Природный риск - мониторинг, динамика чрезвычайных ситуаций природного характера

К природному риску на некоторой территории приводят реализации присущих этой территории природных опасностей в форме неблагоприятных и опасных природных явлений и процессов, в том числе стихийных бедствий и природных катастроф. Именно они являются природными причинами чрезвычайных ситуаций, достаточно подробно рассмотренными в главе 2.

Управление природным риском, впрочем, как и техногенным, невозможно без информационной поддержки подготовки и принятия управленческих решений по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Для управления риском осуществляется мониторинг состояния природной среды и объектов техносферы, анализ риска и прогнозирование чрезвычайных ситуаций.

Под мониторингом [англ. monitoring от лат. Monitor - предостерегающий] понимается определенная система наблюдения (а также оценки и прогноза) состояния и развития природных, техногенных, социальных процессов и явлений. Он заключается в слежении за состоянием определенных структур, объектов, явлений и процессов, а его результаты используются для предупреждения о возникающих опасностях и обеспечения органов управления информацией для подготовки и принятия управленческих решений по изменению в нужном направлении состояния и развития системы, процесса или явления.

Данные мониторинга и информация о различных процессах и явлениях служат основой для прогнозирования. Целью прогнозирования чрезвычайной ситуации является выявление времени ее возникновения, возможного места, масштаба и последствий для населения и окружающей среды.

Существует большое число видов мониторинга, различающихся по учитываемым источникам и факторам антропогенных воздействий, откликам компонентов биосферы на эти воздействия, методам наблюдений и т.п. На рис. 6.3 приведена классификация видов мониторинга по нескольким признакам.

Мониторинг по видам факторов воздействия делится на радиационный, химический, биологический, сейсмический и др.

Мониторинг воздействия на окружающую среду - это многоцелевая информационная система, в задачи которой входит наблюдение, оценка и прогноз изменений окружающей среды под влиянием антропогенных воздействий (включая источники воздействия на окружающую среду и отходы). Наблюдение и контроль за загрязнением окружающей среды всей территории Российской Федерации осуществляет Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Рис. 6.3. Виды мониторинга

Мониторинг чрезвычайных ситуаций по своим целевым функциям, степени охвата контролируемой территории, техническим особенностям включает в себя мониторинг природных, техногенных, биолого-социальных чрезвычайных ситуаций, экологический мониторинг.

Наиболее информативной и представительной по числу и видам принимаемых во внимание объектов окружающей среды является система экологического мониторинга, которая охватывает геофизические и биологические аспекты. Экологическим мониторингом предусматривается наблюдение, оценка и прогноз антропогенных изменений состояния абиотической составляющей биосферы, в том числе изменений уровней загрязнений природных сред вредными химическими, биологическими и радиоактивными веществами и ответной реакции экосистем на эти изменения. Иными словами, экологический мониторинг включает мониторинг антропогенных изменений природной среды и мониторинг вызываемых ими эффектов. Кроме того, составным элементом экологического мониторинга является мониторинг источников и факторов антропогенного воздействия. Экологический мониторинг учитывает все основные изменения, вызываемые антропогенными воздействиями на фоне естественной изменчивости.

По месту базирования используемых средств мониторинг делится на наземный и авиационно-космический.

С 1997 г. в МЧС России развернута территориально-распределенная система приема и анализа авиационно-космической информации по результатам дистанционного зондирования Земли. Система предназначена для оперативного выявления природных и техногенных ЧС, мониторинга потенциально опасных территорий и объектов, обеспечения информацией органов управления федерального и территориального уровней. Система включает 4 пункта (Москва, Элиста, Красноярск, Владивосток), оснащенных аппаратно-программными комплексами приема и обработки в оперативном режиме информации с космических систем "Ресурс", "Океан", "ΝΟΑΑ", "EOS". Территория страны контролируется на предмет выявления предвестников ЧС, оценки динамики их развития и определения масштабов ЧС. При этом используются следующие технологии космического мониторинга:

- выявления очагов природных и техногенных пожаров;

- выявления и контроля динамики развития паводков (наводнений);

- мониторинга загрязнения водных объектов и акваторий;

- экологического контроля территорий;

- выявления масштабов разрушений в результате землетрясений;

- оценки состояния растительного покрова;

- оценки состояния почвенного покрова;

- оценки ущерба от ЧС.

Визуальная и аналитическая информация о местах возникновения и параметрах чрезвычайных ситуаций представляется в Национальный центр управления в кризисных ситуациях, региональные центры и главные управления МЧС России по субъектам Российской Федерации, администрациям этих субъектов, в подразделения Авиалесоохраны, МПР России, Росгидромета и др.

Наряду с атмосферными явлениями, которые могут приводить к стихийным бедствиям, наблюдения с космических аппаратов используются также для мониторинга состояния окружающей среды, получения данных об антропогенных катастрофах и военных конфликтах. Для поверхности суши могут быть выявлены явления, связанные со снежным покровом (паводок талых вод, катастрофические явления в горах - лавины, сели и др.), почвенным покровом (загрязнения, водная и ветровая эрозия, засоление, заболачивание), растительным покровом (стрессы, деградация, пожароопасность), геологической средой (структуры, разломы). Зондирование океана позволяет оценить достоверность обнаружения аномальных геофизических явлений, связанных с температурой поверхности океана, изменениями скорости и направления ветра, положением течений и меандров (береговых излучин), местами аварий танкеров и загрязнений океана.

Мониторинг чрезвычайных ситуаций осуществляют силы и средства наблюдения и контроля РСЧС. К ним относятся службы (учреждения) федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления и организаций, осуществляющие наблюдение и контроль за состоянием окружающей среды, обстановкой на потенциально опасных объектах и прилегающих к ним территориях, анализ воздействия вредных факторов на здоровье населения. Основу данных сил составляют учреждения сети наблюдения и лабораторного контроля (CHЛК) гражданской обороны, в которую входят около 7 тысяч различных учреждений Минздравсоцразвития России, Минсельхоза России, МПР России, Росгидромета и ряда других ведомств. Для целей мониторинга, в частности, задействованы системы контроля Министерства обороны Российской Федерации; система сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений; система мониторинга геологической среды Министерства природных ресурсов Российской Федерации; системы контроля обстановки на крупных промышленных центрах и др.

Мониторинг окружающей среды и ее химического загрязнения осуществляется Росгидрометом: атмосферного воздуха - в 219 городах (на 621 пункте), на более тысячи ста водных объектах (на 1 726 пунктах), снежного покрова - в 461 пункте, трансграничного переноса загрязняющих воздух веществ - на 5 станциях; химического состава и кислотности осадков - на 170 пунктах. Комплексный фоновый мониторинг проводится сейчас на 5 станциях. В атмосферном воздухе определяется ОГЛАВЛЕНИЕ более 30 загрязняющих веществ, в водных объектах - более 50 показателей, в почве - ОГЛАВЛЕНИЕ тяжелых металлов, нефтепродуктов, пестицидов.

Основными структурными элементами системы наблюдения и контроля за стихийными гидрометеорологическими и гелиогеофизическими явлениями являются региональные и территориальные управления и центры по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

В системе управления природоохранной деятельностью существенное место отводится Единой государственной системе экологического мониторинга как источнику комплексной, объективной и доступной для использования информации о состоянии окружающей среды и природных ресурсов. Министерство природных ресурсов Российской Федерации осуществляет мониторинг водных объектов, водохозяйственных систем и сооружений на локальном, территориальном, бассейновом (региональном) и федеральном уровнях. Мониторинг проводится с целью выявления и прогнозирования развития негативных процессов, влияющих на качество вод и состояние водных объектов, разработки и реализации мер по предотвращению вредных последствий этих процессов, принятия своевременных управленческих решений в сфере использования и охраны водных объектов.

Система сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений включает опытно-исследовательские экспедиции (партии), имеющие в своем составе телесейсмические региональные и локальные сети, региональные информационно-обрабатывающие центры Геодезической службы РАН, сейсмической службы Минобороны России, сейсмические станции наблюдения на потенциально опасных объектах Минатома, Минэнерго, Госстроя России.

В Вооруженных Силах Российской Федерации для наблюдения за состоянием окружающей природной среды и потенциально опасных объектов действуют экологическая и гидрометеорологическая службы, единая система выявления и оценки масштабов и последствий применения оружия массового поражения, система контроля за ядерной, радиационной, химической и биологической безопасностью.

Однако существующая система мониторинга не обладает необходимыми возможностями для наблюдения, оценки и прогноза всего спектра угроз и опасностей, которые характерны для России. Поэтому создается более общая, по сравнению с СНЛК, межведомственная система мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций (СМП ЧС) природного и техногенного характера. Она формируется как информационно-аналитическая подсистема РСЧС, объединяющая усилия функциональных и территориальных подсистем РСЧС в части прогнозирования возможности возникновения чрезвычайных ситуаций и их социально-экономических последствий.

Предполагается, что основными задачами СМП ЧС будут:

- наблюдение, оценка, прогноз и контроль опасных природных и техногенных процессов и явлений, окружающей среды;

- сбор, обработка, анализ и обобщение данных об энергоемких процессах на Земле и в околоземном пространстве с целью выявления аномалий, являющихся предвестниками опасных природных явлений;

- проведение систематических инспекционных измерений фоновых параметров состояния окружающей при родной среды;

- наблюдение, оценка и прогноз опасности трансграничных и трансрегиональных переносов опасных веществ, других негативных воздействий;

- лабораторный контроль, своевременное обнаружение и индикация радиоактивного загрязнения, химического и биологического заражения питьевой воды, пищевого и фуражного сырья, продовольствия, объектов окружающей среды;

- комплексная оценка состояния среды обитания человека, составление и ведение экологических, метеорологических, сейсмопрогностических и других карт для отдельных территорий, регионов и страны в целом;

- оперативный сбор, обработка и представление в органы государственной власти и местного самоуправления информации о потенциальных источниках ЧС природного, техногенного и биолого-социального характера, создание и поддержание банка данных по ЧС и их источникам, прогнозирование возникновения опасных природных и техногенных явлений и их последствий;

- обоснование мер по предупреждению ЧС и смягчению их социально-экономических последствий;

- принятие экстренных мер по защите населения, сельскохозяйственного производства от радиоактивных, отравляющих, аварийно химически опасных веществ, возбудителей инфекционных заболеваний;

- контроль за динамикой процессов на отдельных промышленных, сельскохозяйственных и других объектах;

- своевременное обнаружение, идентификация и прогнозирование развития аварий и техногенных катастроф, а также формирующихся при этих авариях и катастрофах вредных и поражающих факторов - уровней физических полей, полей концентраций радиоактивных, химических, биологических веществ;

- оценка степени опасности складывающейся экологической обстановки при нормальном функционировании опасных объектов, а также чрезвычайных ситуаций, возникающих при авариях и катастрофах на них.

Создание комплексной мониторинговой системы по прогнозированию ЧС природного и техногенного характера позволит значительно повысить эффект снижения риска за счет точности и своевременности прогнозов.

Успех противодействия чрезвычайным ситуациям природного характера существенным образом зависит от учета динамики возникновения стихийных бедствий и природных катастроф и масштабов их последствий. Статистика потерь, связанных со стихийными бедствиями, демонстрирует их быстрый рост начиная со второй половины XX века. Сопоставление данных за последние 10 лет показывает, что количество природных катастроф возросло втрое, а экономические ущербы (с учетом инфляции) выросли в 9 раз. Некоторые страны потеряли в результате природных ката строф до 5% валового национального продукта, что ограничивало их способность к развитию и инвестициям. Дальнейший рост населения, вовлечение в производство все больших ресурсов и освоение территорий со сложными природными условиями повлечет дальнейший рост ущерба от стихийных бедствий. Нарушая своей хозяйственной деятельностью устойчивость окружающей среды, человек тем самым снижает предсказуемость опасных природных явлений, увеличивая частоту и размеры последствий стихийных бедствий.

Рост потерь потребовал специальных исследований опасных природных явлений, приводящих к стихийным бедствиям, вызвал серьезную озабоченность международного сообщества. Поэтому 90-е годы XX века были объявлены ООН Международным десятилетием по уменьшению опасности стихийных бедствий (МДУОСБ).

Рост числа и тяжести последствий стихийных бедствий требует организованных усилий по противодействию им, планирования соответствующих действий. При планировании защиты населения на государственном, региональном и территориальном уровнях важно иметь не только оценки повторяемости ЧС, но и прогнозы их повторяемости на длительную перспективу с учетом ее динамики. Для выявления основных факторов, влияющих на динамику ЧС, запишем выражение для их повторяемости:

где λ_ΟЯi(t) - интенсивность опасных природных явлений i-го вида на рассматриваемой территории в прогнозируемом году; α_Пi(t) = S_пi(t)/S-пространственный фактор угрозы, S_пi(t) и S - площадь, охватываемая поражающим действием i-го опасного природного явления, и общая площадь рассматриваемой территории; q_i(t)=P(k_ослi(t)·U_i(t)>U_крi(t)) - условная вероятность разрушения объектов антропосферы, k_ослi(t) - коэффициент ослабления действующей от опасного природного явления нагрузки U защитой, U_крi - стойкость объектов к негативным факторам i-го опасного явления; q_ЧСj(t) = P(w_ЧСj-1<W_i(t)≤w_ЧСj) - вероятность классификации стихийного бедствия, вызванного i-м опасным явлением как ЧС j-го класса по степени тяжести, - размер ущерба, w_ЧСj и W_ЧСj-1 - критерии классификации ЧС по степени тяжести.

Результаты анализа причин увеличения числа ЧС природного характера и ущерба от них приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Причины возрастания природного риска

Свойство	Параметр, тенденция	Влияющие факторы	Причины
Опасность территории	U(t), возрастание действующих нагрузок	Аномальные изменения некоторых параметров биосферы, атмосферы (глобальное изменение климата), гидросферы и литосферы; развитие опасных техно-природных процессов	Увеличение антропогенного воздействия на окружающую природную среду; свертывание мероприятий, направленных на предотвращение или снижение интенсивности природных явлений (снижения накапливающегося угрожающего потенциала некоторых опасных природных явлений)
Угроза для населения	возрастание повторяемости αn(t), увеличение зон действия поражающих факторов	Возрастание действующих нагрузок от природных явлений	Предупреждение градобитий, предупредительный спуск лавин, срабатывание селевых озер, провоцирование землетрясений меньшей силы и т.д.; освоение новых территорий с повышенной частотой возникновения опасных природных явлений, приближение объектов техносферы к источникам опасности
Защищенность населения и территорий	kосл(t), снижение защищенности	Отсутствие или плохое техническое состояние гидротехнических, противооползневых, противоселевых и других защитных инженерных сооружений, а также защитных лесонасаждений	Недофинансирование
Стойкость (или уязвимость) объектов	Uкр(t) снижение стойкости объектов	Старение и износ конструкций и оборудования Повышение чувствительности новой техники к негативным воздействиям	Недостаточные объемы и низкие темпы работ по обновлению основных производственных фондов, сейсмостойкому строительству и сейсмоукреплению ранее построенных зданий и сооружений в сейсмоопасных районах
Ущерб от ЧС	W(t), увеличение ущерба	Повышение степени урбанизации территорий, размещение объектов хозяйственной деятельности и населенных пунктов в зонах повышенной природной опасности	Нерациональное землепользование
		Снижение предсказуемости опасных природных явлений	Влияние антропогенных факторов; недостаточная эффективность, неразвитость или отсутствие систем мониторинга окружающей природной среды, ослабление государственных систем наблюдения за вулканическими, сейсмическими, экзогенными процессами, гидрометеорологическими и гелиофизическими явлениями; низкая достоверность прогнозирования опасных природных явлений, отсутствие теоретической или практической возможности прогнозировать некоторые из них; низкая эффективность систем оповещения об опасных природных явлениях;
			незавершенность и недостаточная детализация районирования территории страны по природным опасностям, отсутствие или недостаточность кадастров потенциально опасных районов (регулярно затапливаемых, особо сейсмоопасных, селеопасных, лавиноопасных, оползневых, карстовых, цунамиопасных и др.)

Исследование социального и экономического ущерба от наиболее опасных природных и техноприродных явлений и процессов, постоянно поражающих территорию России, показывают, что его размер составляет в настоящее время от 20 до 26 млрд долл. США в год. Только за последние 10 лет (1992-2001 гг.) от этих явлений и процессов погибло более 3 тыс. и пострадало около 200 тыс. человек, или 13% населения страны. Данные потери имеют устойчивую тенденцию к росту, что особенно отчетливо проявилось после 1990 г., когда было практически полностью прекращено бюджетное финансирование комплексных работ по изучению и предупреждению природных опасностей методами инженерной защиты.

Снижение риска природных ЧС связано с затратами на проведение мер защиты по всем факторам риска, но в разной степени, в зависимости от их эффективности и стоимости осуществления. Наиболее часто в качестве управляемых параметров в структуре управления природными рисками используются и к_ОСЛ. Так, повышение сейсмостойкости объектов промышленно-гражданского (городского) строительства приводит к его удорожанию от стоимости строительства в благоприятных условиях на 12%, зашита от наводнений - на 15%, приспособление к слабым грунтам и плохим гидрогеологическим условиям - на 20%, суровому климату - на 30%, многолетней мерзлоте грунта - на 40%, оползневой опасности - на 45%. Величины U_кр и k_осл регулируются в зависимости от величины риска ЧС с использованием жизненного опыта многих поколений, полученного методом проб и ошибок, и закрепляются в строительных нормах и правилах (СНиП).

В первую очередь защитными мерами нейтрализуют часто реализующиеся не столь значительные опасности. Стихийные же бедствия вызываются опасными природными явлениями, повторяемость которых низка, не выше одного раза в 5-10 лет. Интервал 5-10 лет отвечает активной памяти конкретного человека, потерпевшего ущерб и старающегося избежать его впредь. Более длинные интервалы отвечают памяти самых внимательных старожилов и целых населенных пунктов, неудачное размещение которых и справлял ось после особо тяжелых стихийных бедствий. Хотя для объектов техносферы введены обязательные нормы безопасности (способность противостоять природным воздействиям, происходящим в среднем раз в 20-50-100 лет), степень безопасности в целом для территориального экономического комплекса больше зависит от народного опыта. Чем старше этот комплекс, тем меньше при прочих равных условиях повторяемость в нем стихийных бедствий и меньше их тяжесть; наименьший уровень риска достигается за 2-3 века.

Современная стратегия противодействия природным опасностям состоит в следующем: развитие систем мониторинга и прогноза возможности проявления опасных природных явлений на территории страны; рациональное размещение производительных сил и расселение населения с учетом природных опасностей; строительство природозащитных сооружений, зданий и сооружений повышенной прочности, лицензирование видов деятельности; оповещение и информирование населения об опасностях; страхование от стихийных бедствий и т.д. Из-за неблагоприятных экономических условий Россия пока не может осуществить эту стратегию в полной мере, особенно в части инвестиционноемких мероприятий - строительство гидротехнических и других сооружений по защите от наводнений, оползней и селей, сейсмостойкое и ветростойкое строительство, предупредительные спуски лавин, вынос поселений и хозяйственных объектов из зон с особой природной опасностью.