Ученые оценили загрязненность воздуха в районе рек северо-западного склона Крымских гор

Исследователи оценили степень загрязненности воздуха в районе горных рек Крыма. Для анализа авторы использовали спутниковые снимки, облачную вычислительную систему Google Earth Engine (GEE) и программное обеспечение ArcGIS 10.8. Исследование поможет решить проблему газовых выбросов, которая становится все более актуальной и влияет на качество жизни людей. Работа опубликована в журнале Remote Sensing.

Загрязнение воздуха — серьезная проблема, с которой люди сталкиваются на местном, региональном и глобальном уровнях. Загрязнение воздуха оказывает негативное влияние на качество жизни человека и окружающую среду. К основным причинам загрязненности атмосферы относят транспортные выбросы, выбросы промышленных предприятий, высокий уровень потребления нефти, газа и угля.

При изучении уровня загрязненности воздуха экологи используют различные методы. Чаще всего для этого применяют системы мониторинга, такие как датчики качества воздуха и спутниковые приборы. Они позволяют получить актуальную информацию о концентрации в воздухе различных примесей и газов, например озона, диоксида азота, оксида углерода, а также об их источниках и пространственно-временном характере распространения.

Ученые из Института биологии южных морей им. А. О. Ковалевского РАН (Севастополь) и Института экологии РУДН (Москва) исследовали пространственное распределение вредных примесей (диоксида азота, диоксида серы, формальдегида, оксида углерода и метана) в атмосфере Крымского полуострова в пределах территории рек Западный Булганак, Альма, Кача, Бельбек и Черная. Загрязненность воздуха в этом районе ухудшается в связи с развитием промышленного производства и строительством транспортной инфраструктуры. На Крымском полуострове слабо развита эффективная наземная сеть пунктов мониторинга состояния атмосферы и чистоты воздуха, поэтому ученые решили обратиться к спутниковым снимкам Sentinel-5.

Sentinel-5 — один из наиболее современных космических спутников, на котором установлен спектрометр для измерения концентрации ряда газов в атмосфере Земли. Данные, которые можно получить с его помощью, намного точнее результатов наземных полевых экспедиций, поскольку спутник предлагает непрерывный глобальный мониторинг. Кроме того, спутник может собирать данные в районах, недоступных для полевых экспедиций, а полученные данные можно анализировать дистанционно.

Чтобы упростить получение информации об уровне загрязненности воздуха со спутника, исследователи использовали платформу облачных вычислений GEE. С ее помощью ученые сравнили средний уровень концентрации загрязняющих веществ за месяц и за год для каждой из рек. GEE — это облачная вычислительная платформа для анализа и обработки большого количества данных об атмосфере Земли без использования дорогостоящего вычислительного оборудования. Для визуализации карт загрязненности воздуха авторы использовали программу ArcGIS 10.8.

Ученые выяснили, что наибольшая концентрация вредных веществ наблюдается на территории речных бассейнов, где наблюдается расположение автомагистралей и где они прилегают к крупным городам: Бахчисараю, Севастополю и Инкерману. Кроме того, негативное влияние оказывают воздушные потоки, перемещающиеся из Симферополя и прилегающих населенных пунктов в район рек Западный Булганак, Альма, Кача, Бельбек и Черная.

Исследование авторов важно, поскольку в Крыму слабо развиты постоянно действующие центры мониторинга загрязнения воздуха. Между тем проблема на полуострове продолжает усугубляться в связи с ростом промышленности и развитием транспортной инфраструктуры. Благодаря результатам исследования, выявившего основные источники загрязнения воздуха в районе рек, можно разработать меры по снижению негативного воздействия.

Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».