Как сообщает news.tpu.ru, ученые Томского политехнического университета разрабатывают математические модели для прогнозирования лесных пожаров в результате удара молнии. Сейчас ученые ведут фундаментальные исследования на примере Тимирязевского лесничества в Томской области. Прикладным итогом работы ученых станет геоинформационная система, не имеющая аналогов в мире.

На проведение исследований ученые недавно получили грант Российского фонда фундаментальных исследований, рассчитанный на три года.

«Грозовая активность часто становится причиной лесных пожаров. При этом не существует эффективных технологий мониторинга возгораний.

Сегодня в России действует государственный стандарт в области мониторинга пожароопасной ситуации, но он использует показатель Нестерова, разработанный еще в середине 20 века. Это очень простая формула, не учитывающая реальных процессов, протекающих при возникновении пожара: высыхание, зажигание, удары молний и так далее. В рамках своего исследования мы разрабатываем фундаментальные основы методов прогнозирования лесных пожаров в условиях грозовой активности», — рассказывает научный руководитель проекта, доцент кафедры теоретической и промышленной теплотехники Николай Барановский.

Модель прогнозирования учитывает, какие породы деревьев преобладают на конкретной территории, грозовую активность в данной местности — как часто проходят грозы — и метеорологические условия. Источником данных по грозовой активности является Всемирная сеть локализации молний WWLLN. С этой информацией томским ученым помогают работать коллеги из Горно-Алтайского государственного университета.

«Эти данные закладываются в модели, а модели помогают спрогнозировать сценарий развития пожароопасной ситуации и оценить вероятность возникновения пожара. Сейчас мы находимся на стадии фундаментальных исследований, без которых нельзя двигаться дальше. Но в будущем проект будет реализован в виде геоинформационной системы с дополнительными приложениями и модулями, например, для авиалесоохраны.

Для специалистов это все будет выглядеть как карта, на которой отмечены районы, где с большей вероятностью может произойти возгорание из-за грозы. Это позволит грамотно планировать работу лесоохраны, распределять человеческие и технические ресурсы, более оперативно реагировать на пожар.

Потому что часто возгорание замечают, когда его уже нельзя потушить», — отмечает участник проекта, старший преподаватель кафедры геологии и разведки полезных ископаемых ТПУ Елена Янкович.

Для исследований в Томской области ученые выбрали Тимирязевское лесничество, где среди лиственных пород деревьев преобладает береза, а среди хвойных — сосна.

«Сейчас мы разрабатываем модели зажигания для преобладающих здесь пород от удара молнии. Здесь мы учитываем физику процесса. Чтобы произошло возгорание, нужен грозовой разряд именно класса “облако-земля”, когда разряд доходит до земли. От удара образуются нагретые частицы древесины, они падают на лесную подстилку, и вот тогда возникает низовой пожар, который при сильном ветре может превратиться в верховой и нанести серьезный ущерб лесному фонду, животным и людям. Все это наша модель учитывает», — поясняет ученый.

По словам разработчиков, на сегодняшний день работа политехников не имеет аналогов в мире.

«Да, исследования в этой области ведутся и в США, и в Канаде, и в Китае, где проблема лесных пожаров очень актуальна. Но Томский политех в области физически обоснованного прогнозирования природных пожаров признанный лидер, так как мы учитываем большое количество факторов при моделировании сценариев возгорания. Некоторые наши наработки уже протестировали в авиалесоохране в городе Пушкино Московской области. Это были более простые формулы, и, к сожалению, их опробовали уже после сильных пожаров 2010 года. Но ретроспективный мониторинг показал, что система дала прогноз по 42 % возгораний с вероятностью 0,8, а 1 — это максимум. То есть, если бы разработка была внедрена раньше, она помогла бы сократить ущерб на 30-50 %», — добавляет Николай Барановский.