Применение спутниковых данных высокого и среднего разрешения для обнаружения стамух в Каспийском море

Стамухи – торосистые ледяные образования, внедренные в грунт, широко распространены в Северной части Каспийского моря. Они формироваться как в виде одиночных ледяных образований, так и небольших групп или скоплений.
Механизм возникновения стамух тесно связан с процессами торосообразования. Наиболее крупные торосы под воздействием силы тяжести разрушают основание льдины, на которой они образовались, и внедряются в грунт морского дна на глубину до одного метра. Глубина их проникновения в грунт зависит от физико-механических свойств грунта, массы стамухи, площади соприкосновения и глубины моря. Наибольшую опасность стамухи представляют в период разрушения и очищения Каспийского моря ото льда. Под воздействием интенсивных подвижек дрейфующего льда стамухи могут начать перемещаться. Во время своего передвижения стамухи вызывают экзарацию (пропахивание) грунта морского дна. Появляется опасность столкновения стамух с гидротехническими сооружениями и повреждения ими положенных по дну трубопроводов и кабелей связи.
В настоящее время стамухи могут быть обнаружены по спутниковым снимкам высокого и среднего разрешения. Отличительным признаком стамухи является постоянство её географического положения. Для обнаружения стамух используются косвенные демаскирующие признаки наличия стамухи, например, шлейф или канал открытой воды. При подвижках льда с подветренной стороны стамухи образуется так называемая «водяная тень». Во время интенсивного дрейфа льда стамуха, являясь неподвижным препятствием, как ледокол крушит ледяные поля. В результате торошения происходит увеличение её размеров, а с противоположной стороны стамухи образуется канал во льду протяжённостью иногда до километра и более. Наличие таких каналов дает представление о направлении и интенсивности дрейфа льда. После весеннего очищения моря ото льда наиболее крупные стамухи ещё некоторое время существуют среди чистой воды, что позволяет обнаружить их на спутниковом снимке и зафиксировать географические координаты.
В рамках сотрудничества с НК ОАО «ЛУКОЙЛ» кооперация организаций Росгидромета (НИЦ «Планета», Гидрометцентр России, ААНИИ и ГОИН) в 2008 г. выполнила комплексные исследования гидрометеорологической и ледовой обстановки в районе обустройства нефтегазового месторождения им. В. Филановского. При проведении вертолетной экспедиции было обнаружено 12 стамух в непосредственной близости от пункта расположения нефтяной платформы. Одна из стамух имела огромные размеры. Длина её составляла ~300 м, ширина не менее 80 м, высота паруса стамухи 8,2 м при глубине места 5,7 – 5,9 м и максимальной глубине внедрения в грунт 0,8 м. Максимальная толщина стамухи превысила 14 метров. Во второй половине марта 2008 г. проводилась судовая экспедиция по изучению экзарации грунта морского дна. Результаты обработки гидролокационных изображений показали наличие четко выраженных в рельефе дна борозд и систем борозд выпахивания, образованные дрейфующими торосами и стамухами.
При осуществлении в ФГБУ “НИЦ “Планета” ежегодного мониторинга ледовой обстановки Каспийского моря в 2015 году, по спутниковой информации высокого и среднего разрешения, было выявлено 76 стамух, все они находились в северной части моря, в том числе вблизи большого нефтегазового месторождения Кашаган на казахском шельфе. Для обнаружения стамух использовались данные КМСС (Комплекс многозональной спутниковой съёмки) спутника «Метеор-М» №2, OLI (Operational Land Imager) КА Landsat-8 и MODIS серии спутников EOS (Terra, Aqua). Вся информация о стамухах, полученная по данным спутникового мониторинга, систематизирована по следующим параметрам: географические координаты, место и время обнаружения, время существования, линейные размеры и др.
Все изложенное свидетельствует о необходимости учитывать воздействие стамух при проектировании, строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений в Каспийском море. Для того чтобы исключить или уменьшить угрозу от воздействия стамух необходим регулярный спутниковый мониторинг с использованием информации высокого разрешения.