Версия для печати
Вернуться к списку

Ученые разработали модель, позволяющую прогнозировать распространение выбросов в городах

Математическую модель создали специалисты Института инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского федерального университета совместно с коллегами Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе

Математическую модель распространения выбросов в промышленных городах разработали ученые из Красноярска - города, где регулярно объявляется режим неблагоприятных метеоусловий (НМУ), известный как режим "черного неба". Ранее проводились исследования, в которых изучалось движение воздушных масс, но не учитывался фактор городской застройки, сообщил ТАСС заведующий кафедрой теплофизики Сибирского государственного университета (СФУ) Александр Дектерев.

Последний раз режим НМУ в краевом центре действовал с 10 по 12 февраля. Такие условия неблагоприятны для людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями и хроническими заболеваниями дыхательных путей. Предприятиям предписывают сократить выбросы в атмосферу, горожанам рекомендуется меньше времени проводить на улице и ограничить использование личных автомобилей. Актуальны вопросы выбросов и для других городов Сибири.

"Ученые Института инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского федерального университета совместно с коллегами Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе разработали комплексную математическую модель, которая описывает динамику изменения атмосферы, а также позволяет смоделировать распространение загрязняющих веществ над городом с учетом влияния рельефа, водоемов и конфигурации городской застройки", - сообщил он, добавив, что полученные результаты помогут с высокой точностью предсказать, как будет происходить рассеивание загрязняющих веществ от промышленных предприятий, жилого сектора (в частности, от домов, отапливающихся углем) в условиях определенного города.

По его словам, ранее проводившиеся исследования не учитывали фактор городской застройки. Теперь же этот фактор учтен. Сейчас у ученых в планах предоставить свои предложения по улучшению экологической обстановки в Красноярске.

По мнению исследователей, основными факторами, влияющими на распространение выбросов на значительные расстояния, стали рельеф местности, метеорологические характеристики, застройка и наличие крупных водоемов внутри города. Так, в Красноярске существенное влияние на воздушные потоки, особенно зимой, оказывает незамерзающий Енисей, разделяющий город на две части. Например, при северо-западном ветре потоки воздуха над Енисеем блокируют его проникновение на правый берег. Это, с одной стороны, блокирует проникновение загрязняющих веществ с левого берега, но при этом вредоносные примеси от предприятий, расположенных на правом берегу, остаются в атмосфере города.

"Созданная нашим коллективом математическая модель была проверена с помощью результатов физического эксперимента зарубежных исследователей и в ходе собственного эксперимента. К слову, на базе Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ разработан экспериментальный комплекс, который позволяет решать гидродинамические и экологические задачи прогнозирования качества воздуха. В этой лаборатории мы смоделировали обтекание модельных объектов - зданий и сооружений - в аэродинамической трубе", - подчеркнул Дектерев.

Об экологической ситуации в регионе

Красноярский край занимает первое место среди регионов России по количеству выбросов загрязняющих веществ в атмосферу из стационарных источников. Кроме того, на долю региона приходится примерно 15% таких выбросов в атмосферу в целом по стране, из них 10% - это выбросы предприятий в Норильске. По итогам 2021 года на территории Красноярского края Росприроднадзор выявил самое большое число нарушений в области природоохранного законодательства в области атмосферного воздуха - их более 300, в том числе превышение нормативов по выбросам загрязняющих веществ. В Норильске и Красноярске действует федеральный проект "Чистый воздух", в рамках которого предприятия реализуют инвестиционные проекты по сокращению вредных выбросов в атмосферу.

СФУ - первый в России федеральный университет, основан в 2006 году путем объединения четырех вузов в Красноярске. Крупнейший университет восточной части России.

Первый в мире специализированный Институт теплофизики организован в 1957 году в Новосибирском научном центре Сибирского отделения Российской академии наук. С 1964 по 1986 год институтом руководил академик Самсон Кутателадзе. В 1994 году институту присвоено его имя. В настоящее время институт возглавляет академик РАН, лауреат государственной премии, выпускник кафедры теплофизики Красноярского государственного университета (ныне СФУ) Дмитрий Маркович.