Сегодня - 16.06.2019

Пожар «под колпаком»

19 июня 2012

Красноярские ученые из Института леса СО РАН им. Н. В. Сукачева с помощью спутника могут наблюдать лесные пожары. Такая информация помогает выявить закономерности в распространении огня и принять меры против последующих возгораний.

Карта схема оперативной оценки классов пожарной опасности по условиям погоды

Изучение лесных пожаров ведется уже много лет, но системы оперативного спутникового противопожарного мониторинга лесов в России и за рубежом появились сравнительно недавно. В системе охраны леса выделяют три зоны: есть участки, где обеспечен наземный уровень,  есть – отнесенные к авиационной охране, есть зоны (особенно на севере) – дистанционного спутникового мониторинга. Приёмная станция, которая и позволила Красноярским ученым вести наблюдения из космоса, начала работать в 1996 году, она была установлена по соглашению между NASA и РАН и предназначалась, прежде всего, для изучения климата в планетарном масштабе. Однако сибирские ученые нашли ей еще одно применение – наблюдение за лесом.Евгений Пономарев
 
- Красноярск расположен так, что находясь здесь, мы можем получать информацию о всей азиатской части России, - рассказывает старший научный сотрудник Лаборатории мониторинга леса Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН кандидат технических наук Евгений Иванович Пономарёв, - можно увидеть все Зауралье, всю Сибирь и Дальний Восток.

Спутник работает не только в видимом, но и в инфракрасном диапазоне.  На основании оперативных съемок поверхности Земли выявляются аномально «горячие» участки, которые затем дополнительно проверяются: есть огонь на этой территории или нет. Пока в Красноярске используются спутники с низким разрешением, где один пиксель равен  участку площадью один квадратный километр или 100 гектар, такой пожар - достаточно серьезная опасность. Но в то же время, у этих приборов высокая радиометрическая чувствительность: они способны оценить небольшие изменения в инфракрасном диапазоне, что позволяет фиксировать и небольшие пожары.  То есть пиксель будет светиться даже, если на этой территории распространяется низовой пожар. Само собой, с помощью такого спутника нельзя увидеть костер, но как только энергетические характеристики превысят допустимый уровень, легко отследить, что в определенном месте возник огонь.

-  Мы не говорим, что спутниковый мониторинг может заменить наземный или авиационный, но он существенно дополняет их. Помимо самих пожаров можно видеть зоны задымленности, направленность дымового шлейфа, послепожаные повреждения, - объясняет Пономарёв.  

Наблюдают за распространением дымового шлейфа на Средне-Енисейском стационаре Института леса СО РАН (Обсерватории ZOTTO). По словам координатора стационара кандидата биологических наук Алексея Васильевича Панова, такие данные позволяют говорить о том, насколько велик вклад сибирских пожаров в общую тенденцию увеличения углерода в атмосфере.

Алексей Панов- Леса Сибири считаются поглотителями углерода атмосферы, и именно на оценку их аккумулятивного потенциала была направлена деятельность обсерватории при ее создании. При возникновении пожара происходят значительные газо-аэрозольные эмиссии в атмосферу. Если перенос воздушных масс происходит от источника горения в район обсерватории, то такие эмиссии сразу создают отклик в проводимых измерениях, в виде резких всплесков. Спектр измеряемых парниковых газов достаточно широкий, и мы можем посчитать, какая была эмиссия от пожара, посмотреть, объем каких соединений углерода увеличился, оценить количество сгоревшей биомассы. Такой анализ дает нам достаточно полную картину о воздействии пожаров на состав атмосферы именно с точки зрения углеродных выбросов. Поскольку зона измерений обсерватории охватывает значительные территории Сибири, то такие данные могут помочь нам оценить общий вклад пожарных эмиссий Сибири в глобальное повышение уровня углерода.
 
После того, как ученые с помощью спутников увидели ситуацию, они могут проанализировать полученные сведения программными методами, и зафиксировать в виде таблицы с совокупностью данных, например, интенсивностью горения, координатами, площадью, удаленностью от населенных пунктов и так далее. Кроме того, информацию можно отобразить на карте и посмотреть, как распределяются пожары в разное время, где они наиболее часто концентрируются.  Исследователи, прежде всего, решают научные задачи: выявляют закономерности возникновения и развития пожароопасной ситуации, оценивают, насколько возможно возгорание в том или ином месте, прогнозируют изменения после бедствия. Существует методика расчета оперативных карт пожарной опасности в соответствии с погодными условиями, построенная на данных спутниковых съемок.  Например, 5 дней не было осадков, стоял антициклон, и все высохло: трава, мох,  подстилка. Соответственно, на такой территории будет высокий класс пожарной опасности.  А если были дожди, то низкий.

- К важным задачам относится также послепожарная инвентаризация: мы можем увидеть со спутника территорию, дать оценку площадям лесов, нарушенным пожарами. Однако степень воздействия огня на лес, - объясняет Евгений Иванович, - может быть установлена только с привлечением данных наземных обследований. После этого мы можем прогнозировать последствия для других пожаров, например, как изменятся характеристики напочвенного покрова, что будет с деревьями: они высохнут и упадут, или наоборот смогут восстановиться.
 
Задачи оперативного плана – предотвращение пожаров – приоритет МЧС и Рослесхоза, с ними у исследователей достаточно тесное сотрудничество. Спасатели с помощью собственных методик вычленяют из полученных данных возможные места пожаров и информируют свои подразделения. В Красноярском крае у Института леса налажена прямая связь с лесхозами, которые получают оперативную информацию. Хотя, как отмечает Евгений Пономарев, на месте лесникам виднее, чем со спутника, что происходит.

По словам ученых, анализ опасности возникновения пожаров на территории России – вечная тема. Но из-за освоения новых труднодоступных территорий, изменения  антропогенных и климатических факторов, задача пространственно-временной локализации огня становится особенно актуальной.
 Пожары. Вид из космоса.
Юлия Позднякова

Фото 1,4 - предоставлены Е. Пономаревым и А. Пановым, 2,3 - Ю. Позднякова.
 

Голосов еще нет
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus