Распознавание и структура дымовых шлейфов от лесных пожаров по данным спутникового мониторинга

В условиях климатических изменений лесные пожары становятся катастрофическим явлением. Они являются не только бедствием для населения, но и важным фактором в формировании локальной, региональной и даже глобальной экодинамики. Выбросы дымовых газов и аэрозоля в атмосферу вносят существенный вклад в образование и развитие парникового эффекта.
Интенсивность и площадь лесных пожаров зависит от метеорологической и синоптической ситуации. В жаркие и засушливые годы вероятность природных пожаров сильно возрастает. Воздействие лесных пожаров на атмосферные процессы осуществляется за счет явного тепла при горении лесных горючих материалов и скрытого тепла, выделяемого при конденсации водяного пара. Существенное влияние на формирование облачности и осадков оказывает дымовой аэрозоль, который покрывает территорию в сотни раз большую, чем площадь горения.
Современные методы дистанционного зондирования дают возможность исследовать распространение, структуру и динамику дымовых шлейфов, а также осаждение на подстилающую поверхность с высоким пространственным и временным разрешением.
Системы космического мониторинга позволяют выделить задымленные территории, определить источники задымления, и выделить дымовые шлейфы и дымовые колонки, а также определить фронтальную облачность с активной грозовой деятельностью. В Институте вычислительных технологий СО РАН развернута автоматизированная система приема и обработки спутниковой информации. Данные оперативного спутникового мониторинга необходимы для адаптации и верификации численных моделей.
В работе представлены результаты численного моделирования, с использование оперативных данных, полученных сенсором MODIS с платформ TERRA/AQUA, переноса и трансформации дымовых шлейфов, выделяемых при массовых лесных пожарах и создающих обстановку чрезвычайного задымления местности.
Представлена методика восстановления значений концентрации газовых составляющих на примере СО2 для заданного региона по данным о лесных пожарах и метеорологической информации. Данная методика позволила воспроизвести геометрию дымового шлейфа на сетках с различным пространственным разрешением.