Слушать новости
Размер шрифта
Маленький текст
Средний текст
Большой текст

Новости науки

Ученые нашли способ обнаруживать лесные пожары на ранней стадии

Прослушать новость
Остановить прослушивание

Томские ученые исследовали, как степные пожары влияют на метеорологические параметры атмосферы и на содержание в ней разных соединений. Удалось зафиксировать заметные изменения газового состава воздуха — авторы предлагают ориентироваться на них, чтобы обнаружить и потушить степной пожар, пока не стало слишком поздно. Результаты работы, поддержанной грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Atmosphere.

Климат меняется, и с каждым годом мы все чаще слышим в новостях о новых и новых природных пожарах, часто к их возникновению прикладывает руку и человек. Огромные территории превращаются в выжженные пустоши, гибнут животные и люди. Продукты горения (оксиды азота, углерода, серы и прочие) и твердые частички загрязняют атмосферу, и превышение их допустимого содержания может фиксироваться даже на некотором удалении от пожарища.

«Еще в прошлом веке люди осознали то, насколько важно изучать лесные пожары. Если мы сможем понять, какие процессы происходят непосредственно в горящей зоне, то сможем не только эффективнее бороться и контролировать эти опасные ситуации, но и вовсе предотвращать их, — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Денис Касымов, кандидат физико-математических наук, заведующий учебной лабораторией кафедры физической и вычислительной механики механико-математического факультета Томского государственного университета. — Мы вместе с коллегами из Института оптики атмосферы СО РАН провели полунатурный эксперимент: под строгим контролем воссоздали степной пожар на небольшой территории, 40 на 15 метров, и исследовали основные характеристики для этого участка — влажность, температуру, давление, воздушные потоки и содержание различных веществ в воздухе. В этом нам помогли дистанционные приборы, такие как инфракрасные термографы, ультразвуковые метеостанции и устройства для регистрации парниковых и окислительных газов на специальной станции».

Температура и влажность на месте пожара повышаются резко, но сам процесс горения очень неравномерный — где-то растения растут гуще, где-то они более «сочные». Самые интересные результаты получились при анализе данных для воздушных потоков. Поскольку на участке выделялось очень много тепла (максимальная температура оказалась выше 900 °С), то нагретый воздух поднимался вверх, тем самым усиливая вклад вертикальной составляющей ветра, который, несомненно, также влияет на огонь. Получился своего рода насос, закачивающий кислород из окружения, — пожар сам себя снабжает топливом, горение ускоряется. Подобное явление — «собственный ветер» — теоретически описывалось еще в конце прошлого века, но экспериментальные доказательства его существования появились лишь сейчас. Факторов очень много, и при компьютерном моделировании точно воспроизвести их невозможно; полевые же эксперименты сложны и опасны, а также отличаются внешними условиями — нужно много данных, чтобы набрать статистику. Кроме того, нагрев вносит хаос в естественные потоки: ровные, не перемешивающиеся (ламинарные) струи воздуха становятся вихрями. Это не только способствует распространению пожара на новые территории, но и нарушает атмосферные режимы — например, дождевые тучи разгоняются, и осадки, которые могли бы потушить огонь, просто не выпадают.

«Также наши эксперименты показали, что даже небольшой пожар способствует выбросу в атмосферу значительного количества загрязняющих веществ. Кроме оксидов, это еще и метан, но мы пока не можем объяснить, откуда он берется. В любом случае, хотя из-за воздушных потоков на нашу станцию газы попали не сразу, мы смогли их зарегистрировать. Значит, такой подход позволяет засечь возгорание на ранних этапах — пока не наступили катастрофические последствия — и вовремя его потушить», — подводит итог Денис Касымов.

Добавьте «Газету.Ru» в ваши источники в Яндекс Новостях.
Подписывайтесь на канал @gazetaru в Telegram.