Статистика наводнений

Статистика наводнений

И случай, Бог изобретатель.

А.С. Пушкин

Описания отдельных случаев памятных наводнений в Петербурге представляют собой, по существу, хронику событий глазами очевидцев, журналистов, писателей. Такие описания имеют определенный исторический интерес. Полный же список, данный в Приложении 1, служит информацией о наводнениях как о природном явлении.

Напомним – достоверность данных списка неодинакова. Достаточно надежны сведения лишь после 1878 г., когда Главная физическая (с марта 1924 г. – геофизическая) обсерватория основала у Горного института пост измерений уровня воды. В списке за 1703—1878 гг. возможны неточности; необходимо учитывать приведенное выше выразительное мнение В.Н. Берха по поводу противоречивых данных о бывших наводнениях. Но список составлен и проверен несколькими поколениями ученых, инженеров, градостроителей, историков, усилия которых заслуживают всяческого доверия и уважения. Остается принять имеющиеся сведения о прошлых наводнениях ^[74][75]

Полный хронологический список-каталог наводнений в Петербурге от основания города до 1 марта 2004 г. насчитывает 324 случая подъема воды выше 160 см над нулем Кронштадтского футштока.

В начале 1982 г., вскоре после начала строительства защитных сооружений, администрацией города совместно с гидрометеослужбой были установлены три градации наводнений по высоте и соответствующие им площади затопления городской территории:

опасные – высотой 161—210 см над 0КФ с площадью затопления от 10 до 45 кв. км;

особо опасные – 211—299 см, площадь затопления 45-100 кв. км;

катастрофические – 300 см и выше при затоплении более 100 кв. км.

Расположив наводнения по этим градациям, получаем, что за указанный период произошло три катастрофических, 80 особо опасных и 251 опасное наводнение. В «ранжированном» списке (Приложение 2) для самых значительных наводнений кроме дат и высот указаны также моменты наступления максимальных уровней воды.

Три века Петербургу – и 324 наводнения…

Тотчас же возникает соблазн заявить, что наводнения в Петербурге происходят почти ежегодно. Но, обратившись к хронологическому списку, увидим, что такое суждение слишком поспешно. Даже беглый взгляд показывает, что бывает несколько наводнений в год, а бывает и несколько лет без наводнений. Всего же за время существования города насчитывается 130 лет без наводнений. Столь же обманчиво распространенное мнение, будто катастрофические наводнения повторяются через сто лет. Да, вековой перерыв между потопами 1824 и 1924 гг. впечатляет. Редкое упоминание о наводнениях обходится без этого примера. Но ведь он единственный и для утверждения закономерности недостаточен.^[76]

Из таблицы, приведенной в Приложении 1, следует, что значительные наводнения повторяются во времени и через 47 лет, и через 31 год, и через 20 лет. Следовательно, они не имеют какой-либо хронологической закономерности. Но тут же при самом беглом рассмотрении списка обнаруживается другая закономерность: наводнения преобладают осенью. Именно в этот календарный сезон произошли все три катастрофических и еще одиннадцать особо опасных наводнений. Да и самые заурядные подъемы воды чаще всего случаются в сентябре– ноябре.

Статистика природных и любых других – медицинских, социальных, политических – явлений и событий не только интересна, но и коварна. Недостаточно пользоваться приближенными беглыми оценками по ограниченному числу фактов. Необходимо корректно изучить все материалы или, как говорят специалисты-статистики, анализировать полную представительную выборку. Причем обычно заранее не известно, какова должна быть эта представительность. Три случая наводнений выше 3 м за триста лет недостаточны для определения повторяемости потопов. А 324 случая наводнений за тот же срок могут пролить определенный свет на суть явления…

Приведем результаты простой, хотя и трудоемкой, обработки всего хронологического ряда наводнений.

Определив перерывы между соседними по времени наводнениями и подсчитав число перерывов в пределах произвольных градаций, например 1-10 суток (середина градации -5 суток), 10—30 суток… 8-16 месяцев (середина градации -1 год)… 2 года, 3 года… 5 и более лет, получили, что каждое четвертое наводнение (26 % перерывов) повторяется ежегодно, примерно столько же (23 %) повторяются через пять суток. Годовая цикличность наводнений не удивляет: осень – сезон с циклонами, плохой погодой, штормовыми ветрами. Зато пятисуточные перерывы между наводнениями несколько неожиданны ^[77]. Впрочем, не для гидрометеорологов и внимательных наблюдателей погоды. Они-то знают, что в Петербурге, да и вообще в умеренных широтах, погода одного типа и характера держится пять– семь суток. Этот цикл получил даже научное название: естественный синоптический период. Так что если устанавливается плохая погода с западными ветрами, то примерно на неделю, в течение которой происходят иногда, как видно из Приложения 1, два-три подъема воды. Статистическая обработка объединила такие случаи и выявила пятисуточную цикличность.

Реже повторяются наводнения со средними перерывами в два месяца (15 %) и двадцать суток (11 %). Такова повторяемость наводнений внутри сезона, например в сентябре и ноябре или в начале и конце любого из осенних месяцев. Вдвое реже повторяются наводнения через полгода (8 %) и через два года (7%). Трех– и пятилетние перерывы составили в сумме 9 %. Совсем редки, наконец, полуторагодовые перерывы между наводнениями – 1 %. Действительно, после осени какого-либо года перерыв до середины весны следующего четного или нечетного года маловероятен.

Все эти результаты получены по полному списку наводнений. По небольшому объему данных можно не заметить ничего или, напротив, обрадоваться «открытию» и… впасть в заблуждение. Так, по ряду только катастрофических и особо опасных наводнений никакие преобладающие циклы не обнаружены.^[78]

Список петербургских наводнений за триста лет позволяет прийти еще к ряду заключений. Самые очевидные, обращающие на себя внимание:

1) в каждом веке случилось по одному катастрофическому наводнению выше 3 м;

2) каждое четвертое наводнение – особо опасное;

3) со временем число наводнений возрастает: в XVIII в. их было 79, в XIX – 102, в XX в. – 138;

4) наводнения учащаются не только по векам, но и за более короткие промежутки времени: за последние три десятилетия, 1971—2001 гг., произошло 63 подъема воды, из них 15 были особо опасными, причем случаи 29 сентября 1975 г. (281 см), 30 ноября 1999 г. (262 см), 6 декабря 1986 г. (260 см) заняли высокие места по «ранжиру», соответственно 5-е, 13-е и 15-е. В этот период впервые отмечены ежегодные наводнения – четырнадцать лет подряд (1973—1986). В 1983 г. произошло рекордное число опасных подъемов воды – десять;

5) учащение наводнений нельзя считать устойчивым, как утверждают некоторые сторонники наступления «эпохи катастроф»: совсем недавно имел место трехлетний перерыв в подъемах воды (1995—1997), отмечались также двухлетний (1987—1988) и два однолетних перерыва (1972 и 2000 гг.).

Наводнения случаются в любое время года. Но период с августа по январь включительно можно назвать сезоном наводнений – на него приходится 92 % случаев. Наиболее часты подъемы воды в октябре и ноябре, в сентябре их вдвое меньше. Но сентябрь опасен: в этом месяце произошло два из трех катастрофических наводнений или три из пяти самых значительных. Все эти особенности явления легко объясняются характером погоды в Петербурге и на всем северо-западе России.

С августа по январь атмосферные процессы здесь неустойчивы, преобладают циклоны западных направлений; в сентябре, при смене летней погоды на осеннюю, циклоны и штормы отличаются особой активностью и силой.

Интересно, что катастрофическое наводнение 1924 г. (второе по высоте) случилось в день осеннего равноденствия, а наводнение 1777 г. (третье по высоте) – в день, близкий к этому астрономическому явлению. Но для утверждения о связи астрономических и гидрометеорологических явлений двух случаев, конечно, недостаточно.

Во вторую половину зимы, весной и почти все лето циклоны повторяются реже и активность их ослабевает.

Распределение наводнений по месяцам и сезонам не остается постоянным. За последние двадцать– тридцать лет участились подъемы воды в зимние месяцы. В 1978—2000 гг. почти каждое второе наводнение случалось календарной зимой -22 случая из 46, а в 1984—2000 гг. – еще чаще, 16 из 28. И эта особенность наводнений связана с метеорологическими условиями – увеличением числа аномально теплых – «сиротских» – зим ^[79]. Впрочем, и здесь закономерности нет: последние шесть зим также были теплее нормы, а подъемы воды выше 160 см случились лишь три раза: в январе, феврале 2002 г. и декабре 2003 г.

Рассмотрим, наконец, изменчивость катастрофических и особо опасных наводнений по времени суток, которая обсуждается довольно редко.

Существует представление, что пики подъемов воды, во всяком случае значительные, наступают преимущественно ночью. Три катастрофических наводнения тотчас опровергают это представление. Если руководствоваться принятыми в настоящее время гидрометеорологическими градациями деления суток (с 5 до 10 часов местного времени – утро, с 10 до 17 часов – день, с 17 до 22 часов – вечер, с 22 до 5 часов следующих суток – ночь), то оказывается, что наводнение 1777 г. случилось утром, 1824-го – днем, 1924-го – вечером. Для 80 случаев особо опасных наводнений ночные пики наступали 23 раза, дневные – 19, вечерние 14 и утренние -12 раз (в 12 случаях время пиков пока не установлено). Хотя ночных наводнений и больше, но ненамного. Существующие представления, следовательно, неточны. Правильнее утверждать, что максимумы наступают в темное время суток, поскольку в сезон наводнений – со второй половины августа по первую половину января – утренние и вечерние часы отличаются малой естественной освещенностью. Вспоминается эпиграф к 6-й главе «Евгения Онегина»: «Там, где дни облачны и кратки, родится племя, которому умирать не больно»…

Список наводнений можно использовать не только для демонстрации их случайности, закономерности, повторяемости и других статистических категорий, но и для расчетов теоретическими методами. Математическая теория экстремальных значений, например, позволяет установить максимальные уровни воды, вероятные в заданный промежуток времени. Получено, что один раз в сто лет в Петербурге и Кронштадте возможны наводнения высотой 345 см и 293 см соответственно ^[80]. Как и следовало ожидать, эти результаты близки к данным списка. А для повторяемости один раз в тысячу и десять тысяч лет (что уже несопоставимо с периодом наблюдений) оказались вероятными наводнения высотой 475 см и 540 см в Петербурге, 410 см и 465 см в Кронштадте. Необходимо помнить, что эти устрашающие цифры – не предсказание на необозримые для нас, смертных, сроки, а указание на вероятность редких событий. Они могут произойти и в ближайшем будущем, даже в ближайшую осень.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.