Загрязнение земной поверхности и снежного покрова



Использование данных спутниковых наблюдений для оценки круп­номасштабных загрязнений земной поверхности позволяет фиксировать изменения, которые с трудом выявляются наземными наблюдениями.

Хорошим индикатором загрязнения в спутниковых наблюдениях слу­жит снежный покров.

Снег в чистом виде характеризуется высокой отражательной способ­ностью, его альбедо достигает 0.7 – 0.9. Загрязнение снега вызывает уменьшение его альбедо до 0.2 – 0.3. В связи с этим на космических снимках участки загрязненного снега выглядят как темноватые пятна, причем почернение изображения непосредственно зависит от степени загрязнения. По данным космических снимков отчетливо выявляется осаждение на снежный покров аэрозолей промышленного происхожде­ния. В отличие от природных такие загрязнения имеют выраженную связь с антропогенными источниками (промышленными предприятия­ми). Такое загрязнение хорошо заметно вокруг городов и промышленных предприятий, а также вдоль некоторых дорожных магистралей.

Из космоса хорошо видны районы выпадения атмосферных загрязне­ний на почву (это прежде всего относится к зимним снимкам с изобра­жением ландшафта земной поверхности, покрытой снегом). Никакими другими путями информацию о пространственном распределении вокруг городов выпавших из атмосферы загрязнений в региональном масштабе получить невозможно.

Еще одним важным индикатором загрязнений земной поверхности, который успешно используется при работе с космическими изображе­ниями, является растительный покров, прежде всего леса. Установлено, что скорость де­градации лесов в конце 70-х - начале 80-х годов возросла.

Обширные зоны загрязнений, индикатором которых может быть снеж­ный покров, образуются в районах добычи и переработки полезных ис­копаемых.

Применение комплекса методов (спутниковых в сочетании с назем­ными) позволило оценить влияние на окружающую среду одного из крупнейших в мире районов сосредоточения целого ряда больших карье­ров, расположенных в пределах разрабатываемых открытым способом месторождений Курской магнитной аномалии.2 Поднятая над карьером пыль, особенно во время взрывных работ, перемещается и выпадает на поверхность Земли в прилегающей к карьеру зоне так же, как это проис­ходит вокруг городов.

Аналогичные явления наблюдаются и вокруг шахт Воркутинского угольного бассейна. Угольная пыль, выпадающая на снег и хорошо замет­ная на зимних космических снимках, ускоряет его таяние на 20-25 дней.

Особую значимость приобретают данные дистанционного зондирования районов добычи нефти. В этом случае по снимкам фиксируются не сами глубинные нарушения, связанные с добычей нефти, а разнообразные "по­путные" изменения ландшафта и среди них такие экологически опасные, как загрязнение почвы разлившейся нефтью, поражения растительности.

Путем анализа космических изображений в Восточной Европе, Вос­точной Сибири и Казахстане выявлен целый ряд зон загрязнений снеж­ного покрова промышленными аэрозолями, в том числе две крупнейших. Одна из них, площадью около 180 тыс. кв. км, относится к Южной Ук­раине и прежде всего к Донбассу, другая, площадью около 130 тыс. кв. км, – к Центру Европейской России и прежде всего к Московской агломера­ции городов.

Спутниковые, изображения позволяют следить за особенностями за­грязнений земной поверхности в пограничных районах, затрагивающих интересы стран-соседей, в частности, Финляндии, Норвегии и России.

 

Лесные пожары

Данные спутниковых наблюдений весьма важны при оценке распро­странения лесных пожаров, выявления их очагов, анализе развития ды­мов от пожаров, гарей, выявлении опасности возникновения пожаров.

Уничтожение крупных лесных массивов пожарами, вследствие неосто­рожности человека во время выжигания растительности, выявляются по космическим снимкам в тропической зоне. Катастрофическое положение в этом отношении сложилось в Африке. Огромные массивы лесов оказа­лись выжженными к югу от полосы Сахели в регионе от Танзании до Бе­рега Слоновой Кости. Площадь отдельных выжженных участков на побе­режье Гвинейского залива, судя по космическим снимкам, достигает не­скольких сотен квадратных километров. Старые гари выделяются на сним­ках более светлым тоном, свежие гари изображаются темными пятнами.

Разрабатываются разнообразные способы использования космической информации с целью прогнозирования и определения риска лесных по­жаров. Так, на острове Эльба в Италии для этой цели были использованы данные Тематического картографа. Контроль за развитием пожароопасной обстановки осуществлялся путем анализа спектральной отражательной способности земных покровов (был вырабо­тан специальный спектральный индекс). Одновременно развитие пожа­роопасной обстановки контролировалось традиционным способом, учи­тывающим изменения в растительном и почвенном покровах и положе­ние на местности. Оценка риска лесного пожара с использованием спут­никовой информации оказалась даже более надежной, чем традицион­ная, по наземным данным.

Для прогноза пожаров используют различные спутниковые данные о состоянии растительности. Фактором риска возникновения пожаров яв­ляется засуха, для слежения за развитием которой весьма полезную ин­формацию можно получить по данным исследований из космоса. Анализ спутниковых данных (NОАА-7) для оценки пожаров в Индонезии в 1982 году по вегетационному индексу (показатель вегетации) позволил установить его уменьшение в период засухи и увеличение к сезону дож­дей. Во Франции в 1989 году для слежения за развитием засухи (фактора риска пожаров) использовались инфракрасные спутниковые изображе­ния, полученные по данным NОАА.

Данные космических съемок с пилотируемых космических кораблей лесных и других природных и природно-антропогенных пожаров позво­лили сформулировать ряд пространственно-временных особенностей и закономерностей. Оказалось, что крупные пожары особенно часто возни­кали в Центральной Америке, Мексике, пампасах Южной Бразилии, Пара­гвая и Аргентины, а также в ряде "горных" стран – Боливии, Перу и Эквадо­ре. В Африке пожары особенно характерными оказались в Субсахарском поясе. Больше всего пожаров (всего было зафиксировано 1030 пожаров) произошло в Африке (более 40%) и Южной Америке (более 25%), меньше всего – в Европе, Северной Америке, Центральной Америке и Мексике. Важно, что многие большие пожары в обоих полушариях возникают не только в пожароопасные сезоны, но и в течение всего года.

 

Смог

Дымовое загрязнение может иметь большие масштабы и доходить до уровня экологической катастрофы.

Спутниковые наблюдения в комплексе с наземными данными позво­ляют фиксировать формирование смога над промышленными центрами, который в некоторых случаях становится серьезной угрозой для здоровья населения. Так, например, знаменитый лондонский смог 1952 года вызвал заболевания и даже гибель многих горожан. Крупномасштабное дымовое загрязнение регионального масштаба, вызванное смешением дымов от многих городов и промышленных центров, было впервые выявлено 5 августа 1970 года на телевизионных изображениях со спутников Е55А-8 над Западной Европой. Оно образовалось во влажном морском воздухе на низких высотах при слабых приповерхностных ветрах и вытянулось на расстояние свыше 700 км при ширине не менее 200 км. Площадь дымового загрязнения превышала 400 тыс. кв. км. Резко снизилась видимость: на севере ФРГ она колебалась от 1.5 до 6 км, тогда как до этого явления со­ставляла 25-40 км. Хотя это явление было зафиксировано всеми метеоро­логическими станциями, связать разрозненные наземные данные удалось только с помощью наблюдений из космоса.

Аналогичные, беспрецедентные по масштабу явления смога, вызванные одновременным влиянием на атмосферу многих городов, были обнаружены с помощью спутниковых съемок промышленного региона в восточной части Северной Америки. Площадь района распространения смога иногда дости­гала 1,5 млн. кв. км, а время существования было более 13 суток.

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 279;