Структура пламени: ученые ТГУ работают над ранним обнаружением пожаров

ТОМСК, 13 мая – РИА Томск. Ученые Томского государственного университета (ТГУ) и Института оптики атмосферы СО РАН работают над созданием технологии раннего обнаружения природных пожаров. Сейчас они проводят серию экспериментов в лабораториях и на специальных полигонах, в будущем планируется отработать технологию на реальных лесных возгораниях. Подробнее о проекте – в материале РИА Томск. Ранее сообщалось, что ученые механико-математического факультета ТГУ, лаборатории прогнозирования состояния атмосферы и лаборатории распространения волн Института оптики атмосферы СО РАН исследуют атмосферную турбулентность и маркерные газы от пожара, которые могут помочь быстрее обнаруживать очаги возгорания. Также они изучают пожароопасные характеристики стройматериалов для уточнения строительных норм. "Мы решаем задачи, связанные с применением оптических и газоаналитических методов для детектирования ранних и очень далеко находящихся возгораний. В настоящий момент мы проводим эксперименты на полигоне, в дальнейшем планируем работать с реальными возгораниями, уже есть договоренности с департаментом лесного хозяйства ", – рассказал РИА Томск доцент механико-математического факультета ТГУ и руководитель проекта Денис Касымов. Проект ТГУ "Комплексное теоретико-экспериментальное исследование характеристик природного пожара и конденсированных продуктов горения с целью их дистанционного обнаружения и прогноза распространения" стал одним из победителей грантового конкурса РНФ в 2024 году и реализуется при творческом сотрудничестве с Институтом оптики атмосферы СО РАН. Моделирование пожаров Ученые проводят эксперименты в лабораториях и на полигоне (Базовом экспериментальном комплексе) Института оптики атмосферы СО РАН. Один из недавно прошедших экспериментов – моделирование перехода низового пожара в верховой. "Мы смоделировали полог леса из макушек сосны, который предварительно заготавливали при рубках ухода. В общем, это модель соснового полога леса, а низовой пожар мы моделируем заранее подготовленными и высушенными растительными горючими материалами", – пояснил Касымов. В ходе эксперимента ученые фиксировали метеопараметры с помощью двух метеостанций, размещенных на разных высотах, которые регистрируют изменения температуры, влажности, давления. Выделяющаяся в ходе пожара энергия формирует индуцированную атмосферную турбулентность. Также в ходе эксперимента измерялось поле температуры в пламени с помощью инфракрасной камеры научного класса. "Еще одна важная составная часть эксперимента – исследование аэрозольных частиц, аэрозольных компонентов, выделяющихся при пожаре на разном удалении. У нас были установлены датчики аэрозоля, как стационарные, так и на БПЛА. С помощью БПЛА фиксировалось пространственное распределение концентрации конденсированных продуктов горения (частиц дыма) в воздухе", – рассказал исследователь. Цель проекта Главная цель ученых – найти физически обоснованный способ раннего обнаружения очага пожара, основанный на использовании характерных физических явлений, сопровождающих природный пожар. В последние десятилетия в мире и в России растет число природных пожаров, которые связаны и с природными факторами, и с ростом антропогенной нагрузки. Согласно открытым данным, с весны по конец июня 2023 года в Сибири зафиксировано более 2 тысяч пожаров, которые только в Томской области уничтожили 42,4 тысячи гектаров и дали от 5% до 20% общего объема выбросов парниковых газов в РФ. В результате выполнения проекта ученые получат новые данные о структуре пламени, особенностях горения и турбулентных характеристиках природных пожаров. Будет проведено сравнение влияния низового и верхового пожаров на формирование и характеристики индуцированной атмосферной турбулентности. Полученные данные о переносе газообразных и конденсированных продуктов горения в атмосфере позволят оценить максимальные расстояния, на которых возможна регистрация роста концентрации продуктов горения в атмосфере и перспективы применения данного способа обнаружения очагов природных пожаров, а также потенциально уточнить методики оценки поражающих факторов природных пожаров для населения.