Ученые МФТИ разработали компьютерную программу для прогноза распространения загрязнений воздуха, возникших в результате выброса мазута на Черноморском побережье. Система предсказывает движение воздушных масс на трое суток вперед. Изобретение полностью готово к практическому применению.
Специалисты Московского физико-технического института создали цифровую систему прогноза распространения загрязнений атмосферного воздуха, которая в первую очередь предназначена для мониторинга вредных испарений мазута в зоне катастрофы у побережья Черного и Азовского морей. Это компьютерная программа, которая моделирует перемещения воздушных масс и способна предсказывать ситуацию на трое суток вперед. Она разработана для нужд служб, которые борются с последствиями аварии.
«Как и у любой фракции нефтепродуктов, мазут выделяет углеводороды, соединения серы и соединения азота. Это может быть опасно для людей и животных. В МФТИ подготовили предложение по контролю загрязнения воздуха и загрязнения воды. Мы их составили при поддержке Агентства стратегических инициатив и передали в Минобрнауки. Сейчас ждем согласования, когда непосредственно сможем на месте уже начать эту работу», — рассказал руководитель лаборатории прикладной инфракрасной спектроскопии МФТИ Александр Родин.
«Для волонтеров, которые работают с локализацией разлива мазута, вдыхание паров опасно тем, что оно может обострить имеющиеся у них заболевания дыхательной системы», — отметил заведующий лабораторией анализа показателей здоровья населения МФТИ Станислав Отставнов.
«Испарения в большом объеме также могут вызвать проблемы сами по себе, это известно даже из курсов по технике безопасности. Поэтому во время работы лучше защищать органы дыхания», — добавил он.
По словам Александра Родина, если сейчас из-за невысоких температур загрязнение воздуха не так заметно, то к лету, когда тепло усилит испарения, ситуация может обостриться. Загрязнение не имеет форму конденсата, тумана или жидких капель, оно представляет собой газообразную примесь в воздухе. Программа учитывает несколько десятков видов примесей. Это достаточно большой список веществ, выброс которых может произойти в результате техногенных или природных катастроф.
Ученые использовали в системе свои прошлые наработки и зарубежные коды с открытым доступом. Программа включает в себя метеорологическую часть, учитывающую движение воздушных масс, перенос тепла, перенос влаги, осадки, а также модель переноса, которая рассчитывает, как будет двигаться загрязнение. Третья составляющая — химическая, она анализирует все возможные взаимодействия элементов, загрязняющих воздух.
Для расчетов программе необходимы данные с датчиков, установленных вблизи мест выбросов. Чем больше информации вносится в систему, тем точнее прогноз. Для более выверенных результатов нужно учитывать испарения от крупных пятен мазута, которые дрейфуют в море. Пробы с них можно брать непосредственно с поверхности моря. Так как воздушные массы постоянно изменяют свое местоположение, специалистам также понадобятся мобильные сенсоры, которые будут следовать за перемещением выбросов. Для мониторинга подойдут обычные серийные датчики.
«Для работы системы достаточно хорошего сервера, — отметили авторы проекта. — Она запускается через обычный браузер и может использоваться сотрудниками без специальных знаний в метеорологии или информационных технологиях».
По словам руководителя рабочей группы по отбору новых технологий для ликвидации последствий катастрофы, на оценку разработки хватит одного-двух дней, затем ее можно будет применять для мониторинга.
«Сейчас определить масштабы загрязнения атмосферы в результате взаимодействия с испарениями нефтепродуктов очень сложно, для этого нет достаточных данных, поэтому разработка будет крайне актуальна», — пояснили экологи.
