Сколько метана выделяют водохранилища?🫧❓ Оценка выбросов метана из водохранилищ - это не только интересная задача, над которой сейчас в мировом научном сообществе размышляют многие коллективы исследователей, но и актуальная тема с точки зрения практического применения. Многие из искусственных водоемов используются для выработки электроэнергии на ГЭС, а генерация электроэнергии должна быть инвентаризована по сопутствующим выбросам парниковых газов, в том числе метана.
♒️ Потоки метана в атмосферу обладают высокой пространственно-временной изменчивостью, поэтому для их подробного описания и последующей оценки годовой эмиссии требуется большое количество натурных данных, а также, в некоторых случаях, привлечение методов математического моделирования. 💦 Метан образуется в
донных отложениях водохранилищ, затем поднимается к поверхности в виде
диффузионного потока и при формировании
пузырьков. Диффузионный поток - поток растворённого газа (в нашем случае метана) или молекулярный перенос по градиенту концентрации с учётом коэффициента обмена. Пузырьковый поток возникает при пересыщении воды метаном.
📸С июля по август 2024 года учёными из ИФА и МГУ проводились измерения удельных потоков метана камерным методом на Иваньковском и Можайском водохранилищах (рис. 1-3).
📖 В
работе, опубликованной в журнале "Физика атмосферы и океана" сотрудниками Института физики атмосферы, предлагается
метод оценки наибольших выбросов метана из водохранилищ, то есть получение некоторого предельного значения его эмиссии. Подход основывается на классификации водоемов по простым, известным характеристикам, что дает возможность использовать его на объектах с отсутствием измерений. Такой простой, но ёмкой характеристикой является
глубина - важный лимитирующий фактор для эмиссии метана. При больших глубинах водоём растворённый метан будет окисления, а пузырьковый поток более вероятно растворится при поднятии к поверхности. Глубина, в том числе косвенно характеризует водообмен водохранилища, его кислородный, термический режим и тропический статус. Зависимости между глубиной станций измерения и потоком метана в атмосферу получены с использованием массива данных измерений на разнотипных водохранилищах.
⚠️В статье уделено особое внимание тому, что для наиболее точных оценок годовой эмиссии метана из водохранилищ необходимы серии натурных измерений, которые должны охватывать разные участки водоема, а также разные сезоны года и синоптические условия. Таким образом, предложенный в исследовании метод может помочь в определении первичной оценки наибольшей эмиссии метана из малоизученных или неизученных водохранилищ.
📌 Полевые исследования проведены в рамках нескольких НИР по изучению эмиссий метана с водохранилищ, в том числе по договору между ИФА и ПАО «Русгидро».
