Оценка загрязнения вод Южно-Курильской рыболовной зоны России радиоактивными водами АЭС “Фукусима-1” на основе лагранжева моделирования

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе изучается потенциальная опасность, исходящая от мероприятий, проводимых правительством Японии по сбросу технической радиоактивной воды из хранилищ АЭС “Фукусима-1”. Рассматривается загрязнение радиоактивными частицами акватории Южно-Курильской рыболовной зоны (ЮКРЗ), которая является одним из наиболее перспективных районов для рыболовного промысла Российской Федерации. На основе моделирования переноса пассивных маркеров, имитирующих радиоактивное загрязнение, анализируются пути и механизмы переноса загрязнения в ЮКРЗ. Исследование проводится по альтиметрическим данным о геострофических скоростях для периода с 24 августа 2022 г. по 24 августа 2023 г. Перенос загрязнения в ЮКРЗ определяется комплексом условий, связанных с текущим режимом развития Первого меандра Куросио, а также локальной системой вихрей разных знаков как вблизи места слива, так и на границе ЮКРЗ. Установлена сезонная зависимость скорости и количества проникновения загрязненных вод к берегам РФ. Обнаружена возможность быстрой адвекции загрязнения в ЮКРЗ: за 13 суток. Такая скорость обусловлена захватом загрязнения меандром Куросио и дальнейшим его переносом системой мезомасштабных вихрей до границ ЮКРЗ. Выявлена порционность в поступлении загрязнения в ЮКРЗ. Построены графики распределения количества “грязных” маркеров по временам их запуска и поступления загрязненных вод к границе ЮКРЗ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. В. Будянский

Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева

Email: btvlisab@yandex.ru
Россия, Владивосток

А. А. Удалов

Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева

Email: btvlisab@yandex.ru
Россия, Владивосток

М. А. Лебедева

Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: btvlisab@yandex.ru
Россия, Владивосток; Санкт-Петербург

Т. В. Белоненко

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: btvlisab@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Пранц С. В., Улейский М. Ю., Будянский М. В. Численное моделирование распространения в океане радиоактивного загрязнения от АЭС “Фукусима Дайичи” // ДАН. 2011. Т. 439. № 6. С. 811–814.
  2. Prants S. V., Budyansky M. V., Ponomarev V. I., Uleysky M. Yu. Lagrangian study of transport and mixing in a mesoscale eddy street // Ocean Modelling. 2011. V. 38. No. 1–2. P. 114–125.
  3. Prants S. V., Uleysky M. Yu., Budyansky M. V. Numerical simulation of propagation of radioactive pollution in the ocean from the Fukushima Dai-ichi nuclear power plant // Doklady Earth Sciences. 2011. V. 439. No. 2. P. 1179–1182.
  4. Prants S. V., Ponomarev V. I., Budyansky M. V., et al. Lagrangian analysis of mixing and transport of water masses in the marine bays // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2013. V. 49. No. 1. P. 82–96.
  5. Budyansky M. V., Goryachev V. A., Kaplunenko D. D., Lobanov V. B., Prants S. V., Sergeev A. F., Shlyk N. V., Uleysky M. Yu. Role of mesoscale eddies in transport of Fukushima-derived cesium isotopes in the ocean // Deep-Sea Research I. 2015. V. 96. P. 15–27. doi: 10.1016/j.dsr.2014.09.007.
  6. Промысел биоресурсов в водах Курильской гряды: современная структура, динамика и основные элементы. Под ред. А. В. Буслова. Южно-Сахалинск. 2013. 265 с.
  7. Пранц С. В., Улейский М. Ю., Будянский М. В. Лагранжевы когеретные структуры в океане, благоприятные для рыбного промысла // ДАН. 2012. Т. 447. № 1. C. 93–97.
  8. Prants S. V., Budyansky M. V., Uleysky M. Yu. Lagrangian study of surface transport in the Kuroshio Extension area based on simulation of propagation of Fukushima-derived radionuclides // Nonlinear Processes in Geophysics. 2014. V. 21(1). P. 279–289. doi: 10.5194/npg-21-279-2014.
  9. Prants S. V., Budyansky M. V., Uleysky M. Yu. Lagrangian simulation and tracking of the mesoscale eddies contaminated by Fukushima-derived radionuclides // Ocean Sci. 2017. V. 13. P. 453–463. doi: 10.5194/os-13-453-2017.
  10. Белоненко Т. В., Колдунов В. В., Старицын Д. К., Фукс В. Р., Шилов И. О. Изменчивость уровня Северо-западной части Тихого океана. 2009. СПб.: СМИО ПРЕСС, 2009. 309 с.
  11. Истоки Ойясио. Ред. В. Р. Фукс, А. Н. Мичурин. 1997. 248 с.
  12. Udalov A., Budyansky M., Prants S. A census and properties of mesoscale Kuril eddies in the altimetry era // Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 2023. V. 200. 104129. doi: 10.1016/j.dsr.2023.104129.
  13. Травкин В. С., Белоненко Т. В., Кочнев А. В. Топографические волны в Курильском районе // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 222–234. doi: 10.21046/2070-7401-2022-19-5-222-234.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Район исследования. Расположение АЭС “Фукусима-1” (координаты 37° 25ʹ 12.0ʺ с. ш., 141° 2ʹ 58.0ʺ в. д.) показано знаком радиационной опасности. Желтая линия обозначает границы ЮКРЗ. Розовый отрезок – юго-западная граница ЮКРЗ. Красный отрезок – область запуска (при лагранжевом анализе в прямом времени) и ловли (при лагранжевом анализе в обратном времени) пассивных маркеров, имитирующих загрязнение. Цветом показана топография. Границы рыбопромысловой зоны 61.04 (Южно-Курильская) построены в соответствии с Приложением № 1 Приказа от 21 октября 2013 года № 385 “Об утверждении правил рыболовства для Дальневосточного рыбохозяйственного бассейна”.

Скачать (317KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Геострофические течения, рассчитанные по альтиметрическим данным AVISO и усредненные за сентябрь 2022 г и апрель 2023 г. Течения: 1 – Ойясио, 2 – Куросио. Стрелками показаны векторы течений, цветовая шкала соответствует модулю скорости. Красный отрезок (35.6° с. ш., 141° в. д. – 38.3° с. ш., 141.6° в. д.) расположен вблизи АЭС “Фукусима-1”, от него рассчитываются траектории маркеров. Красные треугольники ▲ соответствуют центрам антициклонов, синие ▼ – циклонов. Черными крестиками показаны гиперболические точки.

Скачать (873KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Пространственное распределение “грязных” маркеров на 20 ноября 2022 г., 25 мая 2023 г. Треугольники и крестики означают то же, что и на рис. 2.

Скачать (939KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Временная изменчивость количества “грязных” маркеров внутри ЮКРЗ. Счет проводился ежесуточно с 24 августа 2022 г. по 24 августа 2023 г. Траектория каждого маркера считалась в обратном отсчете времени на 1 год.

Скачать (171KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Распределение количества “грязных” маркеров по времени достижения границы ЮКРЗ по данным поля AVISO. Рассматриваются только те маркеры, которые пересекли южную границу ЮКРЗ (розовый отрезок на рис. 1).

Скачать (98KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Поле скорости по данным AVISO с фрагментами эволюции пятна загрязнения от японского берега у АЭС “Фукусима-1” (отрезок, как и пятно, показаны красным цветом, см. также рис. 1). Дата запуска 25 мая 2023 года. Маркеры достигли границы юго-западной границы ЮКРЗ (показана розовым цветом) спустя 13 суток после запуска.

Скачать (680KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Распределение количества “грязных” маркеров, достигших границ ЮКРЗ, по датам их запуска от берега Японии.

Скачать (193KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Дазиметрические карты ежесуточных следов маркеров, запущенных от АЭС “Фукусима-1” в сентябре, ноябре 2022 г. и апреле 2023 г., достигших отрезка юго-западной границы ЮКРЗ. Цвет кодирует значение ν = log φ, где φ – плотность ежесуточных следов маркеров.

Скачать (543KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Распределение количества “грязных” маркеров по датам их прихода к границе ЮКРЗ с 24 августа 2022 г.

Скачать (129KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах