Возможности космических данных для оценки риска здоровью населения от индустриального загрязнения воздуха

Оценка риска здоровью населения от индустриального загрязнения воздуха с использованием модели рассеяния AERMOD включает следующие шаги. 1. Формирование модели местности: рельеф, альбедо, параметр Боуэна, неровность (последние 3 – на площади 10 х 10 км напрямую или по стандартным значениям для типов землепользования, полученных классификацией многолетних данных). 2. Формирование метеорологической модели по данным метеостанций и радиозондов: восходящий теплопоток, параметр Монина-Обухова и др. 3. Формирование модели источников: расположение, высота, величина выброса и др. 4. Расчет рассеяния и получение поля среднегодовых и максимальных разовых концентраций загрязнителей. 5. Учет структуры расселения и получение поля острых и хронических рисков разного вида. В данной работе дан обзор возможности применения космических данных на каждом этапе (только имеющиеся в свободном доступе). Даются оценки величины ожидаемого уточнения указанных параметров по космическим данным и соответствующего уточнения риска для различных типов предприятий и источников загрязнения. Оценки основаны на опыте более чем 100 проектов по расчету риска. ** обозначены данные, использованные в практических работах, * – в экспериментальных работах. В скобках указано пространственное разрешение. «Сезон» означает, что данные многолетние, в разбивке по сезонам года. Знак + означает, что необходимы несколько типов данных совместно. «Отн.» - в относительных единицах. ДВР - данные с высоким разрешением (QuickBird, GeoEye, WorldView), частично доступны через сервис Google Earth.
1. Рельеф местности: SRTM** (90 и 30 м) и ASTER GDEX** (30 м). Альбедо: Landsat 5-8* сезон (30 м), MODIS MCD43A* сезон (0.5 км). Параметр Боуэна: MODIS MOD16A2 сезон (1 км), PALSAR-2 (25 м), ASAR (30-150 м). Неровность: PALSAR-2 (25 м), ASAR (30-150 м). Классификация: Landsat 5-8* сезон (30 м), Sentinel-2 сезон (10-20 м).
2. Теплопотоки нисходящий и восходящий: MODIS MOD07* сезон (5 км) + MCD43A1* сезон (1 км) + MOD11A1* сезон (1 км) + MOD04* сезон (10 км), ASTER сезон (15-90 м).
3. Расположение и высота источников: ДВР**. Объем и температура выброса по высоте подъема шлейфа: ДВР**, для крупных шлейфов - Landsat 7-8** (15-30 м), ASTER (15-90 м), Sentinel-2 (10-20 м).
4. Непосредственная оценка концентраций: по спектральным линиям (мощные выбросы) – Hyperion (30 м), по коэффициенту поглощения: Landsat 7-8** (15-30 м), ASTER (15-90 м), Sentinel-2 (10-20 м).
5. Расположение и типы поселений: ДВР**.
Некоторые результаты. 1. Эффект рельефа на концентрации – до 30-50% ПДК. Эффект уточнения альбедо по Landsat – 3-20% отн. Эффект уточнения неровности по радару – 70-100% отн. Эффект классификации по Landsat – 10% ПДК. 2. Эффект уточнения теплопотока по MODIS – до 1 ПДК. 3. Эффект уточнения объема выброса по высоте шлейфа: скважина по Landsat - ~50% отн., тушение кокса по ДВР – до 10 раз отн. 4. H2S по коэффициенту поглощения сажи и модели источника: скважина по Landsat – 70 раз отн.
Работа поддержана грантом РФФИ 16-07-00170.