Оценка и прогнозирование рисков природных катастроф на территории России (Осипов В.И.)

В.И.Осипов
Директор
Института геоэкологии РАН,
академик

 

Глубокоуважаемый Юрий Сергеевич!
Глубокоуважаемые члены Президиума РАН,
Коллеги!


ХХ столетие ознаменовалось рядом глобальных вызовов. Одним из таких вызовов является стремительный рост природных, техногенных и экологических катастроф.

В одной из своих работ В.И. Вернадский писал: «Земная поверхностная оболочка не может рассматриваться как область только вещества, это область энергии» (Рис. 1). Действительно, на поверхности Земли и в прилегающих к ней слоях атмосферы идет развитие множества сложнейших физических, физико-химических и биохимических процессов, сопровождающихся обменом и взаимной трансформацией различных видов энергии. Эти процессы лежат в основе эволюции Земли и ее природной обстановки, являясь источником постоянных преобразований облика нашей планеты – ее геодинамики.

Рис. 1.

Геодинамические процессы внутри Земли, на ее поверхности и в прилегающих слоях атмосферы часто приводят к развитию природных катастроф. Природные катастрофы в современном мире – источники глубочайших социальных потрясений, сопровождаемых массовыми страданиями и гибелью людей, а также огромными материальными потерями. В общей проблеме безопасности общества они все чаще рассматриваются как один из важнейших дестабилизирующих факторов устойчивого развития.

Проблема природных и техногенных катастроф совсем недавно была предметом обсуждения Совета безопасности России. В ноябре 2003 г. состоялось совместное заседание Совета Безопасности и президиума Государственного Совета Российской Федерации, инициированное Президентом РАН Ю.С.Осиповым и министром МЧС С.К. Шойгу. Важно отметить, что Совет Безопасности отнес природные явления, наряду с другими угрозами, к числу важнейших стратегических рисков страны.

К природным опасностям, распространенным на территории нашей страны относится более 30 различных явлений, среди которых наибольшую угрозу представляют землетрясения, наводнения, ураганные ветры и штормы, извержения вулканов, цунами, провалы и опускания земной поверхности, оползни, сели, снежные лавины и сход ледников, аномальные температуры, лесные пожары.

Анализ данных по природным катастрофам, которые произошли на Земле во второй половине ХХ столетия и начале XXI столетия, позволяет говорить об определенных тенденциях в развитии природных опасностей как у нас в стране, так и в мире в целом. Эти тенденции выражаются в:

  • росте количества природных катастроф,
  • увеличении социальных и материальных потерь,
  • зависимости защищенности людей и техносферы от социально-экономического уровня развития стран.

За последние пятьдесят лет количество природных катастроф на Земле увеличилось почти в три раза (рис. 2). Наиболее распространенными опасными природными явлениями в мире являются тропические штормы и наводнения (по 32%), землетрясения (12%), другие природные процессы (14%) (рис. 3). Среди континентов мира наиболее подверженными действию опасных природных процессов являются Азия (38%) и Северная и Южная Америка (26%), далее идут Африка (14%), Европа (14%) и Океания (8%).

Рис. 2.

 

Рис. 3.

 

Рис. 4.

 

Так же как и для мира в целом, для России характерен рост природных катастроф, который особенно интенсифицировался в последние годы. По данным МЧС среднее количество чрезвычайных ситуаций природного характера в стране составляет сейчас около 280 событий в год, в то время как еще 10 лет назад количество ЧС природного характера не превышало 220 событий в год.

В качестве примера можно привести несколько крупнейших природных катастроф, которые мы пережили за последние 10 лет.

27.05.1995 Нефтегорское землетрясение:
более 2000 чел. погибших, экономический ущерб более 200 млн. долларов (рис. 5)
Май 2001 г. Заторное наводнение в Якутии:
7 погибших, более 50 тыс. чел. пострадавших, экономический ущерб – 200 млн. долларов (рис. 6)
Июнь 2002 г. Наводнение на юге России:
114 погибших, 335 тыс. чел. пострадавших. Экономический ущерб – более 484 млн. долларов (рис. 7)
Сентябрь 2002 г. Сход ледника Колка:
136 чел. погибли (рис. 8)
1978-1995 гг. Подъем уровня Каспийского моря на 245 см.:
Выведено из землепользования более 400 000 га прибрежных территорий, пострадало около 100 000 чел., экономический ущерб – более 6 млрд. долларов (рис. 9)

 

Рис. 5.

Рис. 6.

Рис. 7.

Рис. 8.

Рис. 9.

Чрезвычайно разрушительным явлением на территории России являются лесные пожары. По данным Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов, возглавляемого академиком А.С.Исаевым, ежегодно в России происходит от 12 до 37 тыс. лесных пожаров, которыми уничтожается ежегодно от 400 тысяч до 4 млн. га лесов (рис. 10). Ущербы от лесных пожаров достигают 470 млн. долларов в год, как это было в 1998 г.

Рис. 10.

 

Важнейшая опасная тенденция развития природных катастроф – снижение защищенности людей и техносферы. Количество погибших на Земле от природных катастроф за последние 35 лет возрастало ежегодно в среднем на 4.3% и составило 3.8 млн. чел., а количество пострадавших увеличивалось ежегодно на 8.6% и достигло за этот же период времени 4.4 млрд. человек.

Стремительными темпами на Земле растут экономические потери от природных катастроф: в 60-х годах прошлого столетия они составляли несколько млрд. доллоров, а в конце столетия достигли 85 млрд. долларов (рис. 11). Суммарная величина экономических потерь в мире во 2-й половине ХХ столетия составляет 895 млрд. долларов. По прогнозам к середине ХХI столетия ежегодные ущербы от природных катастроф могут достигнуть 300 млрд. долларов в год.

Рис. 11.

 

В настоящее время ежегодный прирост ущербов от природных катастроф составляет около 6%, а темпы роста глобального валового продукта около 2,2% в год. Расчеты показывают, что если эти темпы роста потерь и глобального валового продукта сохранятся, то уже к середине нынешнего столетия более половины всего прироста валового продукта будет уходить на покрытие ущербов от природных катастроф.

Подверженность различных стран природным катастрофам тесно связана с уровнем их социально-экономического развития. В соответствии с классификацией Мирового банка все страны мира по их валовому национальному продукту на человека можно подразделить на три группы: с низким доходом (<635 долл./чел.), средним (635-7910 долл./чел.), и высоким доходом (более 7910 долл./чел.). Как видно из рис. 12, в этих трех группах стран во второй половине ХХ столетия произошло сопоставимое количество природных катастроф. Однако последствия этих катастроф были совершенно различные. Количество погибших в странах с низким доходом на 1 млн. населения в 7.7 больше, чем в странах со средним доходом и 26 раз больше, чем в странах с высоким доходом. Картина с экономическими потерями обратная: в развитых странах они болоее чем в 5 раз выше, чем странах с малым доходом. В то же время, если мы возьмем отношение прямых потерь к объему валового национального продукта, у стран с низким доходом в 5.5 раз выше, чем у стран с высоким доходом. Это свидетельствует о том, что экономический и социальный ущербы от природных катастроф наиболее тяжелым бременем ложатся на экономику бедных развивающихся стран.

Рис. 12.

 

Имеются примеры, когда экономические потери от природных катастроф в отдельных странах превышают величину валового национального продукта, в результате чего экономика этих стран оказывается в критическом состоянии.

Уже сейчас многие развитые страны такие, как Япония, вынуждены тратить на борьбу с природными катастрофами 5-8% своего годового бюджета (0.8% валового национального продукта), что составляет 23-25 млрд. долл. в год.

В Китае ежегодные ущербы от природных катастроф составляют в среднем 3-6% от валового национального продукта. В последнее десятилетие они составляют в среднем 19 млрд. долл. в год.

Увеличение количества природных катастроф в мире и ущерб от них связано с рядом глобальных процессов в социальной и природной сферах. Одной из причин роста социальных и материальных, является неудержимый рост человеческой популяции на Земле (рис. 13)

Рис. 13.

.

Другой причиной является рост техногенного воздействия человека на природную среду и деградация последней. Это приводит к интенсификации таких опасных процессов как наводнения, ураганы, смерчи, оползни, эрозия.

Важную роль в росте количества опасных природных явлений играет глобальное потепление климата. Изменение глобальной температуры воздуха вызывает развитие ряда процессов в геосферных оболочках Земли, способных оказать как положительное, так и отрицательное воздействие на природную среду. С последним связан рост природных катастрофических явлений, таких как опустынивание, заболачивание, подтопление, подъем уровня мирового океана, сход ледников,отступление вечной мерзлоты и т.д.

До недавнего времени усилия многих стран, в том числе и России были направлены на ликвидацию последствий опасных природных явлений, оказание помощи пострадавшим, организацию спасательных работ, предоставление материальных, технических и медицинских услуг и т.д. Однако необратимый рост числа катастрофических событий и связанного с ним ущерба делают эти усилия все менее эффективными и выдвигает в качестве приоритетной новую задачу: прогнозирование и предупреждение природных катастроф. Центральное место в этой стратегии занимает проблема оценки и управления природными рисками. Рассматриваемая проблема включает ряд фундаментальных научных задач, таких как:

  • прогноз опасных природных процессов и явлений,
  • моделирование механизма их развития,
  • оценка безопасности людей и устойчивости инфракструктуры действию разрушительных процессов,
  • разработка методов управления рисками.

Центральное место в современной стратегии борьбы с природными угрозами занимает разработка научных технологий оценки природных рисков. Оценка рисков позволяет решать комплекс жизненно важных проблем устойчивого развития общества, а именно:

  • разрабатывать нормативные документы и законодательные акты по регулированию хозяйственного использования территорий,
  • вести целенаправленное инвестирование мероприятий по снижению угроз от опасных природных явлений,
  • планировать создание системы предупреждения и реагирования на природные опасности (мониторинг, силы мобильного реагирования).

Процедура по оценке рисков включает выполнение ряда последовательных операций, а именно:

  • идентификацию опасности,
  • прогнозирование опасности,
  • оценку уязвимости,
  • оценку риска.

Риск-анализ начинается с идентификации природных опасностей и их оценки. Необходимо определить вероятность проявления (или повторяемость) той или иной опасности определенного энергетического класса для взятой территории за заданный интервал времени. В качестве примера можно привести карту общего сейсмического районирования территории РФ, составленную в 1997 г. под руководством Валентина Ивановича Уломова (ИФЗ) в рамках ФНТЦП «Глобальные изменения природной среды и климата» (рис. 14). На этой карте цветом показаны территории, где возможны сейсмические явления определенной интенсивности (10, 9, 8, 7, 6 и 5 баллов) с повторяемостью 1000 лет.

Рис. 14.

Вторым этапом анализа риска является оценка уязвимости людей и объектов техносферы в пределах каждой выделенной цветом территории. Уязвимость характеризует свойство любых объектов социальной и материальных сфер полностью или частично утрачивать способность к выполнению своих естественных или заданных функций в результате проявления опасного явления или процесса.

Различают несколько видов уязвимости: физическую, экономическую, социальную и экологическую.

Зная вероятность проявления природной опасности и величину возможной уязвимости можно оценить природный риск для изучаемой территории.
Получаемый таким образом количественный показатель природного риска – это вероятностная величина, характеризующая возможную гибель и увечье людей, а также возможные материальные потери (экономический ущерб) в результате развития отдельных видов (дифференцированный риск) или нескольких видов опасностей (интегральный риск).

Там где нет людей и объектов экономики, даже при очень высоком уровне природной опасности природный риск равен нулю (если не считать экологические ущербы), и, наоборот, в густонаселенных районах с очень насыщенной инфраструктурой, даже не очень интенсивные природные явления могут давать высокие величины природных рисков. Позвольте это продемонстрировать на карте сейсмического индивидуального риска территории России (рис. 15), характеризующего вероятность гибели одного человека из группы населения, оказавшихся в зоне поражения от землетрясения за период в 1 год.

Рис. 15.

На следующем рисунке показана карта интегрального риска возникновения чрезвычайных ситуаций средней тяжести (ЧС-3) на территории России, обусловленных несколькими опасными природными явлениями: землетрясениями, наводнениями, снегопадами и др. (рис. 16).

Рис. 16.

Рассмотренные примеры относятся к оценке природного риска на федеральном уровне для принятия управленческих решений в масштабе страны. Для решения конкретных проблем на уровне отдельных регионов, областей, муниципалитетов и даже отдельных крупных объектов, необходимо осуществлять оценку риска на более низких уровнях. С переходом на более низкий уровень должен повышаться масштаб карт риска и детальность его оцнеки.

Развитие технологии оценки природных рисков является ключевым моментом решения проблемы природных катастроф. Задача Российской академии наук в этом плане заключается в разработке теории и методов прогнозирования природных опасностей и разработка (в виде пилотных проектов) карт опасностей и рисков различного масштаба с целью дальнейшего их внедрения в производственную сферу.

Свое выступление хочу закончить краткой презентацией 6-томной монографии «Природные опасности России», выпуск которой был закончен в 2003 г. (рис. 17). Издание монографии было инициировано РАН и МЧС России. В написании монографии принимало участие более 120 ведущих российских ученых. Главными редакторами монографии являются Ваш сегодняшний докладчик и министр МЧС России Сергей Кожугетович Шойгу.

Рис. 17.

Монография включает два общетеоретических тома:

    • "Природные опасности и общество" (редакторы В.А. Владимиров, Ю.Л. Воробье и В.И. Осипов)
    • "Оценка и управление природными рисками" (редактор А.Л. Рагозин)

И четыре тематических тома:

  • "Сейсмические опасности" (редактор Г.А. Соболев)
  • "Экзогенные геологические опасности" (редакторы В.М. Кутепов и А.И. Шеко)
  • "Гидрометеорологические опасности" (редакторы Г.С. Голицын и А.А. Васильев)
  • "Геокриологические опасности" (редакторы Л.С. Гарагуля и Э.Д. Ершов)

 

В монографии обобщены научные достижения российских ученых за последние несколько десятков лет.