“Данные схожи со спутниковыми”. Ученый БГУ создал систему расчета загрязнений воздуха для районов Минска

By Olegario Янв 29, 2024
Dannye shozhi so sputnikovymi uchenyj bgu sozdal sistemu rascheta zagrjaznenij vozduha dlja rajonov minska 4089b03.jpg

Каждый год городской ландшафт Беларуси меняется – появляются новые жилые кварталы, дома, заводы и автомагистрали. При этом количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, увеличивается. Этот вопрос стал особенно актуален для Минска – развивающегося и быстрорастущего города нашей страны. Для экологической оценки градостроительных проектов БГУ разработал систему адаптации и оптимизации методик выявления источников и движения загрязнителей воздуха с учетом реального рельефа и 3D-застройки столиц. Тимофей Шлендер, научный сотрудник Государственного научного центра мониторинга озонового слоя БГУ, рассказал о том, как работает система, где ее можно использовать и в чем ее уникальность.

Как работает система рейтинга загрязнения

Данная разработка является частью отдельного проекта Минобразования «Изучение влияния островов загрязнения воздуха на городской территории с помощью математического моделирования и инструментальных наблюдений», реализуемого в Государственном научно-исследовательском центре МГУ БГУ с 2021 по 2023 год. Создана как часть.

«Целью нашего исследования была оценка загрязнений, выбрасываемых в атмосферу, особенно диоксида азота. Для этого мы использовали численную математическую модель атмосферы WRF – Chem. Саму модель можно найти в Интернете. Она общедоступна расширяться и модифицироваться самостоятельно.Он был адаптирован к условиям Минска.Для этого мы указали в модели все районы столицы и подстилающие рельефы поверхности.Затем наложили на этот рельеф классификацию землепользования: карты районов – сельскохозяйственные поселения, промышленные зоны, парки, водоемы, этажность зданий, малоэтажные здания и т.д. Кроме того, в системе задавались начальные и граничные условия, параметры атмосферы – ветер, температура, атмосферное давление, влажность и т.д. », — сказал Тимофей Шлендер.

По его словам, в модель были включены данные Белстада об общем количестве загрязняющих веществ. При этом обсерватории, измеряющие уровень загрязнения воздуха в Минске, установлены в определенных точках города, и система не фиксирует, что происходит за этой точкой, например, в соседнем квартале.

«Помимо этого, мы разработали методологию включения в программу всех выбросов и выбросов загрязняющих веществ. Акцент делается на промышленные зоны и транспортные маршруты, то есть все районы с интенсивными пробками, а главные улицы, бульвары и центры городов «наиболее наблюдается», — подчеркнул он исследователей.

Сама программа работала на суперкомпьютере. Ученый пояснил, что в Минске каждые 100 метров рассчитываются как ячейка, учитывающая движение загрязняющих веществ и выделение вредных газов. При этом нам удалось отследить перенос диоксида азота на высоту до 200 метров. В результате были получены хорошие экспериментальные результаты, аналогичные результатам спутникового эксперимента.

В чем уникальность разработки

До недавнего времени в Беларуси не существовало такой модели, учитывающей как рельеф и 3D-развитие, так и источники загрязнения. Другие модели использовали только локальные области выбросов, например, ограничиваясь только промышленными районами, или не учитывали строительные конструкции или другие подробные турбулентные атмосферные процессы. Кроме того, новая модель может показать пространственное и вертикальное распределение загрязнения в городе.

“Среднегодовые выбросы Минска и среднемесячные выбросы не дают подробностей. Невозможно использовать только одну цифру для всего города для оценки уровней выбросов в районах города. Чтобы вписать данные в модель, “мы попытались упростить, параметризовав точки выбросов в черте города с учетом того, где могут быть выбросы значительных загрязнений. Поэтому наша модель позволяет рассчитать выбросы каждого района, квартала и улицы Минска», — пояснил Тимофей Шлендер.

Практичный
Ученые также рассказали о том, где может быть применена данная разработка и каковы перспективы ее распространения.

«При проектировании новых районов модель может отражать, как происходит миграция примесей, или использовать примеры из существующих районов, чтобы определить, как воздушный поток повлияет на качество воздуха в этих местах и ​​как он повлияет на комфорт людей» общества, города, строительные и научные компании. Кроме того, модель может быть использована экологическими организациями для оценки масштабов выбросов загрязняющих веществ в воздух в городской среде и планирования озеленения парков. Это снижает выбросы загрязняющих веществ», — рассказали исследователи Центра озоновой сферы БГУ.

Он сказал, что многие китайские исследователи используют такие системы в городах, где они используются для оценки загрязнения в крупных городах. Развитие Беларуси также находится на мировом уровне, но его дальнейшая реализация зависит от решений вышестоящих органов власти. “Теоретически подобные модели могут быть разработаны и в других городах Беларуси. Главное, чтобы были заказы и предложения”, – добавил Тимофей Шлендер.

“У нас был совместный проект с Минскградским объединенным предприятием. Мы работали с ними по определению вентиляционных коридоров в Минске. В настоящее время мы продолжаем сотрудничество с Минскградским объединенным предприятием, но уже работаем над новыми проектами и задачами. Научная программа по загрязнению городов в Беларуси также осуществляется совместно с Национальной академией наук. Более того, в рамках международного научного сотрудничества в 2024 году необходимо расширить связи с Узбекистаном и Китаем, особенно в части оценки уровня загрязнения городов», — резюмируют исследователи Центра озоновой сферы БГУ.

.

Related Post

Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять
Отказаться