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.
    382
  • 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.
    1059
  • 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.
    570
  • 28/04/2021

    Учёные КузГТУ готовы вооружить шахту цифровым интеллектом

    В Кузбасском государственном техническом университете разрабатывают компьютерную модель угольной шахты с «умным» электроснабжением. Это означает максимальную автоматизацию системы электроснабжения выемочных участков и ее способность подстраиваться под любые изменения рабочего процесса.
    366
  • 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.
    710
  • 10/03/2021

    Изучение планктона цифровой голографической камерой поможет экологии

    Ученые лаборатории радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды РФФ ТГУ нашли способ определять загрязнения водоемов по планктону. Основной инструмент – цифровая голографическая камера.
    443
  • 20/05/2021

    Магистрант ТГУ создает сервис, помогающий студентам хорошо учиться

    Огромные массивы цифровых данных дают современным исследователям уникальные возможности. Магистрант Томского госуниверситета (ТГУ) Евгений Петров использует big data, чтобы выявить образовательный потенциал других студентов, что ляжет в основу специального сервиса "для хорошей учебы".
    679
  • 25/02/2020

    Ученые — о ближайшем будущем технологий

    ​Ученые из российских вузов Проекта 5–100 рассказали о том, каких прорывов и открытий в сфере своих научных интересов они ждут в ближайшее десятилетие. Мы отобрали прогнозы о развитии технологий, к которым стоит присмотреться бизнесу.
    2798
  • 30/03/2021

    Более 1500 абитуриентов посетили День открытых дверей в НГУ

    День открытых дверей – повод обсудить любые вопросы с представителями факультетов и приемной комиссией университета. Деканы факультетов и институтов провели презентации, на которых рассказали об особенностях учебных программ и перспективах трудоустройства.
    427
  • 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.
    663