Об особенностях дрейфа поверхностных океанографических буев в Черном море

Анализ данных о дрейфе поверхностных океанографических буев - дрифтеров в Черном море был проведен в конце марта 2022 г. в связи с первыми сообщениями СМИ об обнаружении в Чёрном море дрейфующих противокорабельных мин, появившихся там после начала боевых действий в феврале 2022 г. Сообщалось, что большое количество противокорабельных заякоренных мин было установлено в северо-западной части Черного моря. При наступлении штормовых условий может происходить обрыв троса, соединяющего мину с донным якорем, вследствие чего мина начинает дрейфовать под воздействием поверхностного течения и ветра. Эти мины представляют реальную угрозу не только для военных кораблей, но и для гражданских судов.
В начале марта сообщалось о том, что эстонское грузовое судно затонуло после подрыва на мине у побережья Украины недалеко от Одессы. В конце марта и в начале апреля согласно сообщениям Минобороны Турции, в проливе Босфор и вблизи границы с Болгарией, а также у острова Кефкен к востоку от пролива Босфор были обнаружены и обезврежены три морские дрейфующие противокорабельные мины. Еще две мины была уничтожены ВМС Румынии после их обнаружения в конце марта в районе Констанцы и в конце июля вблизи Эфорие к югу от Констанцы. В начале июля ВМС Болгарии обезвредили дрейфующую мину в море к югу от Варны. В конце июля произошел подрыв на мине украинского гидрографического судна в районе выхода Дуная в Черное море. В начале сентября румынский военный корабль подорвался на мине при попытке ее обезвреживания к северо-востоку от Констанцы. В середине октября ВМС Турции обезвредили плавучую мину в Черном море у побережья провинции Кыркларели, граничащей с Болгарией. Наконец, в начале ноября 2022 г. турецкий рыболовный катер подорвался на плавучей мине примерно в шести километрах от черноморского побережья Турции на западе у Игнеады.
В предположении аналогии дрейфа по поверхности моря шарообразной мины и поверхностного океанографического буя были даны оценки путей и скоростей перемещения дрейфующих мин и указаны наиболее вероятные места обнаружения мин на акватории Чёрного моря. С этой целью были использованы данные спутниковых наблюдений за траекториями 74 океанографических буев, которые запускались в Черном море в разные годы в рамках различных международных программ, начиная с 1999 г., и могли длительное время (многие месяцы) свободно дрейфовать с поверхностными течениями, отслеживая их поведение и особенности [1, 2]. Внизу к бую прикреплялся парус-якорь или термокоса, которые стабилизируют движение буя вдоль течения. Перемещение мины помимо течения подвержено также влиянию локальных ветров. Однако предполагается, что за время движения мины ветровая обстановка по пути ее следования многократно меняется и в среднем случайные ветровые воздействия на мину в значительной степени компенсируются. Кроме того, со временем якоря-подвесы у буев часто отрывались.
Для расчетов была использована компьютерная система хранения, математической обработки, визуализации и анализа дрифтерных данных [3, 4]. Обработанные данные показали, что буи, запущенные в северо-западной части Черного моря, вовлекаются в крупномасштабный круговорот, называемым Основным черноморским течением. При этом поначалу буи следуют с преобладающими течениями в юго-западном направлении, дрейфуя вдоль берегов Румынии и Болгарии по направлению к Турции со скоростью, которая может достигать 25-30 км/сутки. Например, буй № 82537 от самой северной точки траектории переместился за 13 суток до румынских прибрежных вод к северу от порта Констанца. Далее, петляя вместе с прибрежными мелкомасштабными вихревыми образованиями, через 12 суток он оказался на широте болгарской Варны, затем через 3 суток - на широте болгарского Бургаса и еще через 6 суток закончил свой дрейф на подходе к проливу Босфор. В итоге путь от северной точки до южной, конечной точки траектории буй № 82537 преодолел за 34 суток со средней скоростью 26 км/сутки.
Ряд буев дрейфовал по направлению к проливу Босфор, причем буй № 61557 через 18 суток после запуска вошел в пролив, где он был замечен и поднят из воды. Как известно, в проливе Босфор черноморские воды в верхнем слое с высокой скоростью до 1,5-2 м/с перетекают из Черного в Мраморное море. Поэтому пролив является притягательным местом как для буев, так и для дрейфующих мин и вероятность их дрейфа именно к нему весьма высока.
Многие буи дрейфовали с разномасштабными вихревыми образованиями, как стационарными, так и перемещающимися. Десять буев совершили оборот (или более) вокруг всего моря в течение нескольких месяцев вместе с Основным черноморским течением. Например, буй № 16337, прежде чем оказаться на турецком берегу, дрейфовал с момента запуска в течение почти 5 месяцев. Зафиксированы случаи вовлечения ряда буев в крупные среднемасштабные круговороты воды, образуемые перемежаемыми антициклоническими вихрями вблизи Батуми и Севастополя. Один из таких буев (№ 34834) находился в батумском вихре 60 суток, осуществив за это время 6 оборотов.
Траектория буя № 61557 характеризуются относительно малой извилистостью и дает оценку скорее минимального времени перемещения мины. Другую оценку дает траектория буя № 47608. Этот буй, запущенный летом 2004 г. примерно в том же месте, что и буй № 61557, запущенный зимой 2005 г., будучи захваченным среднемасштабным перемещающимся вихревым образованием, дрейфовал по направлению к проливу Босфор 52 суток, т.е. почти в 3 раза дольше, чем буй № 61557.
Буи петляли и вместе с мелкомасштабными прибрежными вихревыми образованиями, как, например, буи № 82537 и № 28377 в районе моря у мыса Калиакра (Болгария). Полный перечень прибрежных районов, где систематически наблюдаются квазипостоянные вихревые образования, приведен в работе [5]. Вихри, образующиеся во всех этих районах, работают как ловушки всего, что плавает на поверхности моря, и поэтому районы повышенной вихревой активности можно также рассматривать как районы повышенной вероятности нахождения в них плавучих мин.
Буи запускались с судов в основном к юго-западу от Севастополя и Новороссийска и разносились течениями по всей акватории моря. Со временем передача данных с буев по системе космической связи прекращалась из-за технических причин, вандализма мореплавателей, но главным образом из-за того, что буи застревали на мелководье или были вынесены на берег. Согласно построенной карте конечных точек траекторий буев, наибольшая концентрация этих точек наблюдается у турецкого побережья на всем протяжении от границы с Болгарией до границы с Грузией. Таким образом, побережье Турции является наиболее уязвимым для атак со стороны плавучих мин, что, к сожалению, и было подтверждено перечисленными в начале настоящего сообщения инцидентами.
Рассмотрение всей совокупности построенных траекторий дрейфа буев показало, что наиболее опасной для встречи с дрейфующими минами в открытом море является западная периферия моря от района Одессы до пролива Босфор, включая сам пролив. К востоку от Босфора вдоль турецких, грузинских, абхазских и российских берегов вероятность встречи с минами постепенно уменьшается, однако вовсе не исключена. Мины могут находиться в воде до нескольких лет, в течение которых они могут обходить море по периферии (и не однократно, и тому есть примеры траекторий отдельных буев). Мины могут надолго задерживаться в вихревых образованиях, включая прибрежные, выноситься локальными течениями в центральную часть моря и дрейфовать до тех пор, пока их не выкинет на отмель или берег любого из причерноморских государств, или пока с ними не столкнется какое-либо судно. В особенности опасны мины, которые могут входить в территориальные воды, где наиболее активно каботажное и рыбопромысловое судоходство.