Природные пожары в Сибири научились обнаруживать заранее
Томские ученые исследовали, как степные пожары влияют на метеорологические параметры атмосферы и изменения газового состава воздуха. На эти параметры можно ориентироваться, чтобы обнаружить и потушить природный пожар, пока не стало слишком поздно.
Каждое лето Сибирь горит: за последние годы среднее число природных пожаров в некоторых регионах выросло в шесть раз. В результате в атмосферу попадают рекордные объемы углекислого газа, разрушаются экосистемы, повреждается инфраструктура и дома, страдают животные и люди.
Продукты горения — оксиды азота, углерода, серы и прочие, а также твердые частички — загрязняют атмосферу, а превышение их допустимого содержания специалисты фиксируют даже на значительном расстоянии от очагов возгораний.
«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, — объясняет математик из Томского государственного университета Денис Касымов. — Мы 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».
Самые интересные результаты ученые получили при анализе данных воздушных потоков. Поскольку на участке выделялось очень много тепла, то нагретый воздух поднимался вверх, усиливая вклад вертикальной составляющей ветра. Получился своего рода насос, закачивающий кислород из окружения, — пожар сам себя снабжает топливом и горение ускоряется. Подобное явление — «собственный ветер» — теоретики описывали раньше, но экспериментальные доказательства его существования появились лишь сейчас.
Нагрев вносит хаос в естественные потоки: ровные, не перемешивающиеся струи воздуха становятся вихрями. Это не только способствует распространению пожара, но и нарушает атмосферные режимы — например, дождевые тучи разгоняются, и осадки, которые могли бы потушить огонь, не выпадают.
«Хотя из-за воздушных потоков на нашу станцию газы попали не сразу, мы смогли их зарегистрировать, — заключает Денис Касымов. — Значит, такой подход позволяет засечь возгорание на ранних этапах — пока не наступили катастрофические последствия — и вовремя его потушить».
Илья Кабанов, научный обозреватель Тайги.инфо (@metkere)