Высокий темп освоения новых знаний, создание наукоемкой продукции и передовых технологий, а также масштабные исследования обеспечивают эффективное решение комплекса задач. Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций в рубрике #инновации_в_мире_науки каждую неделю рассказывает о мировых технологических лидерах и инновациях научно-технического развития в области обеспечения безопасности.
В последние годы лесные пожары становятся все более глобальной проблемой из-за их разрушительного воздействия на окружающую среду.
Пожары приводят к пагубным последствиям для окружающей среды: от разрушения естественной среды обитания до загрязнения воздуха и выбросов парниковых газов. Решение этих проблем требует инновационных подходов и устойчивых практик на всех этапах управления пожарами.
Понимание экологических последствий от пожаров
Лесные пожары представляют непосредственную угрозу жизни людей, имуществу и экосистемам.
Они приводят к потере биоразнообразия, уничтожая леса и луга, затрагивая многочисленные виды растений и животных. Более того, сжигание органических веществ выбрасывает в атмосферу значительное количество углекислого газа и других парниковых газов, способствуя изменению климата. По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), лесные пожары являются значительным источником выбросов парниковых газов, усугубляя тенденции глобального потепления.
Возникающее в результате загрязнение воздуха имеет серьезные последствия для здоровья населения, проживающего вблизи от зон пожаров, о чем свидетельствует статья Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) о загрязнении воздуха.
Кроме того, пожары могут вызвать эрозию и деградацию почв, что
в долгосрочной перспективе скажется на продуктивности сельского хозяйства и качестве воды.
Инновационные подходы к минимизации экологического ущерба
Чтобы смягчить это воздействие на окружающую среду, во всем мире внедряются инновационные технологии и стратегии.
Системы раннего обнаружения и мониторинга, такие как спутниковое обнаружение пожара, обеспечивается быстрое реагирование и сдерживание пожара. Эти системы не только помогают быстро выявлять очаги пожара, но также помогают составить карту развития пожара, что имеет решающее значение для эффективного распределения ресурсов и планирования эвакуации.
Контролируемые пожары используются для уменьшения количества топлива и предотвращения более крупных и разрушительных лесных пожаров. Эти превентивные меры помогают контролировать рост растительности и снижать риск неконтролируемых пожаров в засушливые сезоны.
Также огнестойкие строительные материалы и методы городского планирования имеют решающее значение в пожароопасных районах, поскольку позволяют минимизировать материальный ущерб и повысить безопасность жителей.
Устойчивые методы предотвращения пожаров
Помимо технологических инноваций, устойчивые методы противопожарной защиты играют решающую роль в снижении пожарных рисков.
Программы управления пожарами на уровне сообществ дают возможность местным сообществам принимать упреждающие меры по предотвращению пожаров и обеспечивают готовность к ним. Вовлекая сообщества в эти программы, снижается вероятность возникновения пожаров по вине человека за счет повышения осведомленности и практики ответственного землепользования.
Местные методы управления пожарами, уходящие корнями в многовековые традиционные знания, дают ценную информацию об устойчивом управлении земельными ресурсами и о методах борьбы с пожарами. Эти методы подчеркивают важность периодической организации контролируемых пожаров для поддержания здоровья экосистем и уменьшения накопления легковоспламеняющейся биомассы. Интеграция традиционных знаний с современной наукой может привести к созданию более эффективных и учитывающих культурные особенности стратегий управления пожарами.
Устойчивые практики пожаротушения
При тушении пожаров внедрение устойчивых методов имеет большое значение для минимизации воздействий на окружающую среду.
Экологически чистые противопожарные средства, которые сводят к минимуму загрязнение почвы и воды, все чаще используются при тушении пожаров. Энергоэффективное оборудование и транспортные средства помогают сократить выбросы углекислого газа во время ликвидации пожара и мероприятий по его локализации, способствуя общей экологической устойчивости.
Тематические исследования и примеры
В нескольких регионах успешно реализованы стратегии устойчивого управления пожарами.
Например, калифорнийская программа CAL FIRE обеспечивает взаимодействие с передовыми технологиями для эффективной борьбы с лесными пожарами. Благодаря просвещению населения, контролируемым пожарам и системам раннего обнаружения CAL FIRE снизилось воздействие лесных пожаров как на экосистемы, так и на сообщества.
Практика управления пожарами коренных народов Австралии продемонстрировала значительный успех в снижении тяжести и последствий лесных пожаров. Восстановив традиционную практику контролируемых пожаров, общины коренных народов Австралии эффективно управляют ландшафтами и минимизируют риски пожаров в пиковые сезоны пожаров. Эти практики подчеркивают важность местных знаний в разработке устойчивых решений по управлению пожарами во всем мире.
Проблемы и барьеры
Несмотря на прогресс, остаются проблемы с внедрением устойчивых методов управления пожарами во всем мире.
Экономические ограничения часто ограничивают внедрение передовых технологий и устойчивых методов управления пожарами. Восприятие и осведомленность общественности о преимуществах контролируемых пожаров и местных методов управления пожарами нуждаются в улучшении, чтобы способствовать широкому признанию и поддержке.
Технологические ограничения в отдаленных или недостаточно финансируемых регионах препятствуют эффективному раннему выявлению и быстрому реагированию. Устранение этих препятствий требует увеличения инвестиций в исследования и разработки доступных и масштабируемых технологий управления пожарами, а также политики, поддерживающей устойчивое землепользование и стратегии предотвращения пожаров.
Будущие направления и рекомендации
Решающими шагами на пути к устойчивым практикам управления пожарами являются приоритизация исследований и разработок в области технологий управления пожарами, развитие международного сотрудничества и повышение осведомленности общественности. Правительства, исследователи и неправительственные организации должны сотрудничать для разработки и внедрения инновационных решений, которые объединяют традиционные знания с передовыми технологиями.
Содействие междисциплинарным исследованиям и программам обучения может повысить способность специалистов по управлению пожарами решать сложные проблемы, связанные с изменением климата и увеличением рисков пожаров. Инвестируя в образование и наращивание потенциала на местном и региональном уровнях, сообщества могут быть лучше подготовлены к эффективному предотвращению лесных пожаров и реагированию на них.
Заключение
Воздействие пожаров на окружающую среду требует целостного подхода, сочетающего технологические инновации с устойчивыми методами предотвращения и тушения пожаров. Приняв эти стратегии, мы можем смягчить ущерб окружающей среде, повысить устойчивость сообществ
и построить устойчивое будущее, в котором экосистемы и населенные пункты смогут гармонично сосуществовать.
Компания «Высокоточные комплексы», интегрированная в структуру «Ростеха», начала поставки в подразделения отечественного МЧС новейших вездеходов марки ТМ-140 производства «Курганмашзавода», предназначенных для эксплуатации в условиях Крайнего Севера, а именно — на Чукотке.
Грузоподъемность вездеходов модели ТМ-140 с гусеничным шасси — 4 тонны, они способны перемещаться по пересеченной местности
с 30-градусными подъемами и уклонами, вплавь преодолевать водные преграды на скорости до 4 км/ч, а запас хода на одной заправке составляет 550 км.
Также особенностью вездеходов ТМ-140 стала модульная конструкция, что обеспечивает возможность быстрой смены оборудования и оперативной адаптации вездехода к выполнению обширного перечня задач.
ТМ-140 уже прошли опытную эксплуатацию в арктических районах, которая подтвердила проектные характеристики машины, включая проходимость, надежность и бесперебойную работу всех агрегатов и систем в непростых условиях низких температур.
В сервисном центре компании BMW в Гонолулу запустили услугу, которую сравнивают с процедурой МРТ. «Пациентами» в данном случае выступают автомобили клиентов, которые проходят быстрое и всестороннее сканирование. Руководство проекта поясняет, что ранее проверка и поиск дефектов велись вручную, что занимало много времени, а теперь на это уходит 5 секунд. Автомобиль не нужно готовить к осмотру, он просто проезжает через специальный сканер. Технология на базе искусственного интеллекта анализирует полученные данные и выстраивает модель автомобиля, на которой отражаются все найденные дефекты. При желании их можно сразу же отобразить в виде аналогов фотографий и показать клиенту, чтобы тот мог принять решение о том, что ремонтировать.
В BMW подчеркивают, что «МРТ для автомобилей» работает точнее, чем люди, механизм не подвержен усталости и лишен «человеческого фактора». Скорость работы в тестовом сервисном центре действительно заметно возросла. Стоимость данного ноу-хау не уточняется, хотя руководители филиала в Гонолулу уверены, что повышение эффективности работы их организации очень скоро окупится.
В лаборатории несущих деревянных конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» в рамках договора с ФАУ «ФЦС» проводятся исследования несущей способности нового типа клеевинтовых соединений при длительном действии нагрузок.
Испытания выполняются на образцах из древесины перекрестноклееной ДПК/CLT с использованием уникальных рычажных установок, изготовленных в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. Оборудование позволяет проводить длительные испытания натурных образцов соединений деревянных конструкций. По результатам НИОКР будут установлены коэффициенты безопасности для клеевинтовых соединений с учетом продолжительности действия постоянных и временных эксплуатационных нагрузок.
На основании исследуемых соединений в ЦНИИСК
им. В.А. Кучеренко разрабатывается система узлов для сборных дисков перекрытий и стеновых диафрагм жесткости многоэтажных деревянных зданий, строительство которых запланировано в России в соответствии с программой Минстроя РФ.
В настоящее время активно развивается современная гидродинамика. Значительную роль в развитии данного направления науки играет исследование закрученных потоков жидкостей, в частности изучение трехмерной структуры таких потоков. Изучение данного вопроса позволит создавать усовершенствованные с технической и экономической точки зрения гидротехнические устройства.
Инженер Учебно-научно-производственной лаборатории по аэродинамическим и аэроакустическим испытаниям строительных конструкций (УНПЛ ААИСК), преподаватель кафедры гидравлики и гидротехнического строительства Михаил Скляднев поделился результатами научной работы, которая посвящена получению характеристик потока в проточной части гидротурбины для оптимизации ее конструкции.
В ходе выполнения работы молодой исследователь собрал специальный стенд для физического эксперимента по исследованию характеристик вихревого потока в спиральной камере гидротурбины и на подходе к ней. С использованием малой аэродинамической трубы УНПЛ ААИСК и сконструированной инженером модели спиральной камеры Михаил разработал оптимальную схему расстановки измерительной аппаратуры и в качестве верификации получил эпюры распределения скоростей вдоль и поперек потока, которые соответствуют ранее полученным другими исследователями с помощью аналогичных экспериментов.
С использованием разработанной схемы расстановки аппаратуры у исследователей НИУ МГСУ появилась возможность решения широкого ряда задач, в том числе для исследования возможности использования спиральных камер в качестве водосбросов с контрвихревыми гасителями энергии.
Установка позволит получить новые сведения о закрученном потоке в проточном тракте, что безусловно является шагом вперед в области разработки и конструирования различного рода гидроустройств.