Аномальная термальная зона в районе Семипалатинского испытательного ядерного полигона

Аномальная термальная зона в районе Семипалатинского испытательного ядерного полигона

http://unesco.freenet.kz/econet/r-pub-semk.htm

         #В районе испытытального 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.

Приложение 1: историческая справка

         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.

Основные этапы выполнения проекта

         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.

www.x-libri.ru