад граница по Глобалната система на WMO. Тази информация е полезна за прогнозиране на наводнения в Санкт Петербург и Финския залив.

Съгласно съвременните технически стандарти на GLOSS, от всички станции на GCN се изисква предаване на данни в режим, близък до реалното време, в системата за мониторинг на нивото на моретата (IOCSLSMF), поддържан от Фламандския морски институт (VLIZ) Белгия, и на всички станции GCN близо до основния репер станциите е необходимо да изпълняват непрекъснати измервания на вертикалното движение на земната повърхност с помощта на глобалните навигационни системи, например GPS (САЩ) или ГЛОНАСС (Русия).

Споменатата система IOCSLSMF включва веб сервиз за преглеждане на данни за нивото на моретата и океаните, получавани в режим на реално време от различни станции от глобалната и регионални мрежи. Росхидромет предоставя в системата IOCSLSMF оперативни данни за нивото на моретата от 16 станции СПЦ. Росхидромет предоставя също така оперативни данни за нивото на морето в Кронщат и Санкт Петербург в Балтийско море на оперативната океанографска система.

Изключването на вертикалното движение на земната повърхност от записите за нивото на морето дава възможност изучаването на собственото изменение на нивото на морето за сметка на хидрометеорологични причини. На руските станции от GLOSS стационарни GPS приемници работят непрекъснато повече от 15 години в района на нивомерите в бухта Нагаев, Петропавловск Камчатка и Тикси. На редица други станции в Азовско, Балтийско, Берингово, Черно, Каспийско и Охотско морета през последните 10 години само краткосрочното измерване на височината и хоризонталните координати на реперите близо до точките на наблюдение за нивото на морето са били проведени с помощта на GPS/ ГЛОНАСС приемници.

Само една руска станция GCN в Петропавловск Камчатка, която предава данни в реално време за нивото на морето в системата IOCSLSMF и е на 738 м от стационарния GPS приемник, съответства на съвременните стандарти на GLOSS. Не достатъчното финансиране на Росхидромет от страна на държавата не позволява да се модернизират всички руски станции от GCN до тези стандарти.