Материалы портала «Научная Россия»

Математики ИВМиМГ СО РАН создали алгоритмы для оценки химической загрязненности воздуха

Математики ИВМиМГ СО РАН создали алгоритмы для оценки химической загрязненности воздуха
По словам ученых, на данный момент алгоритм адаптирован для условий Новосибирска и уже построены трехмерные модели с учетом трансформаций — для случая редких и рутинных — CO2, NO2 — загрязнителей

На основе данных с городских систем мониторинга, измеряющих концентрацию различных примесей в атмосфере, ученые Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН создали алгоритмы для оценки химической загрязненности в Новосибирске, а также — для составления прогнозов, сообщает издание «Наука в Сибири». Об этом один из исследователей рассказал на форуме «Городские технологии-2018».

Чтобы уточнить химическую ситуацию в атмосфере и понять, как на нее повлиять, можно разрабатывать математические модели, которые содержат огромное количество неопределенностей — основной из них является расположение источников выбросов. Ученые ИВМиМГ СО РАН поставили перед собой две задачи: создать алгоритмы оценки источников выбросов по данным сетей мониторинга и алгоритмы усвоения данных — они помогут сделать примерные прогнозы.

«Мы разработали технологию, которая включает как модель с данными систем мониторинга, так и определенную информацию про наш город — в частности, распределение пробок и интенсивность автомобильного движения, — рассказывает младший научный сотрудник Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН кандидат физико-математических наук  Алексей Владимирович Пененко. — На основе этого оценивалось расположение источников и выявлялось примерное распределение загрязнений по территории города в динамике».

Результаты тестирования в реальных условиях показали: в Новосибирске есть только пять доступных постов измерения в сутки (каждые 8 часов), что в сумме составляет 43 измерения за три дня. Ошибка при восстановлении уровня загрязнений с помощью алгоритма составит погрешность в 64 %, но если увеличить количество измерений (хотя бы раз в 4 часа), получится 46 %. 

Так что специалисты столкнулись с проблемой обеспечения Новосибирска данными мониторинга. Государственная сеть нечасто производит измерения, но частные сейчас набирают мощь. Правда, возникают вопросы о достоверности предоставляемых ими данных, потому что поддержка работы такой сети — очень дорогостоящая процедура. Поэтому государственные и частные источники данных могли бы скоординироваться, чтобы перепроверять друг друга. Также для контроля можно использовать мобильные лаборатории, установленные на транспортных средствах.

«На данный момент алгоритм адаптирован для условий Новосибирска,— добавляет Алексей Пененко. — Уже построены трехмерные модели с учетом трансформаций — для случая редких и рутинных — CO2, NO2 — загрязнителей. В дальнейшем мы планируем продолжать развитие алгоритмов с учетом локальных особенностей: улучшать снабжение данными мониторинга, увеличивать вычислительные мощности для учета большего количества химических веществ и привлекать новые кадры». 

По словам ученого, проект берет начало с «Городских технологий-2017»: тогда специалисты ИВМиМГ СО РАН стали сотрудничать с коллегами из Сибирского регионального научно-исследовательского гидрометеорологического института. На данный момент ученым также приходится привлекать мощности Центра коллективного пользования «Сибирский суперкомпьютерный центр СО РАН», так как для работы требуются существенные вычислительные ресурсы.

 

Источник: www.sbras.info

модель загрязнения атмосферы прогноз загрязнения атмосферы

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.