ЕДИНСТВЕННАЯ В РОССИИ
Глобальные изменения климата — одна из наиболее актуальных сегодня тем, вызывающих всеобщий интерес. Только в поисковой системе Yandex более миллиона пользователей сделали запрос на эту тему! Для России эта проблема стоит очень остро: одно из возможных последствий мирового потепления — таяние вечной мерзлоты. В нашей стране она широко распространена в Сибири и Забайкалье, её южная граница доходит до Алтая. 65 % территории России — это районы вечной мерзлоты.
О. Булгакова, г. Томск
Один из уникальных научных коллективов, изучающих в том числе и тематику, связанную с глобальными изменениями климата, — лаборатория климатологии атмосферного состава Института оптики атмосферы СО РАН. В лаборатории ведутся исследования по следующим направлениям: исследование долговременных изменений газового и аэрозольного состава воздуха, его вариаций в зависимости от циркуляционных условий; разработка методов и средств для оперативного контроля качества воздуха городов и территорий, включая методы самолетного зондирования атмосферы.
Возглавляет лабораторию профессор Борис Денисович Белан. Он родился на Украине, окончил Одесский гидрометеорологический институт по специальности «аэрология», значительная часть его жизни связана с Сибирью, с Томском. В 1974 году он получил интересное (можно смело сказать — судьбоносное) предложение — работать во вновь созданном академическом институте — Институте оптики атмосферы СО АН СССР. Научными направлениями ИОА СО АН СССР стали распространение лазерного излучения в атмосфере, молекулярная спектроскопия, лазерное зондирование атмосферы, разработка новых лазеров. Именно Институт оптики атмосферы стал своеобразным «инкубатором» для других томских академических институтов.
В институте за тридцать с лишним лет Б. Д. Белан прошёл путь от старшего инженера до заместителя директора института по научной работе. И, конечно же, все эти годы были посвящены плодотворной научной деятельности.
— Я решил отправиться в Томск, потому что мне очень хотелось заниматься наукой. Приехав сюда, я встретил людей, которые повлияли на мое становление и формирование как учёного. Это Любовь Ивановна Бордовская, доцент кафедры метеорологии и климатологии ТГУ, Вячеслав Григорьевич Бахтияров, зав. группой «Метео», на базе которой и развивалась лаборатория климатологии атмосферного состава ИОА СО РАН. Конечно же, очень значимую роль в моей жизни сыграл академик Владимир Евсеевич Зуев. Новый институт сразу же показал себя как мощная экспериментальная организация. Наша лаборатория вела работы на разных полигонах, с мая по сентябрь в экспериментах были задействованы все сотрудники. В 1981 году создали самолетную экспедицию. Она занималась тематикой, связанной с описанием режима аэрозоля на территории СССР. Самолетная экспедиция побывала во всех уголках Советского Союза, было составлено аэроклиматическое описание распределения аэрозоля над территорией всех союзных республик. В 90-е годы исследования дополнились тематикой, связанной с глобальными изменениями климата.
Всего в мире существует около ста самолетов-лабораторий. Но в России самолетная экспедиция ИОА СО РАН, возглавляемая Б. Д. Беланом, сегодня является единственной. Она сохранилась и выстояла даже в самые трудные годы. В 2011 году экспедиция отметила свое тридцатилетие. И сейчас лётный отряд поднимается в воздух ежемесячно, выполняя различные проекты.
Все эти годы у лётного отряда один бессменный начальник — Геннадий Николаевич Толмачёв, за плечами которого... 8 тысяч часов, проведенных в полёте. Раньше экспедиция использовала Ан-30 — самолет, создававшийся специально как зондировщик. Теперь же она перешла на другой самолет — ТУ-134. В связи с переоборудованием нового самолета Сибирское отделение РАН поддержало коллектив и выделило в 2011 году один миллиона семьсот тысяч рублей. Большим подспорьем для работы является конкурс экспедиционных грантов, проводимых СО РАН, — подчеркнул Борис Денисович.
 |
|
В течение последних лет лаборатория активно сотрудничает с Францией и Японией. В рамках совместного российско-японского проекта с Национальным институтом исследований окружающей среды ведутся исследования потоков метана и СО2 в приземном слое. По всей территории Западной Сибири создана сеть из восьми наземных постов — мачт, охватывающих несколько климатических зон — от степей и лесостепей на юге до северной тайги. Каждый такой пост оснащен современным оборудованием, позволяющим в непрерывном режиме регистрировать концентрацию углекислого газа и озона. С авиационной платформы ведутся измерения озона и СО2 в пограничном слое.
Совместно с французами выполняется масштабный проект под названием ЯК-АЭРОСИБ: учёные лаборатории ведут систематические наблюдения за такими атмосферными соединениями, как СО, СО2, О3, СН4, аэрозолями и другими примесями, а также тропосферными явлениями над Евразией. Целью этих исследований является определение сезонной и межгодовой изменчивости источников парниковых газов и других примесей, а также химических процессов, приводящих к образованию озона над Евразийским континентом во время переноса. Именно проект ЯК-АЭРОСИБ помог понять роль сибирских лесов на основе потоков и запасов углерода, предоставил новую информацию, необходимую для реализации Киотского протокола.
С 2006 по 2010 годы было проведено шесть самолетных кампаний, все они признаны успешными. Проведено комплексное исследование многочисленных атмосферных химических процессов и цикла парниковых газов над Сибирью — континентальным районом, удаленным от основных источников загрязнений Северного полушария.
Чем же обусловлен интерес иностранных партнеров? Почему они вкладывают средства в исследования окружающей среды России?
— В одной из зарубежных публикаций территория России названа «горячей точкой», территорией неопределённости в моделях прогноза глобальных изменений климата. В настоящее время все мировые державы озабочены проблемами глобальных изменений климата и глобального потепления. Создаются различные физико-химико-математические модели. Чтобы они были корректными, необходим большой объём достоверных данных. На территории России, к сожалению, такие измерения практически не ведутся, — ответил профессор Белан.
Иными словами, самолётная экспедиция выполняет важнейшую миссию — благодаря её деятельности удается в какой-то мере восполнить этот пробел, получить современную и актуальную информацию, значение которой сложно преуменьшить.
К сожалению, за последние 20 лет были выполнены только... три российских проекта. В районе Алтайского края самолётная экспедиция проводила измерения, целью которых было установить, что летит на землю из третьей ступени ракеты-носителя «Протон». По заказу Института леса проводилось зондирование атмосферы над Норильском. На средства гранта Министерства образования и науки самолетная экспедиция провела мониторинг качества воздуха в курортных зонах России.
— Конечно, нам бы очень хотелось, чтобы российские партнеры были в большей степени вовлечены в проведение исследований по этой тематики, — продолжает Борис Денисович.
В настоящее время самым значимым событием для самолетной экспедиции стало заключение соглашения между РФФИ, РАН и Национальным центром научных исследований (Франция), в рамках которого будет создана Международная ассоциированная лаборатория.
Благодаря уникальной инфраструктуре (сети наземных постов и самолётной платформе), которая имеется в распоряжении лаборатории, учёным удалось добиться очень значимых достижений. По результатам многолетних экспериментальных данных выявлен долговременный тренд концентрации аэрозоля в нижней тропосфере над Западной Сибирью, близкий к 11-летнему.
— Ещё А. Л. Чижевский писал о том, что все процессы на земле зависят от солнечной активности, — рассказывает Борис Денисович. — Это было установлено статистически, но на найден физический механизм такого воздействия. Нами был установлен подобный эффект, зависящий от солнечного цикла. Когда повышается солнечная активность, ускоряется рост растительности, следовательно, выделяется больше аэрозоля и озонообразующих соединений. (Окружающая среда реагирует на повышение солнечной активности с задержкой 2–3 года). Увеличение концентрации озона угнетающе действует на растительность. Согласно статистическим данным, потери урожайности некоторых культур составляют до 50 % (в среднем 14 %).
Коллективом, возглавляемым Б. Д. Беланом, обнаружены и описаны два ранее неизвестных атмосферных явления. Первое — это явление круговой циркуляции воздуха в котловине озера Байкал. Оно способствует распространению примесей, поступающих из Иркутской промзоны, над всей акваторией озера, создавая предпосылку к загрязнению воды через атмосферный канал. Конечно, в связи с этим было бы очень важно найти средства для более подробного изучения Байкала — уникального достояния всего человечества. Другое явление — это образование неконденсационных аэрозольных облаков в ясной сухой атмосфере. Это открытие имеет прикладное значение для аэрофотосъемки, для проведения зондирования из космоса.
В результате многолетних наблюдений составлена база данных о составе воздуха. Она включена в систему Информационного центра Национального комитета РАН по Международной геосферно-биосферной программе (МГБП). Различные научные учреждения могут запрашивать данные, необходимые им для проведения исследований.
Создана и уже неоднократно успешно применялась методология комплексного обследования состояния воздушного бассейна девяти городов и четырёх территорий, позволившая существенно изменить традиционные представления о закономерностях формирования полей загрязнений над крупными промышленными центрами. «Полученные данные показывают, что экологическое состояние современных городов вызывает серьёзные опасения: одна из самых острых проблем — это очень высокая концентрация озона, превышающая допустимые и безопасные для человека нормы, — отметил
Б. Д. Белан. — В США и странах Евросоюза на государственном уровне ведется контроль за содержанием озона. России ещё очень много предстоит сделать в этом направлении. Один из позитивных сдвигов — интерес, проявленный к этой тематике в Государственной Думе РФ. В конце июня состоялось научное совещание-семинар «Проблема мониторинга и нейтрализации влияния приземного (тропосферного) озона».
Очень важно, чтобы эта информация была доступна для населения нашей страны. В структуре Института оптики атмосферы успешно действует наземная ТОР-станция, ведущая почасовые измерения таких параметров атмосферы, как температура, давление, влажность, скорость ветра, направление ветра, гамма-фон, суммарная радиация, концентрация озона. Эту информацию может получить любой Интернет-пользователь по ссылке http://www.iao.ru/ru/measure.
Хочется подчеркнуть, что подтверждением признания результатов исследований, проведенных за последние годы, является то, что возглавляемый соискателем коллектив участвовал в выполнении грантов: Госдепартамента США, Международного научного фонда, РФФИ, экспедиционных грантов СО РАН; междисциплинарных грантов СО РАН; программ «Экология России», «Экологическая безопасность России», «Глобальные изменения окружающей Среды и климата», «Климато-экологический мониторинг Сибири», «Аэрозоли Сибири»; международных программ EUROTRAC и POLARCAТ.
P.S. Совсем недавно Борис Денисович отметил свой 60-летний юбилей. Кто-то из великих сказал, что для учёного его работа — это и праздники, и будни, его горе и его радость. Что же будет для профессора Белана лучшим подарком? Вот что: чтобы единственная в России самолётная экспедиция и дальше развивалась; чтобы в будущем удалось осуществить целый ряд насущных задач (одна из наиболее важных — составление аэроклиматического описания распределения аэрозоля над территорией РФ). И, конечно же, чтобы в нашей стране осознали необходимость более внимательного отношения к вопросам глобального потепления климата и контроля за состоянием окружающей среды.
стр. 13
|
