Pożary i rozprzestrzenianie się skażeń

Absolute_Reality_v16_horizontal_view_from_plane_wide_view_from_1(1)
Absolute_Reality_v16_horizontal_view_from_plane_wide_view_from_1
Absolute_Reality_v16_wide_view_from_far_away_from_air_on_small_0(2)
Absolute_Reality_v16_wide_view_from_far_away_from_air_on_small_1(1)
Absolute_Reality_v16_wide_view_from_far_away_from_air_on_small_2(1)
Absolute_Reality_v16_wide_view_from_far_away_from_air_on_small_3(2)
Absolute_Reality_v16_wide_view_from_far_away_from_air_on_small_3(1)
Absolute_Reality_v16_wide_view_from_far_away_from_air_on_small_0(1)
Absolute_Reality_v16_wide_view_from_far_away_from_air_on_small_2
Absolute_Reality_v16_wide_view_from_far_away_from_air_on_small_0
Absolute_Reality_v16_wide_view_from_far_away_from_air_on_small_1
Absolute_Reality_v16_wide_view_from_far_away_from_air_on_small_3

Od kilku dni możemy obserwować jak Grecja walczy z pożarami. Aktualnie w pobliżu portowego miasta Aleksandropolis i granicy z Turcją występują największe ogniska pożarów. Również w Kanadzie wciąż szaleją groźne pożary.

Poniżej przedstawiamy zobrazowania zarejestrowane przez instrument pomiarowy VIIRS na satelitach Suomi-NPP oraz NOAA-20, a także produkty opracowane na podstawie zobrazowań zarejestrowanych przez instrument TROPOMI na satelicie Sentinel-5P, które zostały opracowane przez Centrum Meteorologicznej Osłony Kraju, Zakład Teledetekcji Satelitarnej przy współpracy z Centrum Modelowania Meteorologicznego.

Zapraszamy do śledzenia naszych relacji i predykcji modelu

Modelowanie dyspersji zanieczyszczeń:

Relacja czasowa:

Opracowanie: Łapeta B., Hajto M., Rutkowski A, IMGW-PIB Zakład Teledetekcji Satelitarnej

Animacja kompozycji Natural Color Enhanced (pseudo true color) zrobiona z danych METEOSAT:

Pierwszy i ostatni slot animacji w wersji oryginalnej i z naniesionymi strzałkami wskazującymi smugę:

Wskaźnik aerozolu absorbującego (AAI) wyznaczonego z danych TROPOMI dla 3 domen (Europa, świat i Europa Centralna):

Zawartość CO w kolumnie z danych IASI z 30 sierpnia Day (przeloty poranne) i Night (przeloty wieczorne):

Zawartość CO w kolumnie z TROPOMI:

Kompozycja true color z danych VIIRS z 12:35 w wersji oryginalnej i ze strzałkami wskazującymi na smugę:

Analiza sytuacji (opracowanie dr Grzegorz Duniec, IMGW-PIB CMM):


Nad Bałkanami i Europą południowo wschodnią zalega obszar podwyższonego ciśnienia, w którym znajdują się dwa ośrodki antycyklonalne. Nad Płw. Azji Mniejszej ukształtował się płytki niż z ośrodkiem 1006 hPa. Analizowane układy baryczne są niskimi układami barycznymi. 

Symulacja kierunku przepływu mas powietrza na poziomie TB925 (750 m).

Symulacja kierunku przepływu mas powietrza na poziomie TB900 (1000 m).

Symulacja kierunku przepływu mas powietrza na poziomie TB850 (1,5 km).

Symulacja kierunku przepływu mas powietrza na poziomie TB700 (3 km).

Symulacja kierunku przepływu mas powietrza na poziomie TB500 (5,5 km).

Symulacja kierunku przepływu mas powietrza na poziomie TB300 (9 km).

Aktualna cyrkulacja atmosfery zapewnia w całym przekroju troposfery przepływ mas powietrza  w kierunku południowo zachodnim. 

Cyrkulacja mas powietrza na poziomie TB500. 

Cyrkulacja mas powietrza na poziomie TB700.

Cyrkulacja mas powietrza na poziomie TB850.

Nad Grecją powinny rozbudowywać się chmury Cb  oraz powinny występować opady deszczu oraz burze. Jeżeli do powyższego obszaru dotrą produkty kondensacji mogą one zostać częściowo usunięte w wyniku tzw. wet deposition. 

Z analizy pola prędkości pionowej wynika, że występują obszaru ruchów powietrza w kierunku podłoża, zatem część produktów spalania, które zalegają w dolnej części troposfery, zostanie usunięta w wyniku tzw. dry deposition.

 

Zobrazowania RGB True Color (w barwach prawdziwych) na podstawie danych satelitarnych NOAA-20/VIIRS z 25 sierpnia 2023 r., na których możemy zobaczyć dymy z pożarów. Dodatkowo zaznaczono położenie aktywnych pożarów. 

Zobrazowania RGB Fire Temperature na podstawie danych satelitarnych Suomi-NPP/VIIRS z 25 sierpnia 2023 r.. Piksele, w których prawdopodobnie jest pożar zaznaczone są kolorami od czerwonego po żółty. Kolor niesie informację o temperaturze pożaru: czerwony – niska, żółty – najwyższa.

 

Zobrazowania RGB True Color (w barwach prawdziwych) na podstawie danych satelitarnych NOAA-20/VIIRS z 24 sierpnia 2023 r., na których możemy zobaczyć dymy z pożarów. Dodatkowo zaznaczono położenie aktywnych pożarów. 
Zobrazowania RGB Fire Temperature na podstawie danych satelitarnych Suomi-NPP/VIIRS z 24 sierpnia 2023 r.. Piksele, w których prawdopodobnie jest pożar zaznaczone są kolorami od czerwonego po żółty. Kolor niesie informację o temperaturze pożaru: czerwony – niska, żółty – najwyższa.
Produkty satelitarne opracowane na podstawie danych pomiarowych Sentinel-5P/TROPOMI, na których widoczne jest spowodowane pożarami zanieczyszczenie atmosfery pyłem, tlenkiem węgla oraz dwutlenkiem azotu.
Produkty satelitarne opracowane na podstawie danych pomiarowych Sentinel-5P/TROPOMI, na których widoczne jest spowodowane pożarami zanieczyszczenie atmosfery pyłem, tlenkiem węgla oraz dwutlenkiem azotu.
Zobrazowania RGB True Color (w barwach prawdziwych) na podstawie danych satelitarnych NOAA-20/VIIRS z 23 sierpnia 2023 r., na których możemy zobaczyć dymy z pożarów. Dodatkowo zaznaczono położenie aktywnych pożarów. 
Zobrazowania RGB Fire Temperature na podstawie danych satelitarnych Suomi-NPP/VIIRS z 23 sierpnia 2023 r.. Piksele, w których prawdopodobnie jest pożar zaznaczone są kolorami od czerwonego po żółty. Kolor niesie informację o temperaturze pożaru: czerwony – niska, żółty – najwyższa.
Produkty satelitarne opracowane na podstawie danych pomiarowych Sentinel-5P/TROPOMI, na których widoczne jest spowodowane pożarami zanieczyszczenie atmosfery pyłem, tlenkiem węgla oraz dwutlenkiem azotu.
Produkty satelitarne opracowane na podstawie danych pomiarowych Sentinel-5P/TROPOMI, na których widoczne jest spowodowane pożarami zanieczyszczenie atmosfery pyłem, tlenkiem węgla oraz dwutlenkiem azotu.
Produkty satelitarne opracowane na podstawie danych pomiarowych Sentinel-5P/TROPOMI, na których widoczne jest spowodowane pożarami zanieczyszczenie atmosfery pyłem, tlenkiem węgla oraz dwutlenkiem azotu.
Produkty satelitarne opracowane na podstawie danych pomiarowych Sentinel-5P/TROPOMI, na których widoczne jest spowodowane pożarami zanieczyszczenie atmosfery pyłem, tlenkiem węgla oraz dwutlenkiem azotu.
Produkty satelitarne opracowane na podstawie danych pomiarowych Sentinel-5P/TROPOMI, na których widoczne jest spowodowane pożarami zanieczyszczenie atmosfery pyłem, tlenkiem węgla oraz dwutlenkiem azotu.

TROPOMI:

Opracowanie: Monika Hajto, IMGW-PIB CMOK.

    1. Wskaźnik aerozolu absorbującego (AAI) jest jakościowym wskaźnikiem obecności w atmosferze (na różnych wysokościach) warstw aerozolu o właściwościach pochłaniających promieniowanie. Aerozol absorbujący może pochodzić z pyłu pochodzenia pustynnego, z pożarów lub erupcji wulkanów.
    2. Zawartość CO w kolumnie atmosfery wskazuje na ilościową obecność w całej atmosferze jednego z głównych produktów spalania materii organicznej, tj. tlenku węgla, który pozostaje w atmosferze do kilku miesięcy, po czym utlenia się do dwutlenku węgla (CO2), który przebywa w atmosferze przez ok. 5 lat.
    3. Zawartość NO2 w kolumnie troposfery wskazuje na ilościową obecność w najniższej warstwie atmosfery podstawowego produktu spalania w wysokiej temperaturze (utlenienie azotu atmosferycznego), który pozostaje w atmosferze co najwyżej kilkanaście godzin.

 

Detekcja pożarów z wykorzystaniem danych satelitarnych

Opracowanie: dr Bożena Łapeta, IMGW-PIB CMOK

Pożary terenów naturalnych są częstym, ale trudno przewidywalnym zjawiskiem, które odgrywa ważną rolę w cyklu biochemicznym Ziemi. Chociaż w wielu ekosystemach naturalne pożary stanowią istotny element cyklu zmian, jednak w większości przypadków stanowią one zagrożenie dla życia i infrastruktury oraz mogą prowadzić do wzrostu stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze oraz do pogorszenia jakości powietrza, a co za tym idzie – zdrowia ludzi. Czytaj dalej w #AkademiaCMM.

 


Opis systemu informacji o skutkach uwolnienia do atmosfery substancji niebezpiecznych – RIOT 

Opracowanie: dr Andrzej Mazur, IMGW-PIB CMM.

System RIOT – „Pierścień zagrożeń” (ang. RIng Of Threats) w założeniu ma być wsparciem przy określeniu reakcji na wystąpienie potencjalnego niebezpieczeństwa dla Polski, związanego z zagrożeniami o podłożu antropogenicznym, będącego przede wszystkim skutkiem wystąpienia incydentów w elektrowniach jądrowych w krajach sąsiednich jak również innych katastrof czy awarii o charakterze incydentów emisyjnych substancji toksycznych. W praktyce system może być wykorzystywany do symulacji i prognoz rozprzestrzeniania się dowolnego typu zanieczyszczeń (skażeń), takich jak np. produkty erupcji wulkanów, dla oszacowania ich wpływu na szeroko pojęte bezpieczeństwo transportu, przede wszystkim transportu lotniczego.  

Głównym zadaniem systemu jest podniesienie poziomu bezpieczeństwa Polski w kontekście instalacji nuklearnych znajdujących się w krajach sąsiednich. Dodatkowo, wyniki pracy systemu powinny wpływać na zwiększenie bezpieczeństwa i płynności ruchu lotniczego nad Polską w przypadku wybuchów wulkanów, które mogą spowodować wprowadzenie okresowego zakazu lotów nad częścią lub nad całym obszarem Polski. Celem systemu jest również dostarczenie do potencjalnego odbiorcy (agendy rządowe, media etc.) informacji o stanie powietrza w przypadku uwolnienia do atmosfery skażeń promieniotwórczych lub innych zanieczyszczeń. W ogólnym przypadku system może być wykorzystany do przygotowania prognozy skutków wielu incydentów i awarii in statu nascendi, takich, jak intensywne pożary lasu czy wypadki komunikacyjne połączone z emisją substancji toksycznych. 

System działa wg poniższego schematu: 

  • pobranie informacji o incydencie (współrzędne geograficzne, w miarę możliwości wielkość uwolnienia), 
  • pobranie wejściowych danych meteorologicznych, przygotowywanych na bieżący dzień/godzinę (w horyzoncie czasowym do 120 godzin do przodu), 
  • wstępne przetworzenie ich do postaci i formatu wymaganego przez moduł obliczeniowy, 
  • wykonanie symulacji dyspersji skażenia – substancji promieniotwórczej czy toksycznej w opisie polowym (eulerowskim) i trajektorii (lagranżowskim), 
  • przetworzenie wyników do wcześniej uzgodnionej postaci graficznej, 
  • wysłanie wyników na serwery wybranych użytkowników. 

Podstawowe pola – wyniki obliczeń – uzyskiwane jako rezultat pracy systemu, to stężenie średnie (uśrednione po całym okresie obliczeń i po profilu pionowym, ozn. acnc) oraz stężenia chwilowe przy powierzchni (ozn. ccnc) i stężenie chwilowe, uśrednione po profilu pionowym (ozn. scnc). Oprócz tego uzyskiwane są trajektorie cząstek skażeń, czyli linie, po których poruszałyby się skażenia, emitowane na zadanej wysokości nad źródłem (ozn. traject). 

Obecnie możliwe są trzy podstawowe obszary obliczeniowe (domeny) o różnej powierzchni, w których wykonywane są obliczenia w różnej rozdzielczości przestrzennej. Największa domena – atlantycka – obejmuje całą Europę od Uralu po Grenlandię i północną Kanadę, północny i środkowy Atlantyk, oraz północną część Afryki i półwyspu Arabskiego (rys.1a) w rozdzielczości 25km. Pośrednia, europejska, to Europa Centralna i Zachodnia po Wyspy Brytyjskie i część półwyspu Iberyjskiego, od południowej części Skandynawii po północną część półwyspów Apenińskiego i Bałkańskiego (Rys. 1b), w rozdzielczości 14km. Wreszcie najmniejsza domena obejmuje Polskę i częściowe obszary państw sąsiadujących (Rys. 1c), , w rozdzielczości 2,8km. Horyzont czasowy dla tych domen to odpowiednio 120, 78 i 48 godzin. 

Rys.1 Domeny obliczeniowe systemu RIOT. (a) atlantycka (b) europejska i (c) polska. 

System przygotowany został na podst. założeń opisanych w pracy „Ocena zagrożenia Polski przez skażenia promieniotwórcze w świetle możliwości oddziaływania istniejących i planowanych elektrowni jądrowych”, autor: A. Mazur, wyd. Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego (Warszawa), ISBN 9788375839746, https://books.google.pl/books?id=0rJSzgEACAAJ, 2020. 

Opracowanie pod kierunkiem prof.  Mariusza J. Figurskiego, przez zespół w składzie: Andrzej Mazur, Grzegorz Duniec, Joanna Wieczorek, Łapeta Bożena, Hajto Monika, Rutkowski Artur, Marcin Grzelczyk.

UDOSTĘPNIJ STRONĘ