دانشمندان شرایط آتش سوزی جنگل را شناسایی می کنند

فن آوری

URL کوتاه دریافت کنید

دانشمندان دانشگاه پلی تکنیک تومسک (TPU) شرایط اشتعال برگ درخت توس را شناسایی کرده اند. به گفته محققان ، داده های به دست آمده در پیش بینی و پیش بینی گسترش آتش سوزی های جنگل مفید خواهد بود.

توس ، رایج ترین گیاه چوب سخت برگریز در روسیه است. محققان در TPU آزمایشی برای اشتعال برگ درخت توس در محفظه کوره لوله ای در دمای حداکثر 1000 درجه سانتیگراد انجام دادند. این دما مربوط به اثرات شعله های آتش در شدت بالا ، آتش سوزی های با سرعت بالا در چمن ها (گسترش آتش از طریق طبقات پایین پوشش گیاهی جنگل – ویرایش یادداشت) و آتش تاج ها (گسترش آتش از طریق تاج درختان – ویرایش یادداشت) است. .

آتش سوزی جنگل ها به دلیل عوامل طبیعی و انسانی ایجاد می شود که عملکرد و وضعیت جنگل ها را به میزان قابل توجهی تغییر می دهد. محققان بر این باورند که جلوگیری از وقوع آتش سوزی در جنگل م theثرترین راه مقابله با آنها است.

©
اسپوتنیک / استرینگر

یک آتش نشان آتش سوزی در قلمرو جنگلداری واقع در منطقه محرومیت از نیروگاه هسته ای چرنوبیل که اکنون از بین رفته است را در اوکراین خاموش می کند

به گفته محققان ، تمام سیستم های طبقه بندی آتش سوزی جنگل ها که به پیش بینی وقوع آتش سوزی در جنگل کمک می کنند ، در حال حاضر فقط توصیفی هستند و هیچ ارتباطی با فیزیک روند اشتعال ندارند.

به عنوان بخشی از یک مطالعه تجربی ، فرآیند سوزاندن برگ درخت توس در یک دوربین فیلمبرداری با سرعت بالا متصل به رایانه فیلمبرداری شد و دانشمندان را قادر می سازد مکانیسم اشتعال و زمان تاخیر احتراق را تعیین کنند.

“ما فرمول های ریاضیاتی را ایجاد کرده ایم که زمان تاخیر احتراق یک برگ توس را با ویژگی های ترموفیزیکی و ترموکینتیکی آن پیوند می دهد ، یعنی وابستگی به شرایط احتراق و خصوصیات یک برگ. علاوه بر این ، ما توصیف یک روش رایانه ای را پیشنهاد داده ایم که می تواند برای گروه بندی انواع مواد قابل احتراق جنگل بر اساس خصوصیات و ویژگی های اشتعال آنها استفاده شود “، دانشیار مرکز تحقیقات بوتاکوف دانشکده مهندسی انرژی و نیرو TPU ، نیکولای بارانوفسکی گفت.

به گفته وی ، برای توجیه فیزیکی پیش بینی خطر آتش سوزی ، باید مدل های مختلف ریاضی اشتعال مواد قابل احتراق جنگل توسط منابع دمای بالا اعمال شود. به طور خاص ، مدل هایی با ذرات گرم شده ، تابش خورشیدی غلیظ ، تخلیه رعد و برق ابر به زمین و محیط های با درجه حرارت بالا.

علاوه بر این ، مدل های ریاضی توسعه یافته را می توان در کشورهای دیگر با مواد قابل احتراق جنگل محلی استفاده کرد. در آینده امکان ایجاد یک سیستم پیش بینی خطر آتش سوزی در جنگل ها را فراهم می کند.

دانشمندان قصد دارند سایر چوب های جنگلی سخت ، سوزنی برگ ها و گیاهان علفی را مورد بررسی قرار دهند تا داده های مربوط به گروه های مواد قابل احتراق جنگل را بر اساس مشخصات فیزیکی آنها بدست آورند. همچنین مدل های ریاضی برای محاسبه احتمال وقوع و گسترش آتش سوزی های جنگل در یک منطقه جنگلی خاص ، برای گروه بندی مواد قابل احتراق جنگل همراه با تکنیک های داده کاوی ساخته و استفاده می شود.

این مطالعه توسط بنیاد تحقیقات بنیادی روسیه (RFBR) تحت پروژه تحقیقاتی شماره 17-29-05093 پشتیبانی شد.

نتایج این مطالعه در مجله مهندسی فیزیک و ترموفیزیک منتشر شد.