Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) определили условия возгорания листьев березы, сообщает сайт РИА Новости. 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.
