Мониторинг загрязнения окружающей среды

Обнаружение загрязнения окружающей среды. Распознавание чаще всего базируется на том факте, что конкретный район с наи­большей вероятностью может подвергнуться загрязнению только оп­ределенным веществом (субстанцией).

Загрязнение почвы сточными водами. Его можно обнаружить на космических изображениях высокого разрешения, получаемых, на­пример, с помощью радиометра MSS спутника Landsat, который для отображения полного кадра 185x185 км² использует 28 000 линий с 3200 элементами изображения на каждой линии. Так, на снимке 15 сентября 1972 г., сделанном в диапазоне длин волн 0,6-0,7 мкм, доли­на Арава на границе между Израилем и Иорданией, простирающаяся от Мертвого моря на севере до залива Акоба (Соломонов залив) на юге, выглядит очень светлой по сравнению с темными массами гор Элом в Иордании или темной областью залива. На расстоянии 25 км к северу от береговой линии залива на светлом фоне долины обнаружи­вается очень темное продолговатое пятно размером 2 км с севера на юг и 3 км с востока на запад. Оно соответствует зоне сброса сточных вод этого медного рудника. Весь район сброса покрыт спекшимися много­гранными пластинами толщиной 2-10 см с сине-зеленым налетом ок­сидов меди на поверхности.

Загрязнение воздуха дымными шлейфами, газовыми вещества­ми или атмосферными аэрозолями можно оценить по спутниковой информации. Достаточно узкие лентообразные (а иногда и с заметной клиновидностью) атмосферные рассеивающие системы, которые на спутниковых снимках выглядят более светлыми в любом участке диа­пазона длин волн 0,5-1,1 мкм, можно дешифрировать как характерные облака, инверсионные следы за самолетами или морскими судами, шлейфы пыли или дыма.

Концентрация газообразных веществ (SO₂, NH₃, N₂O и СН₄) поддается контролю со спутников в случае значительного загрязнения (когда велико произведение концентрации загрязняющего вещества на высоту).

В последнее десятилетие разработан метод обнаружения и из­мерения концентрации газовых компонентов, основанный на корре­ляционной спектроскопии и заключающийся в сравнении измеренного спектрального сигнала с известными спектральными линиями погло­щения загрязняющего вещества. Корреляционную спектроскопию можно приспособить к спектрам поглощения со многими выраженны­ми пиками (локальными максимумами) и впадинами (локальными ми­нимумами), например, для полосы поглощения SO2 на волне 300 нм или для полосы поглощения NO₂ на длинах волн 400-440 нм. На изме­ренные спектральные яркости накладывается специальная маска так, чтобы можно было снять только два показания. Одно показание пред­ставляет собой сумму энергетических яркостей на длинах волн, соот­ветствующих пикам поглощения, а другое — сумму энергетических яркостей на длинах волн, соответствующих впадинам. Разница между этими отсчетами, деленная на их сумму, зависит от произведения кон­центрации загрязняющего вещества на вертикальную протяженность области загрязнения и почти не зависит от солнечного излучения во время измерений (высоты Солнца, облачного покрова). Проверка ме­тода с помощью воздушного шара, перемещающегося на высоте 35 км над большей частью озонного слоя, показала возможность проведения контроля со спутников.

8.1.1.