Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) 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. Об этом сообщает пресс-служба ТПУ.

На проведение исследований ученые недавно получили грант Российского фонда фундаментальных исследований, рассчитанный на три года. Сумма гранта на первый год исследований составила 900 тысяч рублей.

«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.

«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.

По данным пресс-службы администрации Томской области на 16 августа, в этом году с момента начала пожароопасного сезона в регионе ликвидировано 197 лесных пожаров на общей площади 7,3 тыс. га, в том числе лесной 6,8 тыс. га. В 108 случаях пожары возникли по вине местного населения, а более 70 от гроз. Областная межведомственная комиссия по предупреждению и ликвидации ЧС и обеспечению пожарной безопасности ввела с 16 по 30 августа в Томской области особый противопожарный режим.