Ежегодные лесные пожары наносят колоссальный вред окружающей среде и имуществу. Для некоторых стран, таких как Россия и США, эта проблема в последние годы стала особенно актуальна, поскольку лесные пожары не удается потушить месяцами, а смог накрывает целые регионы. Для борьбы с этим явлением американские ученые предложили использовать CAT-сканеры, которыми проводят медицинскую процедуру компьютерной томографии.
В своем исследовании они смогли при помощи этих устройств заглянуть в структуру объектов и яснее понять природу тления, чтобы спрогнозировать, какие области окажутся в огне в ближайшее время. По замыслу ученых, это поможет точнее распределять ресурсы и сделает борьбу с пожарами экономически целесообразной.
«Для оценки риска лесных пожаров вам нужен точный прогноз того, как быстро будет гореть местное топливо — деревья и растения поблизости. Мы проанализировали эти материалы новым способом, который позволяет нам сформировать график возгораний», — говорит Маттиас Ихме, ведущий специалист исследования.
Новая система анализа помогает понять, какие факторы и материалы могут повлиять на распространения огня, и как долго огонь может находиться в определенной области.
«Трудно получить точное представление о процессе тления, глядя на бревно снаружи, поэтому мы решили заглянуть внутрь», — комментирует Эмерик Буань, аспирант лаборатории Ихме, который разработал новый метод анализа с использованием современной рентгеновской компьютерной томографии (XCT) для изучения процессов тления. XCT способен проникать внутрь плотных материалов аналогичным образом, как врачи получают данные состоянии внутренних органов пациента. Новая технология предоставляет сверхточные (размером менее миллиметра) трехмерные изображения очагов тления внутри деревянных конструкций, чтобы предупредить новые возгорания.
Сейчас исследователи заняты созданием базы данных различных веществ, в первую очередь — различных образцов древесины, чтобы составить подробную карту угроз. Чтобы не тратить время на самостоятельный сбор, ученые просят пожарных присылать им местные образцы, чтобы начать борьбу с тлением как можно раньше.
Далее специалисты составят прогнозируемую компьютерную модель пожаров, включающую картографическую информацию, данные о характере ветров и влажности. Множество переменных, которые учитывает система, позволяют прогнать практически любой сценарий уже сейчас. В дальнейшем компьютерная симуляция сможет предсказывать, куда выслать отряд пожарных еще до того, как на участке будет замечено возгорание.
Сейчас в США выжжено уже более 1,3 млн гектаров лесного массива.