Смог над Северной Америкой
Космический анализ последствий лесных пожаров в Канаде
Темы
В начале мая 2023 года в Канаде начались рекордные по площади лесные пожары. Больше всего пострадала провинция Альберта. Причинами возгораний стали повышенные температуры в пределах большей части страны, грозы и человеческий фактор. Из-за пожаров в Канаде было эвакуировано 26 тысяч человек.
Травяные палы привели к лесным пожарам в Калужской области
Специалисты АО «Терра Тех», компании Госкорпорации «Роскосмос» оценили последствия канадских лесных пожаров с помощью методов дистанционного зондирования Земли. Исследование проводилось с 4 мая по 20 июня 2023 года по отечественным космическим снимкам и открытым данным.
Пожары в провинции Альберта
Контуры лесных пожаров в провинции Альберта были автоматически выделены с помощью специально обученных нейронных сетей. За период мониторинга огонь прошел 1,38 млн га.
Пожары в провинции Альберта
Дым над континентом
Вследствие масштабных пожаров в атмосферу над континентом попала масса твёрдых частиц, среди которых есть токсичные вещества. Отследить их перемещение можно по данным сенсоров, чувствительных к угарному газу (СО).
Сравнение снимка в видимом спектре и снимка сенсора, чувствительного к СО
Дешифрирование космоснимков позволило узнать суточные концентрации угарного газа в пределах всего континента. Рассчитана продолжительность смога в крупных городах: в Калгари и Кливленде воздух был загрязнен по 7 суток, в Рочестере, Миннеаполисе, Милуоки, Буффало, и Детройте – по 6.
Ареалы смога и крупные населённые пункты
По результатам анализа, за неполные 2 месяца смог распространился над половиной Северной Америки – от Кордильер на западе до восточного побережья и Техаса. – это 11 млн км2 только в пределах континентальной части Северной Америки (для сравнения, площадь России, крупнейшей страны мира – 17 млн км2).
Продолжительность смога была сопоставлена с плотностью населения США и Канады. Так рассчитана численность населения, ежедневно находящегося в зоне смога и контактировавшего с опасными продуктами горения в воздухе. Смог негативно влияет на органы дыхания, и может привести к повышенной нагрузке на системы здравоохранения в зоне своего распространения, особенно в самых населенных городах.
Смог в Нью-Йорке
Канадские лесные пожары привели к сильному смогу во многих городах. Особенно сильно пострадал Нью-Йорк: концентрация твердых частиц в воздухе PM2-5 и PM10 7 и 8 июня в несколько раз превысила предельные допустимые концентрации. Это наибольшее загрязнение воздуха в городе с 1960-х годов. В условиях сильного смога рекомендуется не выходить на улицу без необходимости, использовать респираторы и системы очистки воздуха в помещениях.
Дымка над Нью-Йорком. Естественные цвета
Смог в Нью-Йорке. Источник: The Cut
Заключение
Методы дешифрирования спутниковых данных и алгоритмы машинного обучения помогают выделять контура пожаров, определять суточное загрязнение воздуха угарным газом и продолжительность смога над населенными территориями, оценивать последствия – в том числе, риски для жителей и местного управления.
По спутниковым данным, в наиболее пострадавшей провинции Альберта огонь прошел 1, 38 млн га леса. Установлено, что в ряде населенных пунктов в Канаде и США смог, возникший вследствие пожаров, продолжался неделю.
Оценка причиненного пожаром ущерба с помощью спутниковых снимков: пример Астраханского заповедника