Оцінка впливу течії Гольфстрім на час переходу й витрату палива в рейсі Ліверпуль-Галіфакс

Abstract

Магістерська робота присвячена оцінці впливу системи течій Гольфстрім на час переходу й витрату палива в трансатлантичному рейсі Ліверпуль–Галіфакс контейнеровоза MSC HONG KONG V. Теоретична частина узагальнює фізико-географічні особливості району Північної Атлантики, будову та динаміку системи Гольфстрім–Північно-Атлантична течія, а також сучасні підходи до енергоефективної експлуатації суден і врахування океанічних течій при плануванні переходів. Актуальність. Посилення міжнародних вимог щодо енергоефективності та викидів парникових газів (EEDI/EEXI, CII, регіональні вуглецеві схеми) перетворює оптимізацію маршруту і швидкості з «бажаного» інструмента в обов’язковий елемент експлуатації флоту. Трансатлантичні лінії, на яких судна неминуче перетинають систему Гольфстрім, мають суттєвий невикористаний резерв зниження паливних витрат і викидів CO₂ за рахунок раціонального використання попутних течій і мінімізації впливу зустрічних. Для контейнеровозів класу «панамакс» навіть 1–2 вузли різниці між швидкістю відносно води й швидкістю над ґрунтом призводять до помітних змін часу рейсу, витрати палива та індикативних показників CII. Об’єкт дослідження – процес взаємодії контейнерного судна з системою течій Гольфстрім під час трансатлантичного переходу Ліверпуль–Галіфакс. Предмет дослідження – вплив просторово-часової структури течій Гольфстрім–Північно-Атлантична течія та пов’язаних шельфових потоків на фактичний час рейсу, витрату палива й викиди CO₂ контейнеровоза MSC HONG KONG V, а також методика їх кількісної оцінки за експлуатаційними даними. Мета роботи – на основі аналізу фізико-географічних характеристик району, океанографічних даних і реальних експлуатаційних матеріалів (плану переходу, щоденних репортів, Departure/Arrival-звітів) розробити відтворювану методику кількісної оцінки впливу течії Гольфстрім на час переходу та витрату палива в рейсі Ліверпуль–Галіфакс і сформувати практичні рекомендації щодо оптимізації океанських переходів. Наукова новизна роботи полягає в наступному: 1. Сформовано узагальнену фізико-географічну модель району переходу Ліверпуль–Галіфакс у контексті системи Гольфстрім, яка поєднує дані про рельєф дна, циркуляцію Північноамериканської та Ньюфаундлендської улоговин, Лабрадорську течію та шельфові потоки Нової Шотландії й дозволяє інтерпретувати вплив окремих гілок течій на лінію шляху судна. 2. Запропоновано відтворювану методику сегментації маршруту Ліверпуль–Галіфакс на гідродинамічно однорідні ділянки (східний, центральний океанський та західний шельфовий сектори) з оцінкою поздовжньої складової течії відносно курсу судна та її впливу на фактичний час переходу при сталому режимі роботи головного двигуна. 3. Розроблено підхід до комплексної економічної та екологічної оцінки рейсу, який поєднує сегментований аналіз часу та витрати палива з розрахунком викидів CO₂ і якісною оцінкою впливу оптимізованого маршруту на показник CII судна порівняно з умовним сценарієм руху в «нейтральній воді». 4. Сформовано структурований набір практичних рекомендацій для судноводіїв і судновласника щодо використання даних про течії в плануванні та виконанні трансатлантичних переходів (інтеграція карт течій в ECDIS, оперативний контроль різниці між STW і SOG, використання систем підтримки прийняття рішень та включення аналізу течій у стандартні операційні процедури містка)