Ученые Томско​го политехнического университета (ТПУ) определили условия возгорания листьев березы. По словам авторов, полученные данные будут полезны при прогнозировании распространения лесных пожаров. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Engineering Physics and Thermophysics

Самое распространенное древесное лиственное растение в России — береза. Ученые ТПУ провели эксперимент по зажиганию березовых листьев в камере трубчатой печи при температуре до 1000 °C. Такая температура соответствует воздействию пламени при низовых пожарах (прим. ред. — распространение огня по нижним ярусам лесной растительности) высокой интенсивности и верховых пожарах (прим. ред. — распространение огня по кронам деревьев). 

Лесные пожары возникают вследствие природных и антропогенных факторов и существенно изменяют функционирование и состояние лесов. Предупреждение возникновения лесных пожаров — наиболее действенная мера по борьбе с ними, считают исследователи. 

В настоящее время, по словам авторов, все системы классификаций лесных горючих материалов, которые помогают спрогнозировать возникновение лесных пожаров, носят лишь описательный характер и никак не связаны с физикой процесса возгорания.   

В рамках экспериментального исследования процесс горения листьев березы снимался на высокоскоростную видеокамеру, подключенную к компьютеру, благодаря чему ученые определили механизм и время задержки этого процесса.  

"Разработаны математические формулы, связывающие время задержки зажигания березового листа с его теплофизическими и термокинетическими характеристиками, то есть связь условий воспламенения и свойств самого листа. Кроме того, предложено описание компьютеризированной процедуры, которая может быть использована для группировки различных типов лесных горючих материалов исходя из их свойств и характеристик зажигания", — рассказал доцент Научно-образовательного центра И. Н. Бутакова Инженерной школы энергетики ТПУ Николай Барановский. 

По его словам, для физически обоснованного прогнозирования лесной пожарной опасности необходимо применять различные математические модели зажигания лесных горючих материалов источниками повышенной температуры. В частности, нагретыми частицами, концентрированным солнечным излучением, наземным грозовым разрядом, высокотемпературной средой. 

Кроме того, разработанные математические модели могут быть применены на территории других стран с местными лесными горючими материалами. В будущем это делает возможным создание единой системы прогнозирования лесной пожарной опасности. 

В дальнейшем ученые планируют изучить другие лиственные и хвойные породы, а также травянистую растительность, чтобы получить данные по группам лесных горючих материалов на основе их физических характеристик. Также будут разработаны и использованы математические модели для группировки лесных горючих материалов совместно с методами интеллектуального анализа данных для вычисления вероятности возникновения и распространения лесных пожаров в конкретном лесном массиве. 

Разработки выполнены при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках научного проекта 17-29-05093.

Похожие новости

  • 24/02/2021

    Цитируемые учёные ТПУ: подземные воды Забайкалья, свойства Шлемника и донные осадки моря Лаптевых

    Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за январь. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 90, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 6,479.
    144
  • 19/11/2020

    Цитируемые ученые ТПУ: «умные» удобрения, ферритовая керамика и наносеребро

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за октябрь. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 57, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 7,246.
    821
  • 18/12/2020

    ТГУ будет вносить данные в самую престижную базу по биоразнообразию

    ​Учёный Биологического института ТГУ Александр Жигалин получил лицензию на работу с базой данных Global Biodiversity Information Facility (GBIF), аккумулирующей информацию по биоразнообразию со всего мира.
    468
  • 04/03/2021

    Биомедицина и изменение климата: что будут изучать томские учёные в рамках Большого университета

    ​В рамках проекта "Большой университет" томские ученые планируют проводить совместные исследования в области изменения климата. Также будут проводиться исследования в области биомедицины, синтетической биологии, будут изучаться новые материалы и их свойства.
    136
  • 29/12/2020

    Наталья Гусева: «2020 год потребовал самоотверженности и готовности к переменам»

    ​Директор Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Наталья Гусева поделилась результатами, которых достиг коллектив школы в 2020 году, и рассказала о целях и задачах на будущий год.​   Уходящий год стал точкой отсчета новой реальности для всего мира, и, чтобы в нее «встроиться», нам пришлось многое пересмотреть и изменить в своей деятельности.
    347
  • 11/12/2020

    Почему земля вкусная: ученые ТПУ ищут "рецепт" от загадочных болезней

    ​​​Ученые Томского политеха (ТПУ) отправились в экспедицию на Алтай, где будут методами биогеохимии изучать причины геофагии (поедания почвы) животных. Такие исследования прошли в Приморье и предстоят в Забайкалье, в комплексе они расскажут, как окружающая среда и геология местности влияют на живые организмы.
    482
  • 17/02/2021

    Авторы учебного пособия «Экометрия: концептуальные положения и алгоритмы решения экологических задач» стали лауреатами государственной премии Бурятии

    ​8 февраля Глава Бурятии Алексей Цыденов наградил представителей науки и образования. Профессор Бурятской ГСХА Анатолий Куликов стал лауреатом государственной премии в области образования за участие в разработке учебного пособия «Экометрия: концептуальные положения и алгоритмы решения экологических задач».
    193
  • 15/12/2020

    Международная команда физиков изучила радиационные свойства озона

    ​​Полученные результаты помогут осуществлять контроль качества озонового слоя, который участвует в формировании атмосферы и климата Земли, влияет на качество воздуха, охраняет планету от жесткого ультрафиолетового излучения.
    491
  • 15/12/2020

    Результаты исследований для Арктики представят студенты ТПУ на научной сессии ЮНЕСКО

    ​​​Студентки Инженерной школы природных ресурсов Томского политехнического университета Алина Орлова и Ирина Оберемок выступят на научной сессии «Молодые лидеры науки – 2020», организованной Международным центром компетенций в горнотехническом образовании под эгидой ЮНЕСКО.
    464
  • 28/10/2020

    Российские ученые нашли экологически чистую замену углю

    Улучшить свойства доступных видов биотоплива смогли ученые Томского политехнического университета (ТПУ). По словам авторов, им удалось получить из торфа и отрубей экологически чистое топливо, не уступающее по эффективности бурому углю.
    923