Томские ученые выяснили, как степные пожары влияют на метеорологические параметры атмосферы и на содержание в ней разных соединений. Авторы предлагают ориентироваться на изменения газового состава воздуха для обнаружения пожаров на ранней стадии. Результаты работы исследователей опубликованы в журнале Atmosphere.
«Еще в прошлом веке люди осознали то, насколько важно изучать лесные (так в оригинале; cтепные — InScience) 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 Российского научного фонда, заведующий учебной лабораторией кафедры физической и вычислительной механики механико-математического факультета ТГУ Денис Касымов. — 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, однако, процесс горения очень неравномерный из-за неоднородности растительного покрова. Наиболее интересные данные были получены при анализе воздушных потоков. Поскольку на участке выделялось очень много тепла, нагретый воздух поднимался вверх, усиливая вклад вертикальной составляющей ветра. Получался своего рода насос, закачивающий кислород из окружающей среды и пожар снабжал топливом сам себя. Подобное явление — «собственный ветер» — теоретически описывалось еще в конце прошлого века, но экспериментальные доказательства его существования появились лишь сейчас.
Кроме того, эксперименты показали, что даже небольшой пожар способствует выбросу в атмосферу значительного количества загрязняющих веществ. Кроме оксидов, это еще и метан, хотя ученые пока и не могут точно сказать, откуда он берется. Несмотря на то, что из-за воздушных потоков газы на станцию попали не сразу, ученые смогли их зарегистрировать. Значит, такой подход позволяет засечь возгорание на ранних этапах — пока не наступили катастрофические последствия — и вовремя его потушить.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
