Воскресенье, 28.05.2017, 00:20
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту



Главная » Статьи » Экология

Трансграничное загрязнение атмосферы Кавказско-Каспийского региона природными пожарами

Приведены pезультаты изучения трансграничного загрязнения атмосферного воздуха Кавказско-Каспийского региона при природных пожарах на основе аэрокосмической информации. Установлено, что трансграничное загрязнение атмосферного воздуха при пожарах, унося с собой огромное количество продуктов сгорания и компоненты дыма, может распространяться на большие расстояния, особенно при продолжительной аномально жаркой погоде, когда вероятность лесных и торфяных пожаров высока, экологическая ситуация в городах ухудшается, сильно воздействуя на безопасность жизнедеятельности населения. Отмечены большие преимущества видеоинформации для контроля состояния трансграничного загрязнения воздушного бассейна Кавказско-Каспийского региона и защиты атмосферного воздуха. Показано, что полученные данные имеют практическое значение — они могут быть полезны при прогнозе экологической ситуации при аномальных условиях погоды, оперативных работах авиационной метеорологической службы.

 

Трансграничное загрязнение атмосферы Кавказско-Каспийского региона природными пожарами

 

 

 

Введение

 

Как известно, трансграничное загрязнение атмосферного воздуха — загрязнение воздушного бассейна в результате переноса вредных примесей, источник которых расположен на территории иностранного государства. Основными факторами, определяющими роль загрязняющих веществ в атмосферном трансграничном переносе, являются: характер распространения этих веществ и продуктов их превращения в атмосфере; объем выбросов; последующая миграция и трансформация в других средах после выпадения из атмосферы; воздействие на природные процессы и экосистемы. Важнейшим обобщенным параметром, определяющим пространственный масштаб распространения в атмосфере загрязняющих веществ, является их время жизни в атмосфере.

Негативное влияние переносимых загрязняющих веществ при трансграничном переносе может охватывать огромные пространства, особенно при природных пожарах [5]. В последние несколько десятилетий для изучения трансграничного загрязнения воздушного бассейна все больше используется информация из космоса, которая по сравнению с дискретными наземными измерениями имеет большие преимущества [1—4, 6, 7, 9]. Целью проведенных исследований является изучение трансграничного загрязнения атмосферного воздуха Кавказско-Каспийского региона природными пожарами на основе аэрокосмической информации.

Методы и материалы

Для выявления качественной характеристики трансграничного загрязнения атмосферного воздуха Кавказско-Каспийского региона при пожарах был применен метод дешифрирования космических видеоизображений, полученных спектрорадиометром (MODIS), установленным на спутниках NASA. При этом были учтены результаты предыдущих работ автора, а также исследования других авторов [1—4, 7, 9 и др.]. При исследовании были использованы данные наблюдений аэрологических и наземных метеорологических станций, расположенных на западном побережье Каспия, а также данные о загрязнении атмосферы городов Апшеронского полуострова и космические снимки Кавказско-Каспийского региона.

Практическая часть

Анализом космической видеоинформации выявлено, что нередки случаи задымления атмосферного воздуха Кавказско-Каспийского региона пожарами. Особенно сильное задымления этого региона отмечается при катастрофичных лесных и торфяных пожарах в летние месяцы на территории России [5]. В это время в сухую погоду низовой пожар легко переходит в верховой, а верховой, в свою очередь, может распространиться на огромную площадь. А самые опасные пожары
— торфяные. При пожарах в атмосферу выбрасывается огромное количество дыма, содержащего такие опасные загрязнители, как продукты сгорания и компоненты дыма, углекислый газ (СО2), монооксид углерода (СО), закись азота (N2O), оксиды азота (NOx) и аэрозоли, которые являются основными загрязнителями окружающей среды, в том числе атмосферы. Эти газы могут служить источником образования вторичных загрязнителей, таких как тропосферного озона (О3), который является основным компонентом формирования фотохимического смога. Кроме того, огромные выбросы в атмосферу аэрозолей, мелких частиц диаметром менее 10 мкм, может оказать воздействие на радиационный баланс Земли.

Угарный газ в течение длительного времени может оставаться в атмосфере, после чего он осаждается и в зависимости от метеорологических условий может перемещаться на большие расстояния от источника горения. Концентрация СО, превышающая ПДК, на уровне дыхания приводит к физиологическим изменениям в организме человека. Объясняется это тем, что исключительно агрессивный газ CO легко соединяется с гемоглобином (красным кровяными тельцами) и связывается с эритроцитами крови легче, чем кислород. Так, СО ограничивает количество кислорода в крови. При соединении образуется карбоксигемоглобин, повышение которого сверх нормы (равной 0,4 % содержания в крови) сопровождается ухудшением остроты зрения и способности оценивать длительность интервалов времени, нарушением некоторых психомоторных функций головного мозга (при содержании 2...5 %), изменением деятельности сердца и легких (при содержании более 5 %), головными болями, сонливостью, спазмами, нарушениями дыхания и смертностью (при содержании 10...80 %).

Особенно опасно задымление воздуха для детей первого года жизни и новорожденных. У них под воздействием дыма увеличивается частота врожденных пороков сердца и заболеваний органов дыхания. По оценкам медиков, задымление Москвы в результате лесных и торфяных пожаров летом 2002 г. могло привести к гибели более 100 человек. Эти пожары отмечались и в сентябре. Из космического снимка (рис. 1 — см. стр. 3 обложки) следует, что 8 сентября 2002 г. лесные и торфяные пожары имели место к востоку от Москвы и дым распространялся от Балтийского и Черного моря до Каспийского моря и в сторону Урала.

Продолжительный период аномально жаркой погоды в России наблюдался в последней декаде июня — первой половине августа 2010 г. По своему размаху, аномалии, продолжительности и по степени последствий жара не имела аналогов за более чем вековую историю наблюдений погоды. Из-за аномальной жары и торфяных, и лесных пожаров на востоке и юго-востоке Московской области в начале июля ухудшилась экологическая обстановка (рис. 2 — см. стр. 3 обложки). 19 июля м осквичи впервые почувствовали запах гари, а 26 июля Москву во второй p аз за лето окутал смог, на этот раз гораздо более сильный. 29 июля был зафиксирован абсолютный максимум температуры +38,2°.

С 1 по 8 августа 2010 г. дым от лесных пожаров уже распространился на большую территорию западной части России и на соседние приграничные государства (рис. 3 и 4 — см. стр. 3 обложки). В первую неделю августа 2010 г. концентрация окиси углерода в воздухе в несколько раз превышали ПДК. В эти дни москвичи задыхались от густого дыма. На приведенном снимке (см. рис. 3) самые высокие уровни угарного газа имеют красный цвет, а более низкие уровни — желтый и оранжевый. Западная часть России, включая Москву, находится в области повышенной концентрации окиси углерода. 13 августа дымовое загрязнение от лесных и торфяных пожаров в западной части России охватила Кавказско-Каспийский регион. В это время этот регион находился под воздействием антициклона (рис. 5 — см. стр. 4 обложки). При таких условиях в прибрежных городах Азербайджана отмечалось ухудшение экологической ситуации [11] и увеличение вредных примесей в прибрежных городах (см. таблицу).

Загрязнение атмосферного воздуха в прибрежных промышленных городах Каспийского моря

Загрязнение атмосферного воздуха в прибрежных промышленных городах Каспийского моря на 13.08.2010 г.

Следует отметить, что для Кавказско-Каспийского региона характерно то, что здесь воздействие меридиональных атмосферных процессов выражено более интенсивно и ярко (рис. 6 — см. стр. 4 обложки). Эти процессы, обусловливающие в соответствии с другими климатическими факторами погоду и климат в данном регионе, объединяются в восемь типов [8]. За счет воздействия меридиональных атмосферных процессов в Кавказско-Каспийском регионе преобладают ветры северных направлений. При лесных и торфяных пожарах в западной части России и прилегающих территориях воздушные массы с севера переносят дымовое загрязнение в направлении Кавказско-Каспийского региона, но расположенный здесь Главный Кавказский хребет, преграждает путь перемещающемуся дымовому загрязнению. Малая мощность дымового загрязнения исключает переваливание его через хребет. Дымовое загрязнения вынуждено обтекать Кавказский хребет с востока, вдоль западного берега Каспийского моря. В это время происходит загрязнение распространяется более 350 км над Каспийским морем. Это указывает на то, что пожар имел огромные масштабы. У источника дым от пожара был мощным и отмечалась тень на поверхности Каспийского моря.

На рис. 8 (см. стр. 4 обложки) видно, что 9 ноября 2010 г. Азербайджан и южная часть Каспия были охвачены дымом от пожаров, распространяющимся с севера над морем. Горные системы Малого Кавказа на юге Каспийского моря и плато Казвин- Тегеран в виде барьера предотвращают распространения дыма на юг, в соседний Иран. В этот день экологическая ситуация в прибрежных промышленных городах Каспийского моря была напряженная, некоторые загрязняющие вещества (пыль, двуокись азота, сажа и др.) воздуха в несколько раз превышали установленные нормы [10].

Заключение

Из вышеизложенного следует, что трансграничное загрязнение атмосферного воздуха при пожарах, унося с собой огромное количество продуктов сгорания и компоненты дыма, может распространяться на большие расстояния.
Космическая видеоинформация, применяемая для контроля состояния трансграничного загрязнения воздушного бассейна Кавказско-Каспийского региона, позволяет синхронно или квазисинхронно прослеживать распространение загрязнения атмосферы, выявлять условия, сопутствующие задымлению больших территорий, установить источники загрязнения атмосферы.

Список литературы

1. Агаев Т. Д. Некоторые возможности использования радиационных данных с ИСЗ в исследованиях загрязнения атмосферы // Изв. Пед. Унив. Баку. — 2QQ5. — № 1. — С. 74—82.

2. Агаев Т. Д. Условия формирования облачных вихрей над Каспийеким морем // Гидрометеорология и экология. — 2Q11. — № 1 (6Q). — С. 28—35.

3. Агаев Т. Д. Изучение условий формирования "облачных улиц" над Кавказско-Каспийским регионом по данным аэрокосмической информации // Гидрометеорология и экология. — 2Q11. — № 3. — С. 86—94.

4. Воробьев В. И., Фадеев B. C. Характеристика облачного покрова северного полушария по данным метеорологических спутников. — Л.: Гидрометеоизд, 1981. — 172 с.

5. Воробьев Ю. Л., Акимов В. А., Соколов Ю. И. Лесные пожары на территории Р оссии: Состояние и проблемы / Под общ. ред. Ю. Л. Воробьева; МЧС России. — М.: ДЭКС- ПРЕСС, 2QQ4. — 312 с.

6. Герман М. А. Космические методы исследования в метеорологии. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — 351 с.

7. Горчиев А. А., Агаев Т. Д. Крупномасштабные атмосферные процессы и погодные условия влияющие на уровень загрязнения атмосферы над городами западного побережья Каспия // Изв. Всесоюзной географ. общест. — 1990. — № 1. — январь—март. — С. 34—43.

8. Климат Азербайджана / Под ред. А. А. Мадатзаде, Э. М. Ших- линского. — Баку: Изд. АН Аз. ССР, 1968. — 341 с.

9. Кондратьев К. Я. Роль космических средств наблюдения в исследованиях климата // Аэрокосмические методы исследований окружающей среды. Сб. ст. — Л.: Изд. ГО СССР, 198Q. — С. 37—64.
1Q. http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view

11. www.eco.gov.az

12. www.wunderground.com

_____________________

Т. Д. Агаев, канд. геогр. наук, Сумгаитский государственный университет

Ключевые слова: лесные и торфяные пожары, аномально жаркая погода, загрязнение атмосферного воздуха, Кавказско-Каспийский регион, космические фотоизображения

Категория: Экология | Добавил: x5443 (05.03.2015)
Просмотров: 624 | Теги: пожар, торфяные, воздух, лесны | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2017 Обратная связь