Сибирские ученые: Лесные пожары можно прогнозировать и контролировать

Ученые Института вычислительных технологий Сибирского отделения (ИВТ СО) РАН нашли эффективный способ борьбы с лесными пожарами, уничтожающими миллионы гектар. Как утверждают они, их можно прогнозировать и контролировать, при этом средств для этого понадобится гораздо меньше, чем на ликвидацию последствий вовремя не остановленной стихии.

Как отмечает первый заместитель директора ИВТ СО РАН кандидат физико-математических наук Андрей Юрченко, перед ответом на вопрос — способна ли наука найти эффективные решения для предотвращения лесных пожаров — стоит сделать две важные ремарки. Во-первых, в последние десятилетия по всей Земле происходят существенные климатические изменения с повышением глобальной среднегодовой температуры и изменением ее распределения по планете, с перераспределением воздушных и водных потоков, с ростом числа погодных и других природных аномалий, в том числе природных пожаров.

Во-вторых, природные лесные пожары являются естественными инструментами для очистки территорий от старых, заросших и часто больных лесов, обновления поверхностного слоя почвы и насыщения ее продуктами горения, одним из лучших удобрений.

«Поэтому польза и вред лесных пожаров всегда рядом», — говорит Юрченко.

Тем не менее, события последних дней показывают несоизмеримость первого и второго. Уже нанесен не исчисленный пока ущерб — лесным и природным ресурсам, предприятиям и компаниям, коммуникациям, имуществу и здоровью людей. Чтобы справиться с пожаром минимальными усилиями, считают в ИВТ СО РАН, следует как можно раньше обнаружить его очаг, оценить масштаб и спрогнозировать распространение.

«Это три классических научных задачи, решаемые путем мониторинга, анализа и моделирования, — акцентировал внимание Юрченко. — И в их решении у сибирских ученых наработан большой арсенал средств: от технологий получения и сбора информации, ее оперативной обработки и анализа, до методов компьютерного моделирования».

По его словам, мониторинг — это ключевой инструмент. Его можно организовать с помощью наземных средств наблюдения, но, с учетом масштабов сибирских лесов, это весьма дорогостоящее мероприятие. Более эффективным является использование данных дистанционного зондирования Земли из космоса: территорию Сибири сканирует множество спутников с различной частотой съемки, с мульти-, гиперспектральными и радарными сенсорами со средним и высоким (вплоть до метрового) разрешением. Центры мониторинга в Новосибирске (ИВТ СО РАН, НИЦ «Планета»), Красноярске (ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»), Барнауле (Алтайский государственный университет) получают и накапливают данные дистанционного зондирования с различных спутников, осуществляя их предварительную обработку.

Что касается анализа, то в России работают высококвалифицированные команды специалистов в области анализа изображений, в том числе, получаемых со спутников. Ими разработаны технологии обнаружения аномальных тепловых точек, источников и путей распространения аэрозолей в воздухе, проведены работы по их ретроспективному анализу на основе накопленных данных, покрывающих более чем десятилетний период. Кроме того, российскими учеными созданы математические модели, методы и компьютерные алгоритмы для прогнозирования распространения пожаров, в том числе на основе проводимого ретроспективного анализа данных о пожарах прошлых лет.

Примером результатов научных исследований, которые можно и нужно применять для анализа пожарной обстановки больших территорий, являются разработанные в ИВТ СО РАН программные инструменты, позволившие исследовать пространственно-временное распределение термальных аномалий (термоточек) на территории Евразии. Созданная в ИВТ СО РАН система позволяет осуществлять мониторинг пожарной обстановки в режиме реального времени. Так, в последнее время отчетливо наблюдается задымление территории Новосибирской области, которое зафиксировано на снимках, принимаемых с космических аппаратов TERRA и AQUA.

«Комбинирование имеющихся у сибирских ученых компетенций по мониторингу, анализу и прогнозированию развития лесных пожаров с возможностями МЧС РФ и Федерального агентства лесного хозяйства РФ может дать кумулятивный эффект в вопросе своевременного выявления лесных пожаров и формирования стратегии их предотвращения, — убежден Юрченко. — Осталось только найти сильную волю и желание. А средств для этого понадобится немного. Гораздо меньше, чем на ликвидацию последствий вовремя не остановленной стихии».