Регистрация / Вход
Прислать материал

Развитие региональной системы мониторинга парниковых газов, предназначенной для анализа распределения и многолетней изменчивости их концентрации на территории Западной Сибири

Докладчик: Романовский Олег Анатольевич

Должность: зав. НОЦ ИОА СО РАН, доцент, д.ф.-м.н.

Цель проекта:
Целью проекта является совершенствование региональной системы мониторинга парниковых газов для повышения точности измерений, расширения набора измеряемых параметров, организации автоматической калибровки приборов и унификации ее компонентов. Она будет достигаться путем разработки экспериментальных образцов типовых и унифицированных: поста фонового мониторинга парниковых газов, камеры для измерения потоков с поверхности почвы, системы автоматической калибровки и программного обеспечения, которые будут установлены и введены в эксплуатацию на одном из вышеперечисленных пунктов.

Основные планируемые результаты проекта:
Для реализации указанной цели необходимо решение следующих задач.
Задача 1. Разработка типового поста фонового мониторинга парниковых газов, включающего измерительные приборы, средства коммуникации, системы автоматической калибровки, климат-контроля приборного контейнера, бесперебойного питания, метеокомплекс.
Задача 2. Разработка типовой камеры для измерения потоков парниковых газов с поверхности почвы.
Задача 3. Разработка комплекса оборудования для внедрения технологии измерения потоков парниковых газов в приземном слое атмосферы по данным измерений на двух высотах.
Задача 4. Разработка программного обеспечения для проведения мониторинга в автоматическом режиме на каждом посту.
Задача 5. Для приведения измерений на всех постах к единому знаменателю проведение ежегодного облета всех постов на самолете-лаборатории с установленными на борту прецизионными газоанализаторами.
Задача 6. Замена газоанализаторов, на более совершенные, на действующих постах мониоринга.
Задача 7. Продолжение мониторинга парниковых газов на действующей сети с целью определения переводных коэффициентов в накопленные ранее многолетние ряды измерений.
Задачи 1-3 будут решаться на основании анализа подходов, методологических и технологических решений в области контроля парниковых газов применяющиеся в мировой практике. Это позволит отобрать методики и технологические решения, как по измерению концентрации, так и по определению потоков парниковых газов и разработать концепции усовершенствования действующей системы мониторинга с целью повышения точности измерений, расширения определяемых параметров и характеристик. Осуществить анализ и выбор оборудования для ее реализации. Проведение патентных исследований позволит определить устройства или элементы устройств, подлежащих защите как РИД.
Задача 4 в особых комментариях не нуждается и сводится к разработке нового программного продукта в связи с изменением состава приборов, расширением объема измерений и требованием унификации всех операций.
Задача 5 будет выполняться на самолете-лаборатории Ту-134 «Оптик», созданном и эксплуатируемом авторами проекта, путем измерения вертикальных профилей от минимально возможной в районе расположения поста высоты (определяется рельефом местности) до 8.5 км.
Задача 6. После анализа состояния и патентного поиска и выбора требуемых приборов предполагается их закупка японским партнером и поставка их в Россию для замены на действующих постах. Количество вновь введенных приборов определиться их стоимостью и финансовыми возможностями японской стороны.
Задача 7 определяется требованием при работе с многолетними рядами о получении переводных коэффициентов от «старого» ряда к «новому». Она решается синхронным измерением одних и тех же величин на имеющемся и вновь установленном оборудовании. Период синхронных измерений должен составлять от 1 до 2 лет.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Данные системы мониторинга парниковых газов могут быть востребованы потребителями при решении следующих задач.
В области природоохранной деятельности: оценка качества воздуха.
В чрезвычайных ситуациях: контроль последствий природных катастроф, определение состава и объема аварийных выбросов, анализ состава выбросов природных пожаров.
В сельском хозяйстве: для прогноза состояния сельхозугодий и урожая.
В лесном хозяйстве: состояние растений, пожары.
Нефте и газодобывающая отрасли: контроль состояния месторождений, утечек продуктопроводов.
Космическая отрасль: калибровка датчиков космических аппаратов, методика исключения влияния атмосферы на результаты спутникового зондирования наземных объектов.
В международной деятельности: данные о распределении и трансграничном переносе парниковых соединений, калибровка зарубежных спутников, подготовка международных соглашений.
В климатологии: использование фактических данных для прогнозирования изменения климата.
В ходе реализации проекта будут изготовлены экспериментальные образцы поста и камеры. Для их тиражирования необходимо выполнить ОКР с разработкой рабочей документации. Потребителями продукции могут вузы, которые занимаются проблемами окружающей среды и научно-исследовательские организации. В идеале такими комплексами надо оснастить гидрометеорологические станции Росгидромета. Это несколько тысяч штук. Поскольку типовых постов в мире сейчас не производится, а каждая исследовательская группа создает их самостоятельно, то не исключено, что продукция может быть востребована за рубежом. Многое будет зависеть от пробной эксплуатации образцов и выбранных технологических и конструкторских решений.

Текущие результаты проекта:
За отчетный период получены следующие результаты проекта:
- Подготовлен аналитический обзор и анализ научно-технической литературы в области мониторинга атмосферы;
- Проведены патентные исследования, определены технические и методологические решения, подлежащих защите как РИД.
- Проведены исследование, обоснование и выбор направления исследований и способов решения поставленных задач.
- Проведена сравнительная оценка вариантов возможных решений исследуемой проблемы с учетом результатов прогнозных исследований, проводившихся по аналогичной тематике.
- Проведено определение технических характеристик оборудования, заключение договоров (контрактов) с поставщиками на закупку комплектующих и оборудования.
- Проводятся работы по мониторингу на действующей системе.
- Проводится разработка баз данных по результатам мониторинга.
- Осуществляется аренда технологического и контрольно-измерительного оборудования для обеспечения проведения исследований.
- Идет подготовка заявок на патентование.
- Готовится участие в мероприятиях, направленных на освещение и популяризацию результатов ПНИ.
- Осуществляется аренда измерительных мачт для мониторинга.
- Осуществляется аренда самолета для проведения полетов по интеркалибровке.