Из‑за изменения климата сезон опыления растений удлиняется. В результате люди каждый год дольше контактируют с аллергенами — это создает серьезную угрозу для общественного здравоохранения.
Исследователи из Авиационного университета Эмбри-Риддл и двух французских университетов — Руанского университета в Нормандии и Лилльского университета — создали усовершенствованную компьютерную модель, которая имитирует движение воздушных потоков с пыльцой сквозь кроны деревьев. С ее помощью исследователи изучили, как форма и строение дерева влияют на движение и рассеивание переносимой ветром пыльцы. Работа опубликована в книге Physics of Fluids издательства AIP Publishing.
На распространение пыльцы влияет множество факторов: тип дерева, плотность его листвы (которая меняется в зависимости от сезона), а также скорость и направление ветра. Эти параметры помогают оценивать риски и разрабатывать меры по снижению воздействия аллергенной пыльцы.
Исследователи применили методы вычислительной гидродинамики, чтобы смоделировать пористость дерева — долю его объема в заданных границах — и создать алгоритм, учитывающий слабые ветровые потоки и силу, необходимую для отделения пыльцевых зерен. Поскольку большинство зерен невидимы невооруженным глазом, такие симуляции дают ученым возможность изучать пыльцу там, где обычные наземные измерения бессильны.
Исследователи проверили свои методы на разных деревьях, в том числе на ранее изученном дубе, и сопоставили результаты с реальными данными. Убедившись в надежности модели, они применили ее к настоящей липе (Tilia cordata) из региона Руан‑Нормандия во Франции.
Анализ показал, что возле липы возникает турбулентность — это типичная реакция кроны на воздействие ветра. Сравнение липы и дуба выявило, что форма дерева, плотность листвы и пористость влияют на то, как пыльца распространяется в окружающей среде.
Полученные данные помогут эффективнее планировать зеленые зоны, размещать деревья и обустраивать парки в городах. Это позволит снизить риски, связанные с аллергенной пыльцой, и послужит основой для рекомендаций в сфере общественного здравоохранения в густонаселенных районах.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, когда Балтика освободилась от ледника и заросла лесами.
