Ленинградские наводнения


Нередко на море наблюдаются одновременно сгонно-нагонные явления и сейши. Особенно часто это происходит на Балтийском море. Совпадение этих явлений, когда они ярко выражены, приводит к катастрофическим повышениям уровня — наводнениям. Особенно велики подъемы уровня бывают в вершине Финского залива, так как именно в этом районе берега сужаются, а глубины значительно уменьшаются. Кроме того, Финский залив расположен так, что он открыт и вытянут в направлении западных ветров, имеющих наибольшую повторяемость и скорость. Сто лет разделяют два катастрофических наводнения: это наводнения 1824 года и 1924 года.

Первое из этих наводнений блестяще было описано великим русским поэтом А. С. Пушкиным в петербургской повести «Медный всадника. Пушкин писал:

Нева всю ночь

Рвалася к морю против бури,

Не одолев их буйной дури...

И спорить стало ей не в мочь...

Поутру над ее брегами

Теснился кучами народ,

Любуясь брызгами, горами

И пеной разъяренных вод.

Но силой ветров от залива

Перегражденная Нева

Обратно шла, гневна, бурлива,

И затопляла острова,

Погода пуще свирепела,

Нева вздувалась и ревела,

Котлом клокоча и клубясь,

И вдруг, как зверь остервенясь,

На город кинулась. Пред нею

Всё побежало, всё вокруг

Вдруг опустело — воды вдруг

Втекли в подземные подвалы,

К решеткам хлынули каналы,

И всплыл Петрополь, как Тритон.

По пояс в воду погружен..

Осада! приступ! злые волны,

Как воры, лезут в окна. Челны

С разбега стекла бьют кормой.

Лотки под мокрой пеленой,

Обломки хижин, бревны, кровли,

Товар запасливой торговли,

Пожитки бледной нищеты,

Грозой снесенные мосты,

Гроба с размытого кладбища

Плывут по улицам!

Здесь приведено описание наводнения, данное Пушкиным, не только потому, что это высокохудожественное произведение, которое затрагивает интересующую нас тему, но также и потому, что в этом небольшом отрывке Пушкин с поразительной точностью охарактеризовал картину наводнения и те воззрения, которые были в его время на причины наводнения.

Пушкин отмечает ветер как единственную причину наводнения. Он правильно характеризует поведение уровня во время наводнения. Особенностью хода уровня, наблюдающейся при большинстве наводнений, является то, что уровень сначала повышается на некоторую высоту, иногда на такую, при которой уже начинается затопление наиболее низко расположенных мест. Затем снижается и потом вновь поднимается с очень большой скоростью, достигая максимальной высоты. После этого начинается быстрый спад уровня. Потом новое незначительное повышение уровня, новое снижение. В дальнейшем идут незначительные затухающие колебания уровня (рис. 15).

Очевидно, слова Пушкина «И вдруг, как зверь остервенясь, на город кинулась» характеризуют именно тот подъем уровня, который происходит особенно быстро, и при этом достигается наибольшая его отметка.

Пушкин руководствовался теми научными воззрениями на причины наводнения, которые относятся ко времени создания им замечательного произведения. Так, например, академик Берх, на которого ссылается Пушкин в предисловии к «Медному всаднику», считал, что наводнения создаются водами Невы, которая при сильных западных ветрах не может излить свои воды в Финский залив. По его мнению, воды Невы, накапливаясь в устье, разливаются и заливают город. Именно эту идею Верха отражают слова Пушкина:

Но силой ветров от залива

Перегражденная Нева

Обратно шла, гневна, бурлива,

И затопляла острова...

Из объяснений Верха делались и практические выводы по борьбе с наводнениями. Чтобы облегчить водам Невы выход к Финскому заливу, рылись каналы и углублялось русло реки.

Однако действительные причины ленинградских наводнений состоят не только в этом. Как уже указывалось выше, наводнения происходят в результате совпадения нагонного эффекта с развитием сейш в Балтийском море. Разумеется, при этом известную роль играет и эффект накопления невских вод, подпертых не только ветром, как это предполагал Берх, но и повышенным уровнем в Финском заливе.

В настоящее время научились не только объяснять причины ленинградских наводнений, но и умеют предсказывать их.

Большая часть наводнений в Ленинграде происходит в период с августа по январь. Так, с 1879 по 1938 год уровень воды в Неве у Ленинграда поднимался выше 1,5 метра 81 раз. При этом в 90 процентах случаев эти подъемы уровня происходили в период с августа по январь.

В чем же состоит причина такой странной на первый взгляд группировки этих опасных явлений в указанной части года? А причина состоит в том, что именно в это время над Балтийским морем вообще и в частности над Финским заливом преобладают ветры западной половины горизонта. В этот период западные ветры достигают особенно больших скоростей. Чаще, чем в другое время года, движутся глубокие циклоны с запада на восток, с Атлантического океана на Балтийское море.

Циклоны, перемещаясь с Атлантического океана, пересекают Балтийское море или движутся несколько севернее его. В центре циклона давление всегда ниже, чем в областях, удаленных от центра. Уровень моря ввиду неравномерного давления на водную поверхность будет стремиться расположиться таким образом, чтобы компенсировать разность давления. Поэтому там, где давление атмосферы будет ниже, уровень моря будет выше, а повышенному атмосферному давлению будет отвечать пониженный уровень. При перемещении циклона через некоторое время окажется, что там, где раньше было пониженное давление, станет повышенное давление, а на месте повышенного — пониженное. Таким образом, только в результате разности давлений в перемещающемся циклоне воды моря могут прийти в движение — возникает сейша. При этом не следует забывать, что при весьма сложной конфигурации берегов Балтийского моря даже равномерный, достаточно сильный ветер будет действовать на водную поверхность далеко не одинаково, что также будет способствовать возникновению течений, а следовательно, и колебаний уровня моря. Поэтому конфигурация береговой линии Балтийского моря способствует развитию в нем сейш. На рис. 16 отчетливо показаны почти правильные противоположные колебания уровня моря, столь характерные для сейш, наблюдавшиеся в Ленинграде и Вентспилсе.

Помимо сейш, в Финском заливе, открытом для западных ветров, сильный ветер приводит к повышению уровня. Ну, а как уже говорилось выше, в суженной части Финского залива эго повышение уровня должно быть особенно большим.

Самым большим наводнением, которое когда-либо наблюдалось в Ленинграде, было наводнение 1824 года, когда уровень поднялся до отметки 424 сантиметра. Через 100 лет было другое катастрофическое наводнение (см. рис. 15), 23 сентября 1924 года. Уровень в это время поднялся на 369 сантиметров. При таком уровне по улицам города свободно можно было ездить на лодках. Ленинградцы хорошо помнят эту катастрофу. Уровень поднялся с 10 до 369 сантиметров за 11 часов 13 минут и упал с 369 до 4 сантиметров за 13 часов. Таким образом, все наводнение длилось 24 часа 13 минут (см. рис. 15). Уровень был выше отметки 150 сантиметров, то есть отметки, от которой начинается наводнение — затопляются подвалы отдельных сооружений и пр., всего только примерно 15 часов. Однако легко себе представить, сколько бед принесло это наводнение за такой короткий промежуток времени (рис. 17).

Опасность, которой подвергается Ленинград с его огромным хозяйством, заставила тщательно изучать природу наводнений. Ленинградские наводнения изучаются со времени первых наводнений, наделавших много бед в молодом в то время Санкт-Петербурге. Необходимость изучения природы наводнений и причин, их вызывающих, привела к тому, что раньше чем где-либо в других местах России на Финском заливе в Кронштадте были начаты регулярные наблюдения за колебаниями уровня. Первые наблюдения относятся еще к 1739 году, а начиная с 1777 года, в Кронштадте был установлен постоянный прибор — футшток, служащий для измерений уровня. Сто лет спустя — в 1877 году — в дополнение к футштоку был установлен прибор, непрерывно регистрирующий колебания уровня моря. Этот прибор называется мареографом. С тех времен ведутся не только регулярные наблюдения по футштоку, но и непрерывно с помощью автоматического прибора записываются колебания уровня в устье р. Невы. Позже по берегам Финского залива и Балтийского моря было установлено большое количество футштоков и мареографов.

Изучение материалов наблюдений за колебаниями уровня, ветром и давлениями атмосферы над просторами всего Балтийского моря позволили установить как причины возникновения ленинградских наводнений, так и ряд их особенностей. Так, например, установлено, что в среднем на каждый год приходится более одного наводнения, но они наблюдаются не каждый год. Из 60 лет в 17 годах наводнений не было; на протяжении 22 лет из тех же 60 наводнения наблюдались ежегодно; на 14 лет падает по два наводнения в год; в течение 4 лет наводнения наблюдались по три раза в год и, наконец, в течение 3 лет наводнения наблюдались ежегодно четыре раза. Однако наводнения по своим размерам значительно различаются между собой. Более чем в половине случаев наводнений уровень воды не поднимался выше 170 сантиметров, и примерно лишь 1/5 всех наводнений характеризуется подъемами уровня воды выше 2 метров. Интересно отметить еще одну особенность ленинградских наводнений. Оказывается, большая часть наводнений происходит ночью.

Так, из 81 наводнения на дневное время приходится только 35, а на ночное время 46 наводнений. Особенно большие подъемы уровня воды, превышающие 2 метра, происходили днем только в шести случаях, а вечером и ночью они наблюдались двенадцать раз. Эта особенность наводнений увеличивает их опасность. Если не вести систематических и тщательных наблюдений за ветрами и давлением атмосферы над Балтийским морем и не наблюдать за изменениями уровня в Балтийском море и особенно в Финском заливе и в устье Невы, то вода может тихо и незаметно подкрасться к спящему городу и наделать очень много бед. Вот почему в Ленинградском управлении гидрометеослужбы много раз в течение суток днем и ночью составляются карты погоды и регистрируются изменения уровня Балтийского моря. О возникновении угрозы наводнений немедленно сообщается организациям, ведущим работу по предупреждению и предотвращению последствий наводнения и оповещению населения о возможности грозящего бедствия.