Слайд из презентации Т. В. Белоненко
Профессор СПбГУ Татьяна Белоненко (кафедра океанологии) представила доклад «Лагранжево моделирование как инструмент прогноза и управления в морской среде для МЧС России» на международной научно-практической конференции «Математика и ее приложение в науке и образовании». Мероприятие было приурочено к 120‑летию Санкт‑Петербургского ордена Почета университета Государственной противопожарной службы МЧС России имени Героя Российской Федерации генерала армии Евгения Николаевича Зиничева.
Лагранжев подход представляет собой метод описания динамики сплошных сред, базирующийся на отслеживании индивидуальных траекторий материальных частиц в поле течений, в отличие от эйлерова подхода, фиксирующего параметры потока в заданных точках пространства.
В своем выступлении профессор СПбГУ раскрыла потенциал лагранжева моделирования для решения практических задач ведомства: метод позволяет отслеживать траектории отдельных частиц в морской среде и тем самым прогнозировать реальные маршруты дрейфа пассивных примесей различного происхождения, включая радиационное загрязнение выбросов, а также перемещения обломков судов и тел погибших.
«В океане мы уверенно измеряем температуру, уровень и течения. Но траекторию конкретной капли нефти, радиоактивной частицы или перемещения тела погибшего измерить напрямую невозможно. Для МЧС, отвечающего за ликвидацию чрезвычайных ситуаций в море, именно эта невидимая траектория определяет все: время прибытия к месту, распределение сил и итоговую эффективность. Эйлеровы методы, описывающие поля, принципиально не дают ответа на главный практический вопрос: куда и когда попадет загрязнение?» — отметила Татьяна Белоненко.
Она продемонстрировала возможности нового подхода на ряде примеров — от аварии на атомной подводной лодке в бухте Чажма в 1985 году до ситуации вокруг АЭС «Фукусима‑1». Ее расчеты показали, как вихри и течения формируют транспортные коридоры и зоны накопления загрязнений, а также помогают определять временные окна риска. Особое внимание в докладе было уделено тому, как лагранжево моделирование, в отличие от традиционных методов, дает не просто «мгновенный снимок» состояния среды, а динамическую картину переноса — на ее основе можно строить карты, которые показывают вероятные пути распространения загрязнений.
Профессор СПбГУ также показала, как такие карты способны оптимизировать работу системы мониторинга. На примере контроля за переносом трития от «Фукусимы‑1» удалось научно обосновать корректировку сети пунктов отбора проб Роспотребнадзора — сосредоточить усилия на наиболее уязвимых участках и отказаться от малоинформативных точек.
По словам Татьяны Белоненко, интеграция лагранжева моделирования в оперативную практику МЧС России позволит перейти от реагирования на чрезвычайные ситуации к превентивному управлению рисками, что существенно повысит уровень экологической, экономической и национальной безопасности в морской среде.