Центр космического мониторинга АлтГУ ведет прогнозирование чрезвычайных ситуаций в регионе

8 апреля 2021 Управление информации и медиакоммуникаций
Земля может быть видна не только из иллюминатора, как в известной песне, но и со спутника. С помощью космического зондирования за нашей планетой следят ученые из Центра космического мониторинга и вычислительных технологий Алтайского госуниверситета.

В канун Дня космонавтики Егор Юрьевич Мордвин, сотрудник Центра, рассказал нам о том, как осуществляется космическое зондирование и чем оно помогает обществу.

− Почему вы заинтересовались космическим зондированием?

− Я увлекся им еще во время учебы в нашем университете на физико-техническом факультете. Работа со спутниковыми данными была темой моего диплома. После окончания бакалавриата в 2007 году я не стал бросать это направление и вскоре пришел работать в Центр космического мониторинга.

− Расскажите о Центре.

− Центр космического мониторинга – это совместный проект Краевого  казенного учреждения «Управление по обеспечению мероприятий в области гражданской обороны, чрезвычайных ситуаций и пожарной безопасности в  Алтайском крае» и ученых Алтайского государственного университета при поддержке губернатора и правительства региона. 17 января 2002 года в отделе мониторинга состоялся первый прием спутниковой информации. Эта дата стала отправной точкой его работы.

Нашей задачей является исследование состояния поверхности Земли и ее атмосферы на предмет чрезвычайных ситуаций. Возьмем в пример пожар. Если где-то случится возгорание, то с помощью космического зондирования можно определить место пожара, его силу и возможное воздействие на ближайшие территории.

− Какие чрезвычайные ситуации характерны для Алтайского края?

− В первую очередь это пожары. Мониторинг этих событий мы ведем с первой половины апреля и до образования устойчивого снежного покрова осенью. Рекордным периодом по количеству найденных пожаров является первая половина мая. За сутки можно обнаружить более 1000 событий. В первую очередь это связано с сельскохозяйственными палами. Отчет о результатах космической съемки формируется уже после 30 минут после пролета спутника над территорией Алтайского края и отправляется УГО ЧС и ПБ, а также Центр управления в кризисных ситуациях МЧС.

Вторая задача, которая стоит перед Центром, – это сопровождение паводковой обстановки. Здесь при помощи спутниковых данных определяется количество осадков, толщина снега, температура воздуха.

Как известно, паводок на территории Алтайского края проходит в два этапа. Первый мы можем наблюдать сейчас – это конец марта и начало апреля. Опасность заключается в том, что если слишком быстро сходит снег или образуется ледяной затор в русле реки, то тогда река выходит из берегов и может затопить ближайшие населенные пункты. Благодаря космической съемке можно точно сказать, где происходят такие события. Эти данные очень помогают спасателям.

Второй этап паводка начинается в конце мая и продолжается до середины июля. Он связан со сходом воды с ледников, расположенных на территории Республики Алтай. Иногда на это событие накладываются обильные осадки в предгорье Алтая.

К счастью, такие события происходят только раз в три-четыре года. Космическое зондирование как раз позволяет предсказать ближайшее наводнение и предупредить об этом людей. Например, если в предгорье ночью был большой ливень, то через день или два эта вода может оказаться у нас.

− Где еще применяется космический мониторинг?

− Методы дистанционного изучения Земли используются при картографировании. Также они полезны при исследовании изменения климата. Например, для определения концентрации парниковых газов в атмосфере или при изменении площади льдов в Северном Ледовитом океане. 

Последние годы спутниковые данные активно применяются в сельском хозяйстве. Они предоставляют информацию о состоянии растительности, температуре воздуха, влажности почвы, осадках и других климатических параметрах, которые влияют на развитие растений. Ведутся работы по оценке урожайности с использованием данных космической съемки.

− Как осуществляется космическое зондирование?

− Находясь на орбите, спутниковый прибор регистрирует излучение, которое приходит от поверхности Земли. Это может быть как собственное излучение поверхности, например пожар или искусственный свет, так и отраженное от поверхности солнечное излучение. Некоторые приборы работают в темное время суток и могут регистрировать отраженный от поверхности Земли лунный свет или техногенное излучение, такое как ночное освещение города.

Однако, проходя через атмосферу, сигнал искажается, как будто вы смотрите старый телевизор. Причиной этого могут быть атмосферные аэрозоли, водяной пар, облачность, туман и т.д. По получаемому сигналу ученые и определяют, что происходит на поверхности планеты и в атмосфере.

В нашем Центре данные со спутника регистрируются при помощи станции приема, которая расположена на крыше главного корпуса АГУ. На регулярной основе мы работаем с четырьмя спутниками, что позволяет  видеть территорию Алтайского карая от шести до восьми раз днем и столько же ночью.

− Какие территории изучает Центр?

− Мы занимаемся мониторингом Алтайского края и прилегающих к нему территорий, таких как Республика Алтай, Новосибирская и Кемеровская области, а также Республика Казахстан. События, происходящие у наших соседей, могут спровоцировать ЧС на нашей территории. Например, западный ветер может принести к нам пожар, который случился в Казахстане.

− Какие преимущества дает мониторинг Земли из космоса по сравнению с наземным исследованием?

− Космическое зондирование позволяет охватить большую площадь. Представим, что перед Центром поставили задачу измерить температуру приземного слоя воздуха. Можно сделать это с помощью метеостанций. Но если мы захотим провести исследования в Барнауле, то обнаружим, что в трех точках – аэропорт, Научный Городок и Нагорный парк – совершенно разная температура. В таком случае метеостанции придется устанавливать очень близко друг к другу. Как вы понимаете, это не только неудобно, но и дорого. А если взять Чарышский район – неужели придется все оборудование прямо в горы тащить? Нет, конечно. Поэтому космическое зондирование здесь выручает.

Однако и у такого подхода есть несколько нюансов. Прибор, который находится на спутнике, не соприкасается с самим объектом наблюдения, а измеряет только сигнал, проходящий через толщу атмосферы. Это все равно, что пытаться определить человека по его силуэту в условиях тумана или задымленности. Поэтому наземные наблюдения дают более точные данные, чем космическое.

− Из страшных событий мне вспоминаются сибирские пожары 2019 года. Как в условиях таких крупных происшествий работает Центр?

− В случае крупномасштабных ЧС на территории Алтайского края сотрудники Центра работают не только днем, но и ночью. Здесь требуется оперативная обработка и аналитика ночных спутниковых данных. Например, такое происходило осенью 2010 года, когда в пожаре пострадало село Николаевка. В 2019 году такого риска не было, однако с использованием спутниковых наблюдений мы выполняли оценку содержания аэрозоля в атмосфере, что напрямую указывает на качество вдыхаемого воздуха. Эту информацию мы передавали Центр управления в кризисных ситуациях МЧС. Дальше специалисты работали на основании наших данных.

− Что влияет на возникновение чрезвычайных ситуаций? Они происходят по законам природы или же из-за вмешательства человека?

− Большинство кризисных ситуаций происходят по природным причинам, однако человеческий фактор никто не отменяет. Если мы возьмем в пример надвигающийся ураган, то сразу поймем, что он появился вне зависимости от человека и на него никак нельзя повлиять. Или прошедший заморозок, что погубил половину посевов, – кто на него повлиял? Только сама природа.

Но и есть ряд событий, за которые ответственен человек. Это многочисленные пожары. Например, когда люди выбираются на природу и жгут костры. Особая опасность возникает во второй половине августа и начале сентября, когда трава начинает подсыхать и легко воспламеняется. Один не затушенный костерок или брошенный окурок может привести к большому пожару.

Юлия Дильман, «За науку».

Версия для печати
поделиться