Когда мы слышим слово «ученый», то представляем себе лабораторию и человека в белом халате, желательно с разноцветными колбами и замысловатыми приборами. Однако часто ученые работают совсем в другой обстановке, например в горах и на равнинах, в пещерах и на вулканах, на палубе корабля и на борту самолета. С помощью специального самолета-лаборатории сотрудники Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН (Томск) совместно с коллегами из других институтов уже более 20 лет следят за воздухом в Западной Сибири. 


 

Благодаря этим многолетним исследованиям стало известно, что в атмосфере постоянно растет концентрация углекислого газа, а с 2005 года на высоте 500 метров фиксируется очень бурный рост СО2. Ученые предполагают, что биосфера не успевает поглощать избыток углекислого газа, что в свою очередь может привести к усилению глобального потепления и негативным последствиям для окружающей среды.
 
В ходе многолетних исследований была получена оценка того, насколько значительным источником углекислого газа является Сибирь в холодное время года и, соответственно, резервуаром  в теплое. Наземные экосистемы  источник метана, хотя в верхние слои тропосферы он может поступать дополнительно из других регионов, например, с Ближнего Востока.
 
 
 
В настоящий момент эксперименты на борту самолета-лаборатории ТУ-134 «Оптик» проводят сотрудники Института оптики атмосферы им. В.Е.Зуева СО РАН (Томск), Института химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН совместно с Сибирским научно-исследовательским институтом авиации им. С.А.Чаплыгина, а также с Государственным научным центром вирусологии и биотехнологий «Вектор». Полеты проходят 12 раз в год после полудня в малооблачную (или совсем безоблачную) погоду. Место, где собирается информация, находится юго-западнее Новосибирска, над Караканским бором. Это позволяет исключить влияние самого города на состояние атмосферы. 
 
 
 
Вылет длится 2 часа. В течение этого времени происходит отбор проб и анализ показателей воздуха на разных высотах. Самая высокая точка  7000 метров, самая низкая  500 метров. В разных частях самолета установлено оборудование, которое позволяет закачать забортный воздух. Часть его собирается в стеклянные колбы, чтобы затем отправиться в Национальный институт исследования окружающей среды (Япония) на газохроматографический анализ. Эта работа ведется ИОА СО РАН в рамках Международной геосферно-биосферной программы для изучения вертикального распределения парниковых газов над югом Западной Сибири.
 
 
 
 
 
Параллельно идет анализ различных показателей воздушных масс, всего - несколько десятков параметров: концентрация углекислого газа, метана, угарного газа, озона и других. Отдельное внимание уделено аэрозолям (мельчайшим частицам твердого или жидкого вещества, которые находятся во взвешенном состоянии в газообразной среде), этим направлением занимаются сотрудники ИХКГ СО РАН. Ученые буквально могут посчитать, сколько частиц аэрозоля есть в воздухе, оценить их химический состав, рассеивающую способность (которая, кстати, может быть разной при одном и том же составе). 
 
 
 
Кроме этих показателей собирается информация и о микроорганизмах. Делается это следующим образом: забортный воздух проходит не через колбы и фильтры, а через специальные емкости с питательной средой. Она выбрана наиболее универсальная, то есть «любимая»большим количеством бактерий и микроорганизмов. Затем сотрудники ГНЦ ВБ «Вектор» смотрят, что вырастет в этих колбах. 
 
 
 
 
 
Все данные записываются в компьютер для дальнейшего хранения и анализа. Ученые рассказывают, что все приборы объединены между собой в сеть и для удобства в самолете действует вайфай. 
 
 
 
В 2017 году в рамках  российско-французского проекта YAK-AEROSIB ученые измеряли эмиссию и перенос газовых и аэрозольных примесей  от предприятий нефтегазового комплекса Западной Сибири. Ученые установили, что Уральские горы препятствуют проникновению примесей в районы, граничащие с горами. Поэтому их перенос возможен только в тропосфере (выше 2000 метров) либо  по траекториям, огибающим Уральские горы с севера или юга. Внутри региона зафиксирован перенос аэрозоля из района Сургута в район Лесосибирска (Красноярский край). Полученные данные используются для тестирования и усовершенствования химико-транспортных моделей перемещения аэрозолей.
 
 
 
Атмосфера Земли  большая система, функционирующая комплексно. Нельзя сказать, что есть воздух Сибири: с помощью переноса воздушных масс аэрозольные частицы и примеси могут путешествовать по всей стране и даже за рубеж, поэтому результаты сибирских ученых важны буквально для всей планеты. 
 
Текст и фото Юлии Поздняковой

Источники

Небо. Самолет. Ученые.
Наука в Сибири (sbras.info), 30/11/2018

Похожие новости

  • 10/01/2019

    Топ-20 разработок сибирских ученых в 2018 году

    На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-20 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2018 года, размещенных на нашем портале.
    946
  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    2491
  • 22/11/2018

    В Новосибирске предлагают построить полигон для новых технологий в энергетике

    В рамках программы «Академгородок 2.0» ученые рассчитывают на практике оценить различные технологии получения энергии. — В последнее время мы разрабатываем амбициозный проект в петротермальной энергетике.
    801
  • 03/02/2016

    Союз науки и производства

    В настоящее время полным ходом идут летные испытания нового авиационного двигателя ПД-14. По признанию Президента РФ, это самый грандиозный проект России за последние 30 лет. Головным разработчиком ПД-14 является пермское КБ «Авиадвигатель», а головным изготовителем — Пермский моторный завод.
    1087
  • 03/05/2018

    Ученые СО РАН разворачивают мониторинг качества воздуха

    ​Если вредные привычки в питании человек в стремлении к здоровому образу жизни может скорректировать, то от ежедневного потребления 15 кубометров воздуха отказаться вряд ли удастся. Между тем в кубическом сантиметре воздуха сосредоточено около десяти тысяч аэрозольных частиц, попадающих в наш организм с каждым вдохом.
    659
  • 03/01/2019

    Обнаружены особенности образования соединений, мешающих добыче нефти и газа

    ​​Ученые из Института неорганической химии имени А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (ИНХ СО РАН) исследовали реакцию образования кристаллических соединений воды и газа (газовых гидратов) с метастабильной (неустойчивой) структурой.
    576
  • 25/05/2017

    Ученые выяснили, как гнус мешает работе оптических приборов

    ​Ученые томского Института оптики атмосферы имени В.Е. Зуева СО РАН выяснили, что летом в Западной Сибири гнус в значительной степени влияет на прозрачность приземного слоя атмосферы и может существенно снизить эффективность работы оптических приборов в видимой и инфракрасной областях спектра.
    898
  • 10/03/2017

    Институт оптики атмосферы им. В.Е.Зуева СО РАН в числе победителей конкурса Лазерной ассоциации

    ​На 12-й международной специализированной выставке лазерной, оптической и оптоэлектронной техники «Фотоника. Мир лазеров и оптики-2017» подведены итоги традиционного конкурса Лазерной ассоциации на лучшую отечественную разработку в области лазерной аппаратуры и лазерно-оптических технологий.
    2146
  • 04/04/2018

    Подведены итоги оценки результативности научных организаций

    454 организации разделили по трем категориям. Чем отличились сельскохозяйственные институты, чему Минздраву стоит поучиться у ФАНО и в каком регионе больше всего институтов из третьей категории, читайте в материале Indicator.
    2253
  • 14/05/2018

    Интервью с начальником управления научно-технического развития дирекции нефтепереработки «Газпром нефти» Андреем Клейменовым

    - Андрей Владимирович, расскажите о приоритетных направлениях НИОКР Газпром нефти. Что стоит на повестке дня в первую очередь?- Как известно, у нас есть утвержденные стратегические ориентиры до 2025 г.
    759