Дистанционные методы иследований в экологии - Некос А.Н.
ISBN 966-623-349-5
Скачать (прямая ссылка):
B.В. Богородский, К.Я. Кондратьев, Ю.И. Рабинович.
- М.: Наука, 1976. - 118 с.
• Многозональная аэрокосмическая съемка и ее использование при изучении природных ресурсов. -М.: Изд-во МГУ, 1976. - 138 с.
• Мощные лазерные излучения в атмосферном аэрозоле / Под ред. М.В. Кабанова - Новосибирск: Наука, 1984. - 180 с.
• Преображенский В.С., Анненков В.В., Лапко Г.М. Проблемы окружающей среды городов в освещении американских географов. - М.: Изд-во АН СССР. Сер. география, 1978. - №5.
• Применение радиолокационной съемки при геологогеографических исследованиях. - Л.: Недра, 1981. -
C. 56-72
289
Навчальш матерiали до модуля 2
2.1 ДИСТАНЦ1ЙН1 МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ
1стор1я застосування дистанщйних 3aco6iB дослщження napaMeipiB атмосфери
Найбiльша увага при спостереженш з супутникiв придшя-еться забрудненню атмосфери. На космiчних зшмках вщстежу-ються атмосфернi забруднення рiзних типiв - вiд окремих промислових тдприемств, !х скупчень, мют, мiськiх агломерацiй, лiтакiв, суден, пожеж, викликаних людиною, i до забруднень, пов'язаних зi значним запиленням у районах штенсивного по-рушення грунтово-рослинного покриву.
Першi спроби застосування оптичного випромiнювання для дистанцшного визначення деяких параметрiв атмосфери дату-ються початком ХХ столiття. Однак, у зв'язку з недостатшстю знань про оптику атмосферних процешв, обмеженим математич-ним апаратом i вщсутшстю потужних джерел оптичного випромшювання, практичне значення методiв оптичного зондування атмосфери було надзвичайно малим.
Другий етап розвитку починаеться у 60-т роки, пiсля винаходу лазера. Специфiчнi властивостi лазерного випромiнювання та перспектива його практичного використання стимулювали величезну защкавлешсть вчених у вирiшеннi фундаментальних проблем розповсюдження просторово-обмежених вузькоспрямованих свiтлових пучкiв в атмосфера У результатi за короткий час були вивчеш основнi закономiрностi взаемоди лазерного випромiнювання з атмосферою, що дозволило розпочати виршення складних проблем, пов'язаних з розробкою методiв лазерного зондування атмосфери.
290
Дистанщйш методи спостереження дального переносу газоподiбних забруднень
При спостереженнях дальнього переносу забруднень повинш використовуватись засоби i апаратура, що забезпечують промГ-жну чутливють порГвняно з методами i апаратурою, що використовуються при контролГ забруднення поблизу джерел i для фо-нових вимГрГв. Спостереження можуть бути оргашзоваш як на мережГ станцш, розташованих у напрямах ГмовГрного перемГ-щення потоюв забруднення вщ великих джерел i вздовж кордо-шв держав, так i за допомогою пересувних установок, що роз-мщуються на автомобшях i лГтаках. ВимГри можна проводити за допомогою спектрометра прямого i розсГяного атмосферою сонячного випромшювання (а також прямого випромшювання м> сяця i зГрок) i активними резонансними методами.
Одш з найбшьш перспективних методГв дослщження дальнього переносу можна вважати активний aбсорбцiйний метод з розмщенням на лiтаковi лазерного джерела випромшювання i оптичного гетеродина, який приймае вiдбитe земною повер-хнею лазерне випромшювання. Такий метод забезпечуе мож-лив^ть проведення вимiрiв щлодобово. У результат можуть бути побудоваш карти горизонтального розподшу забруднень на територи i можливе також вщновлення висотного профшю мо-лекулярних компонентв атмосфери.
Пщ час систематичних вимГрГв загального вмюту СО на ста-нци, розташованш у 50 км вщ Москви i в 5 км вщ невеликого промислового мюта Звешгород, були отримаш даш, що дозволили зробити висновки про можливють перенесення СО з Москви. ВимГри проводились за допомогою дифракцшного спектрометру методом спектрометра прямого сонячного випромшювання. Ствставлення результатв вимГру загального вмюту СО з напрямами i швидкютю вГтру на висот 500 м над станщею довели, що навГть вмют СО над Звешгородом ютотно не змшювався.
291
В умовах прсько! мюцевосп винесення забруднення з мюта в прилей долини може виявитись значно бшьшим. Наприклад, при вимiрах загального вмiсту двоокису азоту в тропосферi над обсерваторiею Фрiнц-Пiк, що розташована в горах Колорадо на висот 3 км у 45 км на захщ вщ м. Денвера, виявлена ютотна ко-реляцiя мiж загальним вмютом NO2 i напрямом вiтру.
Вимiри за допомогою кореляцiйного мас-спектрометра, що проводились на вщсташ 400 км вщ джерела, дозволили не тшьки зафшсувати перенос SO2 на таку вщстань у димовому факелi з труби висотою 381 м, але i визначити викид з ще! труби. Коре-ляцiйний спектрометр розташовуеться стащонарно i вiн мае стабшьну прямолiнiйну базову лiнiю (з рiвнем шуму EMBED Equation.3 (20 хвил./м) за час вимiрiв (протягом вщ 7 год. 11 хвил. до 17 год. 28 хвил). Такий прилад було розмщено в Торонто на твденний захiд вiд Садбер^ де знаходиться труба, яка розглядалася як едине джерело SO2 у день проведення вимiрiв. За час вимiрiв протягом 4 год. 30 хвил. спостерналось зростання показниюв приладу. Прилад показав, що швидкють окислення SO2 в факелi становить 1 % на годину.
Фонов1 вим1ри. Висока чутливiсть дистанцiйних засобiв ви-мiру газового складу атмосфери забезпечила !м головну роль у в1дкритт1 присутшх в атмосфер1 р1зноматтних малих за вм1с-том домгшок. Наприклад, за спектрами сонячного випромшювання, що пройшло через атмосферу, були зроблеш оцшки загального вмюту в атмосферi O3, NO, N2O, NO2, HNO3, CH4, ClO та iнших газiв i парiв. Зараз спостереження за природним складом атмосфери здшснюеться як за допомогою стащонарних систем, розташованих на вщсташ вщ джерел забруднення, так i з допомогою пересувних приладiв, що мiстяться на наземних транспортних засобах (автомобшях i суднах) i лiтальних апаратах (аеро-статах, лпаках, ШСЗ). Достатню чутливiсть вимiрiв можуть за-безпечити активнi лазерш системи, якi реалiзують резонанснi методи: абсорбцшний, комбiнацiйного розсiювання i флуорес-ценцi!. Пасивнi засоби (спектрометрi! сонячного випромшювання, емюшно! спектрометрi! й ш), як правило, забезпечують необхщну для фонових вимiрiв чутливiсть лише при викорис-таннi довгих похилих трас випромiнювання (порядку декiлькох десятюв i навiть сотень кiлометрiв) у стратосферi i мезосферi. В
