Аномальная термальная зона в
районе Семипалатинского
испытательного ядерного полигона.
В районе испытатального
ядерного полигона под Семипалатинском в
Казахстане обнаружена загадочная
аномальная термальная зона площадью
около 20 тыс. кв. км, где температура
почвы стабильно на 10-15 градусов выше,
чем на прилегающих участках. Причины
феномена неизвестны, однако ученые не
склонны поспешно объяснять его влиянием
радиации и прочих последствий ядерных
испытаний
На зону Семипалатинского
испытательного ядерного полигона (СИЯП),
как показали наблюдения с орбиты,
частично накладывается участок, который
зимой почти не покрывается снегом,
поскольку температура почвы у
поверхности там составляет 10 градусов
тепла в те дни, когда в сопредельной
зоне она опускается до минус 5 градусов.
Феномен был впервые замечен в 1997 году
и сохраняется по сей день. Летом,
правда, его отследить невозможно из-за
повсеместно высокой температуры на
поверхности почвы.
Зона аномалии лишь частично
совпадает с районом бывшего полигона.
Большинство ядерных испытаний
проводились в десятках километров от
участка, где отмечен феномен. Нет также
никаких свидетельств того, что в его
пределах накопились элементы, способные
вызывать рост температуры. Не исключена
также версия тектонических сдвигов и
влияния подземных вод на потепление
почвы.
Мониторинг температурного режима в
районе СИЯП
С 1996 года Институт
космических исследований Министерства
науки и высшего образования Республики
Казахстан (ИКИ) ведет регулярный
мониторинг и оперативное картирование
территории Казахстана с использованием
данных дистанционного зондирования со
спутников серии NOAA. В зимний период
формируются карты снежного покрова, а в
теплое время года - карты состояния
растительности и температуры
подстилающей поверхности.
В феврале 1997 года в районе СИЯП на снимках в видимом диапазоне была
зафиксирована большая бесснежная зона
(рис.1).
Тепловая съемка полигона в ИК-диапазоне позволила выделить
несколько участков, температура в
которых более чем на 10oС превышала
общий фон окружающего снежного покрова (
рис.2).
В марте конфигурация тепловых
аномалий существенно не изменилась. С
дальнейшим повышением температуры
воздуха и прогревом поверхности земли
выше 25оС они диссипатируют, сливаясь с
фоном. Следует отметить, что в местах
повышенных температур в течение всего
вегетационного сезона практически
полностью отсутствовал растительный
покров. Осенью явно выраженных
температурных аномалий обнаружить не
удалось.
Рис. 1-2. Состояние снежного покрова и
температурное поле района СИЯП на 17
февраля 1997 года по данным NOAA/AVHRR
(каналы 2 и 4)
В 1998 году картину
температурных полей в
районе СИЯП сильно
исказил мощнейший очаг
засухи, зародившийся уже
в конце февраля, на
стыке Павлодарской,
Акмолинской и
Северо-Казахстанской
областей. К середине
марта он охватил
обширную зону на
северо-востоке
Казахстана, включая и
территорию полигона (рис.
3 и 4)
Рис. 3-4. Состояние
снежного покрова и
температурное поле
района СИЯП на 12 марта
1998 года по данным NOAA/AVHRR
(каналы 2 и 4)
В 1999
году работы по
мониторингу
температурного режима в
районе СИЯП были
продолжены. Результаты
съемки подтвердили
наличие устойчивых
температурных аномалий
(рис.5 и 6).
Рис. 5-6. Состояние
снежного покрова и
температурное поле
района СИЯП на 7 марта
1999 года по данным NOAA/AVHRR
(каналы 2 и 4)
Бросается
в глаза поразительное
сходство динамики
развития и конфигурации
бесснежных зон в 1997 и
1999 годах. Аналогичные
контуры просматриваются
и на снимке за
14.02.1996 года (рис 7).
Подобие становиться еще
более наглядным при
пространственном
совмещение границ
бесснежных зон,
построенных по съемкам
1997, 1998 и 1999 годов.
Рис. 7. Состояние
снежного покрова района
СИЯП на 14 февраля 1996
года и сравнительная
картина контуров
бесснежных зон по данным
NOAA/AVHH (канал 2) за
1997, 1998 и 1999 годы
На
основе
выше
изложенных
фактов,
можно с
уверенностью
утверждать,
что СИЯП
находится
в зоне
повышенной
термальной
активности.
Ранний
сход
снега и
высокая
температура
на
поверхности
земли,
скорее
всего,
являются
следствием
глубинных
термальных
процессов,
возможно,
инициированных
многочисленными
ядерными
взрывами
(Приложение
1).
Дело
в том,
что
через
территорию
полигона
проходит
несколько
глубинных
разломов.
А, как
известно,
подземные
взрывы
способны
кардинально
изменять
геологическую
среду. К
сожалению,
мы не
располагаем
достоверной
информацией
о
температурном
режиме в
регионе
до
начала
ядерных
испытаний.
Кроме
того,
наблюдаются
определенные
сезонные
и
межсезонные
вариации
в
интенсивности
и
масштабах
температурных
аномалий,
причины
которых
остается
не
ясными.
Поэтому,
делать
окончательные
выводы о
причастности
полигона
к этим
явлениям
еще рано.
Необходимы
дополнительные
исследования.
ИКИ ищет
партнеров,
желающих
принять
участие
в
комплексном
мониторинге
температурного
режима
территории
СИЯП и
прилегающих
к нему
районов,
а также
спонсоров,
готовых
финансировать
эти
работы (Приложение
2).
ИКИ
располагает
аппаратно-программными
средствами
и
отлаженными
технологиями
космического
мониторинга
и
оперативного
картирования
территории
СИЯП с
использованием
данных
спутников
NOAA (США)
и
Ресурс-О1
(Россия).
В 1998
году ИКИ
совместно
с
объединением
"Изотоп",
институтом
геофизических
исследований
Национального
Ядерного
Центра и
международным
институтом
прикладного
системного
анализа
(IIASA)
принял
участие
в
разработке
геоинформационной
системы
"Семипалатинский
испытательный
ядерный
полигон"
(ГИС
СИЯП).
Кроме
того, в
ИКИ
имеются
цифровые
базы
агрометеорологических
данных и
космических
снимков
территории
Казахстана
за
период с
1985 по
1998
годы.
Вся эта
информация
может
быть
использована
для
анализа
и
количественной
оценки
причин
возникновения
температурных
аномалий
в районе
СИЯП.
Семипалатинский
испытательный
ядерный
полигон
(СИЯП)
расположен
на
пересечении
трех
областей
Казахстана:
Павлодарской,
Карагандинской
и
Восточно-Казахстанской
и
занимает
площадь
18 тыс.
кв.
км.
За время функционирования СИЯП (1949-1989 годы) на его территории было проведено 466 ядерных испытаний, в том числе: 25 наземных, 88 воздушных и 348 подземных ядерных взрывов. Испытания проводились с устройствами различной мощности, на разных глубинах и в разнообразных горных породах.
В результате испытаний территория полигона была покрыта остатками радиоактивного распада - радионуклидами.
В плане исследования полигона особый интерес представляет выявление и анализ различных специфических эффектов, которые могут быть обусловлены воздействием многочисленных ядерных взрывов на природную среду, а также выработка рекомендаций по реабилитации и мирному использованию территории СИЯП.
Приложение 2: название проекта
Создание комплексной системы мониторинга температурного режима в районе Семипалатинского испытательного ядерного полигона (СИЯП)
Цели проекта
Цель работ - Изучение характера и механизмов воздействия подземных ядерных взрывов на структуру и режим температурных полей (аномалий).
Территория работ
Район СИЯП и прилегающие территории Восточно-Казахстанской, Карагандинской и Павлодарской областей.
Уровни мониторинга
Предусматривается организовать регулярные трехуровневые наблюдения, включая:
- ежесуточные космические съемки AVHRR NOAA региона в тепловом диапазоне (ch 4 - ch5) в дневное (конец февраля - начало мая) и ночное (конец февраля - начало ноября) время;
- тепловые аэрофотосъемки территории полигона и окрестностей (март - май и сентябрь-октябрь);
- наземные измерения температуры поверхности земли и термокаротаж скважин (март - май и сентябрь-октябрь).
По результатам наблюдений будут формироваться карты температурных полей территории СИЯП и прилегающих районов. Карты позволят анализировать пространственные особенности термальных режимов в районе СИЯП и установить наличие (или отсутствие) зависимости между пунктами проведения подземных ядерных взрывов и температурными аномалиями.
Самостоятельный интерес представляет задача построения математической модели для количественной оценки воздействия подземных ядерных взрывов на процессы теплопереноса (теплообмена) в земной коре.
Для получения объективной картины необходимо рассмотреть три временных периода, соответствующих:
- естественному термальному режиму в районе до начала функционирования СИЯП;
- нарушенному термальному режиму в период испытаний;
- современному термальному режиму (после консервации полигона).
Комплексный анализ эти данных позволит получить информацию для выработки рекомендаций по реабилитации территории СИЯП.
Реализация проекта предусматривает выполнение следующих этапов:
1. Сформировать в рамках ГИС "СИЯП" базу данных для анализа температурных режимов региона. Предполагается собрать, оцифровать (записать на машинные носители) и систематизировать по указанным выше временным периодам следующие картографические и атрибутивные данные:
- метеорологические наблюдения (даты установления и схода снежного покрова, декадные и суточные температуры, количество осадков и др.);
- результаты наземных измерений температуры, проводившихся на территории СИЯП до начала его функционирования, в период активной деятельности и после консервации;
- архивные тепловые аэро- и космические съемки территории СИЯП за период 1985-1999 годы.
2. Построить карты и графики, отражающие пространственные и временные вариации температурных полей территории СИЯП и прилегающих районов в различные исторические периоды.
3. Уточнить оптимальные (наиболее информативные) сроки и время для проведения тепловых аэро- и космических съемок и пункты синхронных наземных наблюдений,
4. Организовать регулярную тепловую съемку территории СИЯП и разработать технологию оперативного доступа к результатам мониторинга по каналам Интернет.
5. Проанализировать пространственные особенности термальных режимов в районе СИЯП и установить наличие (или отсутствие) зависимости между пунктами проведения подземных ядерных взрывов и температурными аномалиями. |
|
|
|
|
|
|
|
|