Лесной пожар низовой: виды, характеристика, причины и правила тушения

виды, характеристика, причины и правила тушения

Низовой лесной пожар – это лесной пожар, распространяющийся по нижним ярусам лесной растительности, лесной подстилке, опаду. В огне оказывается практически весь нижний ярус лесных территорий, который включает в себя также мох, лишайники и почвенную подстилку. Такое возгорание возникает чаще всего. По статистике, на низовой пожар приходится около 98% всех пожарных случаев в лесу.

Чем же опасны низовые пожары

Основным негативным последствием является уничтожения большого количества зеленых насаждений, кустарников и животных. Восстановление экосистемы в таких местах может занять несколько десятилетий.  Кроме того даже маленький огонь способен привести к повреждению питательного слоя почвы, вызывая ее эрозию, и как следствие последующую гибель всех деревьев.

Главная опасность именно низовых пожаров заключается в их переходе в верховые, что значительно усложняет ситуацию. Справиться с верховым огнем сложно, и это требует больше времени и пожарных расчетов. В результате разрушающему действию огненной стихии подвергаются расположенные рядом населенные пункты, заповедники и туристические маршруты. Все это приносит огромные экономические убытки.

Густой дым и с отравляющими частицами, особенно в ветреную погоду, распространяется очень быстро, и накрывает большие территории. Это вызывает ухудшения самочувствия у многих людей. Сильное отравление продуктами горения может привести к госпитализации и даже смерти человека.

Характеристика низовых пожаров

В большинстве случаев к возгоранию в лесной зоне приводит безответственное поведение человека. Распространению и развитию огня способствуют следующие естественные факторы: погодные условия (жара, отсутствие осадков), время года, наличие или отсутствие ветра. В редких ситуациях причиной может стать удар молнии.

По скорости распространения огня низовые пожары делятся на устойчивые и беглые.

Возникает, как правило, весной. В этот период провоцирующим фактором является прошлогодняя сухая трава. Однако сама подстилка имеет хороший уровень влажности, а новые зеленые растения еще не появились. Огонь в таких условиях долго задерживаться на одном месте не может. Скорость распространения низового пожара такой формы составляет до 5 ммин. Он имеет поверхностную природу, и саму корневую систему деревьев повреждает незначительно, за исключением тех корней, которые выходят на поверхность.

В результате беглого пожара погибает большая часть самосева леса, сгорает кора внизу деревьев, подлесок и подрост получает повреждения. Но, несмотря на это, такая форма низового пожара считается наиболее безвредной.

• Устойчивая форма

Такой пожар характерен для засушливых периодов, когда высыханию подвергается мохово – лишайниковый покров. Именно он является защитным барьером почвы от возгораний. Больший вред лесу наносится в безветренную погоду. В такой ситуации огонь дольше задерживается на одном месте, скорость распространения снижается, и пожар начинает развиваться в ширину. Лесная подстилка получает серьезные повреждения. Она может выгорать вплоть до глубинного минерального слоя.

При устойчивом возгорании практически полностью повреждается огнем корневая система, что приводит к усыханию и гибели деревьев. У лиственничных видов древесных растений наблюдается отпад листвы до 20-30%.

К видам низовых пожаров относится валежный пожар. Он возникает в местах большого скопления лесного хлама. Это могут быть усохшие или упавшие деревья из-за болезней и повреждений, плохо убранные лесосечные места от остатков вырубки, неочищенные ветровальники. В этих неблагоприятных зонах формируется плотный покров из травы, и обстановка является благоприятной для появления сильных ветров. Валежный пожар обладает большой интенсивностью горения. Он также очень быстро распространяется, захватывая соседние лесные площади. Ликвидация таких возгораний усложняется тем, что эти зоны труднодоступны для технических средств.

Скорость распространения:

• слабого низового пожара не превышает 1 м/мин (Высота слабого низового пожара до 0,5 м)
• среднего от 1 м/мин до 3 м/мин (Высота среднего — до 1,5 м)
• сильного свыше 3 м/мин. (Высота сильного — свыше 1,5 м)

Основные методы борьбы с низовым пожаром

Этот род пожара встречается чаще всего и вначале тушить можно, идя навстречу огню и сбивая его венками из сырых или смоченных водою веток или метлами. Позади сбивающих огонь людей, следует для большей безопасности расчистить валежник, снять дерн и прорыть канаву. В крайнем случае, и то при безветрии, можно пустить огонь между вырытой канавою и пожаром навстречу ему.

 Как обнаружить такой пожар, Вы сможете прочитать в данном материале по ссылке: 

https://fireman.club/statyi-polzovateley/sposoby-obnaruzheniya-i-tusheniya-prirodnyx-pozharov/

С этой целью, отступя от огня сажен на 100, следует очистить землю от верхнего горючего слоя на довольно широком разрыве, не срубая деревьев. Весь собранный материал следует складывать в виде вала на стороне разрыва, обращенной к пожару. Затем выждать, когда получится тяга воздуха с разрыва через вал в сторону пожара. Узнать это можно, пуская на воздух на гребне вала небольшие куски тонкой бумаги. Как только бумага закружится и полетит в сторону пожара, нужно поджечь вал по всей его длине. Огонь быстро распространится и пойдет сплошной стеною навстречу пожару. Он будет поглощать весь попадающийся и высохший от жары материал, пока не сольется в одно с пожаром, который прекратится за уничтоженным на пути его следования горючего материала. Нужно помнить, что несвоевременное зажигание вала может только содействовать огню. Важно, чтобы низовой пожар не перешел в верховой пожар.

Учитывая эти формы, используются на практике и различные методы борьбы с ними. Определение вида низового пожара и знания о его поведении и этапах развития помогают более рациональному и эффективному использованию имеющихся способов профилактики и ликвидации низовых пожаров.

Источник: учебник “Пожарная тактика” написанный Требезовым Николаем Павловичем в 1913 году.

Лесные  пожары – что это?

Лесные пожары – настоящее бедствие, они наносят немалый вред и природе, и человеку. Однако, как это ни странно, огонь способен оказывать положительное влияние на растительность. Давайте разберемся, когда лесной пожар становится для нас врагом, а когда другом.

Неуправляемое распространение

Федор Никитин, кандидат сельскохозяйственных наук

Под лесным пожаром принято понимать стихийное, неуправляемое распространение огня по лесной площади.

В целом пожары наносят огромный ущерб лесному хозяйству и экономике страны: сгорает древесина, снижается прирост деревьев, ухудшается состав насаждений и их санитарное состояние. Пожары поглощают кислород, выбрасывают в атмосферу углекислый и угарный газ, усиливают парниковый эффект.

Более 95% пожаров происходит по вине человека, причем не в результате умышленного поджога, а из-за несоблюдения элементарных правил пожарной безопасности. В лесах Московской области ситуация осложняется частым горением сельскохозяйственных угодий, граничащих с лесами. После распада совхозов большая часть сельскохозяйственных земель не обрабатывается, зарастает сорняками, которые, подсыхая, весной и осенью образуют легковоспламеняющийся материал. Огонь по полям распространяется с большой скоростью и часто переходит в лесные насаждения.

Различают три вида лесных пожаров: низовые, верховые и подземные.

Низовые пожары

Наиболее часто возникают низовые лесные пожары, которые по скорости распространения огня и характеру горения принято разделять на беглые и устойчивые.

Беглые низовые пожары обычно возникают весной  в лесах травяного типа, когда подсыхает верхний слой подстилки и прошлогодняя трава. При таком пожаре огонь распространяется со скоростью 3–5 м/мин, повреждая подрост, подлесок, кустарнички и другие растения нижних ярусов. Древостои при низовых пожарах страдают незначительно. Существенный ущерб наносится животным, птицам и насекомым.

Устойчивые низовые пожары характерны для зеленомошных типов леса, в которых произрастают зеленые мхи, черника, брусника и кислица. В таких лесах преобладают хвойные, на почве образуется слой подстилки до 15 см из опавшей хвои, шишек, мелких ветвей, коры, листьев.

При засушливом лете подстилка высыхает на всю толщину залегания и становится легковозгораемой. В таких условиях развиваются устойчивые низовые пожары, скорость их распространения значительно ниже, 1–3 м/мин, а продолжаться они могут несколько суток.

Например, под кронами вековых елей тлеющая подстилка полностью выгорает за 2–3 дня, при этом повреждаются корни и кора деревьев. В результате древесные породы, имеющие поверхностные корневые системы и тонкую кору, такие как ель, погибают. В сосновых и лиственничных лесах усыхает до 30% деревьев, остальные ослабевают. Насаждения, поврежденные  пожарами, часто становятся очагами развития опасных вредителей и болезней. Устойчивые низовые пожары полностью уничтожают травянистую растительность, подрост, подлесок, частично почвенный перегной, семена, находящиеся в подстилке и верхних слоях почвы. В большей степени, чем при беглом пожаре, страдают животные, птицы и насекомые.

В лесном хозяйстве для уничтожения порубочных остатков  издавна применяется огневая очистка лесосек, при которой распространение огня контролируется человеком. Среди отечественных и зарубежных ученых  нет единого мнения в отношении огневой очистки лесосек.

Положительное значение:

• улучшение санитарного состояния вырубки;
• снижение опасности возникновения пожаров после сжигания основной массы органического вещества;
• улучшение условий естественного возобновления древесных пород.

Негативное воздействие:

• большие потери связанного азота, вследствие чего нарушается азотный баланс почвы, а это приводит к ухудшению ее физических свойств;
• уничтожение подроста, семян древесных и кустарниковых пород, полезных представителей насекомых и микроорганизмов.

Верховые пожары

При верховых пожарах огнем охватывается не только напочвенный покров и подстилка, но и кроны деревьев. Скорость распространения может достигать 350 м/мин. Возникают такие пожары в засушливую погоду при сильных ветрах, чаще в хвойных насаждениях. Хвойные молодняки из-за низкоопущенных крон могут гореть и при слабом ветре. Верховые пожары обладают большой разрушительной силой, они приводят к полной гибели древостоев и всех компонентов лесных биоценозов. Огонь уничтожает постройки, линии электропередач, в огне нередко гибнут люди.

Лесоторфяные или подземные

Лесоторфяные или подземные пожары возникают в первую очередь на  осушенных лесных землях. После торфяных пожаров лесные участки превращаются в завалы из обгоревшего леса, глубокие почвенные провалы. Реконструкция таких земель очень трудоемка, и они обычно на несколько десятилетий исключаются из лесохозяйственного оборота. Торфяные пожары сложны в тушении и продолжают гореть даже после сильных ливней. Лесные пожары приводят к длительному задымлению больших территорий, серьезным нарушениям работы воздушного и наземного транспорта, многочисленным авариям с трагическими последствиями, наносят вред здоровью людей.

В настоящее время с принятием нового Лесного Кодекса РФ большая часть лесных земель отдается в длительную аренду. Для снижения пожарной опасности необходимо разработать систему мероприятий и нормативов по направленному формированию пожароустойчивых насаждений на  арендуемых лесных землях и обязать лесовладельцев выполнять эти требования. При таком подходе можно достичь эффективного контроля за лесопожарной ситуацией.

 

Когда огонь приносит пользу

Сергей Шкаринов, кандидат сельскохозяйственных наук

Только за последний год-полтора весь мир не раз следил за героической борьбой с лесными пожарами в Австралии, Португалии, Испании, Греции и Калифорнии. И во всех случаях человек в этой борьбе оказывался в проигрыше. Однако огонь – это не только разрушительная стихия, но и природное явление, с непосредственным участием которого формировалась биосфера Земли и проходила эволюция  живых организмов.

 Пирогенные виды     

Жизнь высших растений, от самых первых примитивных предковых форм и до всего многообразия современных видов, протекает на фоне двух процессов – фотосинтеза (создания органики) и горения (разрушения ее при горении). В разных частях земного шара растительные сообщества время от времени уничтожались огнем. Такое воздействие предопределило возникновение у растений адаптационных приспособлений, направленных на восстановление растительных сообществ взамен уничтоженных пожаром. Так возникли пирогенные виды, воспроизводство которых возможно только на гарях – территориях, освобожденных огненным палом от ранее существовавшей на них растительности.

Классическим примером пирогенных растений являются эвкалипты  – вечнозеленые  деревья и кустарники более 500 видов, которые произрастают в Австралии и на окружающих ее островах. Характерной чертой видов, формирующих эвкалиптовые леса в условиях сухого климата, является специфическая особенность их семян, которые не могут прорастать без воздействия высоких температур. Таким образом, семенное возобновление этих видов возможно только после  лесных пожаров.

Эвкалипт

Иван-чай

Почти все светлохвойные – лиственничные и сосновые девственные леса таежной зоны имеют пирогенное происхождение, т. е. сформировались на лесных гарях. Важнейшей биологической чертой сосны обыкновенной и всех видов лиственницы является светолюбие. Эволюционных адаптаций, позволяющих возобновляться под лесным пологом, у этих пород не выработалось, да и не было необходимости – лесные пожары регулярно подготавливали территории для их успешного обсеменения. Однако далеко не всегда на гарях сразу же успешно возобновляются светлохвойные древесные виды и лет через 10–15 наводящая уныние черная выжженная  пустыня с торчащими обугленными останками стволов сменяется радующими глаз густыми хвойными молодняками. Часто на некоторый период времени гари могут заселиться травами, среди которых также есть пирогенные виды.

Иван-чай является крупным многолетником (до 2 м высотой) из семейства кипрейные, биология которого тесно связана с воздействием огня. Растение продуцирует огромное количество крохотных семян с придатками в виде пушинок, которые способны распространяться на большие расстояния и густо обсеменять обширные территории. Однако прорасти в обычных условиях они не могут – этому препятствует покрывающий почву живой покров из растений. Идеальным местом для массового прорастания семян иван-чая  являются гари.

 С помощью огня

Человек издавна научился использовать силу воздействия огня на растительность. Еще наши пращуры в средние века успешно пользовались системой палового земледелия. Для этого выжигались наиболее удобно расположенные участки леса и на освобожденной территории высевались хлебные и кормовые злаки, а также лен. Палом создавались условия, обеспечивающие на несколько лет высокие урожаи этих культур. Когда почва истощалась и урожаи начинали снижаться, переходили на новое, заранее подготовленное с помощью пала место. Брошенные же участки постепенно вновь зарастали лесом. Почти все леса, расположенные невдалеке от населенных пунктов, выросли на землях в прошлом обрабатываемых палом.

Положительное воздействие огня успешно использовалось и в лесоводческой практике. Известный немецкий лесовод Карл Франциевич Тюрмер считал естественное возобновление уместным лишь в весьма ограниченном числе случаев и был решительным  сторонником посадки леса. Однако мало кто обращает внимание на одну технологическую особенность, которую он использовал. Сеянцы всегда высаживались в зольные гряды. Таким образом, лучшие рукотворные леса в России были созданы при помощи огня на этапе, предшествующем посадке. На лесных вырубках после сжигания порубочных остатков образовывались зольные гряды, которые и служили идеальным местом для высаживаемых сеянцев.

При использовании такой технологии достигается сразу несколько целей, обеспечивающих беспрепятственный рост и гармоничное развитие растений. Во-первых, производится дезинфекция участка, при которой уничтожаются существовавшие в вырубленном лесу вредители и возбудители болезней, сохраняющиеся в почве и порубочных остатках; во-вторых, временно устраняется конкуренция со стороны травянистых растений и естественного возобновления мелколиственных древесных пород и кустарников. Выращенные К.Ф. Тюрмером леса по своей продуктивности и другим важнейшим таксационным показателям в несколько раз превосходят аналоги естественного происхождения.

Говоря о некоторых положительных сторонах воздействия огня на растительность, нельзя забывать и об отрицательной роли огненной стихии. Основным же виновником растительных пожаров в современном мире является человек. В России возгорания чаще всего случаются весной, в период весенней засухи, и летом, в наиболее жаркую пору.

Кто виноват и что делать?

Говоря о некоторых положительных сторонах воздействия огня на растительность, нельзя забывать и об отрицательной роли огненной стихии. До того как человек научился добывать огонь, наиболее реальным фактором, вызывающим растительные пожары, были грозы, причем возгорание от молний случалось относительно редко, ведь обычно гроза сопровождается ливнем, препятствующим распространению огня.

Основным же виновником растительных пожаров в современном мире является человек. В России возгорания чаще всего случаются весной, в период весенней засухи, и летом, в наиболее жаркую пору. Весной главной предпосылкой лесных пожаров может стать отмершая прошлогодняя трава, в изобилии сохраняющаяся на вырубках и лесных опушках. Достаточно небрежно брошенной спички или окурка, чтобы пересохшая на солнце и свежем ветерке, пожухшая трава вспыхнула и начался низовой пожар. В некоторых случаях источником пожара может являться даже не открытый огонь, а, например, разбитая бутылка, стекла которой, как линза, фокусируют солнечный свет.

Для владельцев частных усадеб с древесной растительностью или граничащих с лесными массивами можно порекомендовать нижеследующие основные правила, которые позволят предотвратить возникновение пожаров или распространение огня с прилегающих территорий:

• Поздней осенью или ранней весной тщательно выкашивать сухую траву по опушке древостоя и под деревьями.
• Устранить предпосылки воздействия открытого огня на древесные растения. В частности, шашлычницы, барбекю, печные трубы бань, других строений должны находиться на безопасном расстоянии от крон деревьев.
• Высаживать хвойные деревья отдельными биогруппами с противопожарными разрывами между отдельными куртинами, например засеянными газоном.
• В случае непосредственного примыкания лесных массивов к частной территории:

а) в хвойных молодняках – устраивать противопожарные разрывы с устройством на них минерализованных полос;

б) в средневозрастных, спелых и перестойных древостоях разного состава – регулярно проводить очистку от валежа и мертвого опада; окашивать опушки.

• На участках с торфяными почвами – отграничивать частную территорию канавами глубиной больше слоя торфа с последующей засыпкой их негорючими материалами (песком, суглинком, гравием и др.).
• Серьезно относиться к требованиям противопожарной инспекции, не считая их пустыми придирками.

Если вы оказались в зоне пожара

• Не пытайтесь самостоятельно тушить верховой пожар (когда горят кроны деревьев), это очень опасно, и вам с ним все равно не справиться.
• Не подходите близко к очагу торфяного пожара: он распространяется под землей, и вы можете провалится в горящий торф.
• Оказавшись рядом с пожаром, прежде всего, защитите органы дыхания – на пожаре люди чаще гибнут не от огня, а задохнувшись дымом. Больше пейте воды, смочите одежду.
• Если вы живете в зоне риска природных пожаров, держите наготове сумку или рюкзак с документами, деньгами и вещами первой необходимости. В тревожных ситуациях, договоритесь с соседями о дежурстве, чтобы огонь не застал вас врасплох. В случае обнаружения возгорания  позвоните в пожарную охрану МЧС: 01 или 112, на горячую линию 8-800-100-94-00, или в районную администрацию (телефон можно узнать на почте или железнодорожной станции). Обязательно предупредите соседей!

---

Материалы по теме:

На пути у огня

---

Нет палам сухой травы!

Причиной палов травы, в основном, является миф, что сжигание прошлогодней травы ускоряет рост молодой. В действительности, все происходит совершенно наоборот. Палы травы ослабляют рост растений, так как после палов выживают и первыми пускаются в рост самые неприхотливые, сорные травы, что приводит к превращению сельскохозяйственных угодий в пустыри. Во время палов погибают многие насекомые, пожары вызывают гибель кладок и мест гнездовий птиц. При поджогах травы гибнут также все полезные почвенные микроорганизмы, в том числе и те, которые помогают растениям противостоять болезням. При травяном пожаре гибнут от огня или задыхаются в дыму практически все мелкие млекопитающие, живущие в сухой траве или на поверхности почвы.

Травяные палы охватывают большие площади, и распространяются очень быстро. При сильном ветре фронт огня перемещается со скоростью до 25-30 км/час. Это очень затрудняет их тушение.

---

Лесохранитель. Пример автоматического определения дыма, система в Новгороде

Виды лесных пожаров – Уральская база авиационной охраны лесов

Ви­ды лес­ных по­жа­ров

Лес­ные по­жа­ры бы­ва­ют: ни­зо­вые, вер­хо­вые, под­зем­ные (тор­фя­ные, поч­вен­ные). В свою оче­редь ни­зо­вые и вер­хо­вые по­жа­ры мо­гут быть устой­чи­вы­ми и бег­лы­ми.

Ни­зо­вой по­жар 

При ни­зо­вом по­жа­ре сго­ра­ет лес­ная под­стил­ка, ли­шай­ни­ки, мхи, тра­вы, опав­шие на зем­лю вет­ки и т. п. Ско­рость дви­же­ния по­жа­ра по вет­ру 0,25—5 км/ч. Вы­со­та пла­ме­ни до 2,5 м. Тем­пе­ра­ту­ра го­ре­ния око­ло 700 °C (ино­гда вы­ше).

Ни­зо­вые по­жа­ры бы­ва­ют бег­лые и устой­чи­вые:

• При бег­лом ни­зо­вом по­жа­ре сго­ра­ет верх­няя часть на­поч­вен­но­го по­кро­ва, под­рост и под­ле­сок. Та­кой по­жар рас­про­стра­ня­ет­ся с боль­шой ско­ро­стью (бо­лее 0,5 м/мин), об­хо­дя ме­ста с по­вы­шен­ной влаж­но­стью, по­это­му часть пло­ща­ди оста­ет­ся неза­тро­ну­той ог­нем. Бег­лые по­жа­ры в ос­нов­ном про­ис­хо­дят вес­ной, ко­гда про­сы­ха­ет лишь са­мый верх­ний слой мел­ких го­рю­чих ма­те­ри­а­лов.
• Устой­чи­вые ни­зо­вые по­жа­ры рас­про­стра­ня­ют­ся мед­лен­но (0,5 м/мин), при этом пол­но­стью вы­го­ра­ет жи­вой и мерт­вый на­поч­вен­ный по­кров, силь­но об­го­ра­ют кор­ни и ко­ра де­ре­вьев, пол­но­стью сго­ра­ют под­рост и под­ле­сок. Устой­чи­вые по­жа­ры воз­ни­ка­ют пре­иму­ще­ствен­но с се­ре­ди­ны ле­та.

Око­ло 98% всех по­жа­ров от­но­сят­ся к ни­зо­вым.

Над­по­чеч­ный по­кров – это со­во­куп­ность мхов, ли­шай­ни­ков, тра­вя­ни­стых рас­те­ний, ку­стар­нич­ков   и   ку­стар­ни­ков,   про­из­рас­та­ю­щих ле­со­по­кры­тых и ле­со-непо­кры­тых зем­лях.

Под­рост – мо­ло­дые де­ре­вья, рас­ту­щие под по­ло­гом ле­са, спо­соб­ные за­нятьме­сто ста­ро­го дре­во­стоя, а так­же мо­лод­няк дре­вес­ных по­род на вы­руб­ках,га­рях и т. п.

Под­ле­сок — груп­па рас­те­ний, со­сто­я­щая из ку­стар­ни­ко­вых, ре­же дре­вес­ных по­род.

Вер­хо­вой по­жар 

Вер­хо­вой лес­ной по­жар охва­ты­ва­ет ли­стья, хвою, вет­ви, и всю кро­ну. Ско­рость рас­про­стра­не­ния от 5—70 км/ч. Тем­пе­ра­ту­ра от 900 °C до 1200 °C. Раз­ви­ва­ют­ся они обыч­но при за­суш­ли­вой вет­ре­ной по­го­де из ни­зо­во­го по­жа­ра.

 

Вер­хо­вые по­жа­ры, как и ни­зо­вые, мо­гут быть бег­лы­ми (ура­ган­ны­ми) и устой­чи­вы­ми (по­валь­ны­ми):

 

• Ура­ган­ный по­жар рас­про­стра­ня­ет­ся со ско­ро­стью от 7 до 70 км/ч. Воз­ни­ка­ют при силь­ном вет­ре. Опас­ны вы­со­кой ско­ро­стью рас­про­стра­не­ния.
• При по­валь­ном вер­хо­вом по­жа­ре огонь дви­жет­ся сплош­ной сте­ной от над­поч­вен­но­го по­кро­ва до крон де­ре­вьев со ско­ро­стью до 8 км/ч. При по­валь­ном по­жа­ре лес вы­го­ра­ет пол­но­стью.

Вер­хо­вой устой­чи­вый по­жар яв­ля­ет­ся сле­ду­ю­щей ста­ди­ей ни­зо­во­го, пла­мя ни­зо­во­го по­жа­ра под­жи­га­ет кро­ны де­ре­вьев, при этом сго­ра­ет хвоя, ли­стья, мел­кие и бо­лее круп­ные вет­ви. Дре­во­стой по­сле вер­хо­во­го по­жа­ра, как пра­ви­ло, пол­но­стью по­ги­ба­ет, оста­ют­ся толь­ко обуг­лен­ные остат­ки ство­лов. При вер­хо­вом устой­чи­вом по­жа­ре, огонь рас­про­стра­ня­ет­ся по кро­нам толь­ко по ме­ре про­дви­же­ния кром­ки ни­зо­во­го по­жа­ра.

Дре­во­стой — со­во­куп­ность де­ре­вьев, яв­ля­ю­щих­ся ос­нов­ным ком­по­нен­том на­саж­де­ния.

При вер­хо­вых по­жа­рах об­ра­зу­ет­ся боль­шая мас­са искр из го­ря­щих вет­вей и хвои, ле­тя­щих пе­ред фрон­том ог­ня и со­зда­ю­щих ни­зо­вые по­жа­ры за несколь­ко де­сят­ков, а в слу­чае ура­ган­но­го по­жа­ра ино­гда за несколь­ко со­тен мет­ров от ос­нов­но­го оча­га.

При вер­хо­вом бег­лом по­жа­ре, ко­то­рый воз­ни­ка­ет толь­ко при силь­ном вет­ре, огонь рас­про­стра­ня­ет­ся по кро­нам де­ре­вьев «скач­ка­ми», опе­ре­жая фронт ни­зо­во­го по­жа­ра. Ве­тер так­же раз­но­сит го­ря­щие вет­ви, дру­гие мел­кие го­ря­щие объ­ек­ты и ис­кры, ко­то­рые со­зда­ют но­вые оча­ги ни­зо­вых по­жа­ров на сот­ни мет­ров впе­ре­ди ос­нов­но­го оча­га. Во вре­мя «скач­ка ог­ня» по­жар рас­про­стра­ня­ет­ся по кро­нам со ско­ро­стью 15-25 км/ч.

Под­зем­ный по­жар

Под­зем­ные (поч­вен­ные) по­жа­ры в ле­су ча­ще все­го свя­за­ны с воз­го­ра­ни­ем тор­фа, ко­то­рое ста­но­вит­ся воз­мож­ным в ре­зуль­та­те осу­ше­ния бо­лот. Рас­про­стра­ня­ют­ся со ско­ро­стью до 1 км в сут­ки. Мо­гут быть ма­ло­за­мет­ны и рас­про­стра­нять­ся на глу­би­ну до несколь­ких мет­ров, вслед­ствие че­го пред­став­ля­ют до­пол­ни­тель­ную опас­ность и крайне пло­хо под­да­ют­ся ту­ше­нию (торф мо­жет го­реть без до­сту­па воз­ду­ха и да­же под во­дой).

 

 

 

 

Тушение низовых лесных пожаров: основные способы

Рассмотрим низовые пожары и способы противодействия им. Данный тип лесного пожара дает понять, что низовые лесные пожары идут понизу, двигаются по поверхности лесного покрова.

О особенностях этого вида уже упоминали в видах лесных пожаров. Если данный вид пожара не сильный, то его можно затушить захлестыванием сформированного из веток пучка, но такая своеобразная метла должна быть сделана обязательно из пород лиственных деревьев.

Почему? Потому что ветки хвойных пород деревьев имеют в своем составе смолу, и данный «веник» воспламенится при его применении. А так же, загоревшаяся хвоя, разлетаясь, сможет спровоцировать новый очаг возгорания.

О порядке действий на случае пожара в лесу читайте в этом материале:

https://fire-truck.ru/poznavatelno/poryadok-deystviya-na-sluchay-pozhara-v-lesu.html

Захлестывание огня

Как производится захлестывание? Захлестывание огня необходимо проводить сбоку, направляясь в сторону пожара. Ни в коем случае нельзя захлестывать огонь сверху, так как искры могут разлететься в разные стороны и образовать новые очаги возгорания.

Зачастую, при мощной лесной подстилке и при большом количестве древесного топлива, захлестывание, как тип борьбы с низовым пожаром, не даст нужных результатов. В данном случае намного разумнее и эффективнее применять забрасывание огня грунтом (землей).

Тушение кромки пожара

Забрасывание огня грунтом

Забрасывание осуществляется при помощи лопат в косом направлении по краям пламени. Пламя, оставаясь без кислорода, сбивается под кусками земли. Но данный вид борьбы актуален, если грунт на месте возгорания рыхлый. Данное обстоятельство не составит особого труда при добычи земли. Конечно, намного хуже обстоят дела на дернистых территориях, где используемые комья земли не рассыпаются.

Варианты тушения лесных пожаров

Использование технических средств

Если поблизости есть вода, пожар успешно тушится водой. Для этого используются ведра, ранцевые опрыскиватели и мотопомпы. В противном случае к пожару проделывается дорога, по которой при помощи техники доставляется вода в различных объемных емкостях. Из данных емкостей заправляются ранцы и наполняются ведра. С помощью мотопомпы через пожарные рукава направляется вода из емкостей и подается на огонь через стволы. Радует, что сегодня рынок предлагает большой выбор иностранных мобильных мотопомп, которые отлично себя зарекомендовали и успешно заменили наших отечественных советских «старичков».

Заградительные противопожарные полосы

Если пожар принимает масштабное развитие и охватывает внушительную площадь, то производятся заградительные противопожарные полосы, которые имеют ширину от 3 до 5 метров. Необходимо понять в какую сторону движется пожар, потом выдержать необходимое расстояние, позволяющее при подходе пламени успеть вырыть заградительную полосу.

Создание заградительной полосы

Участок под заградительную полосу освобождается от деревьев (вырубается вальщиком леса и отвозится трактористом), очищается от валежника и лопатами срывается земля до минерального слоя. Также используется тяжелая техника, такая как бульдозеры, корчеватели. Применяются плуги, фрезы, взрывные шнуровые заряды. Огонь доходит до полосы, постепенно тухнет без наличия горючего материала. Именно тогда необходимо его затушить, проходя по краям заградительной полосы.

Следует постоянно следить за полосой, так как огонь может перейти за нее. Искры может перебросить ветер на другую сторону, а также сгоревшие сухостойные деревья, которые перегорая перемещаются по воздуху через полосу. Чтобы добиться успешного тушения лесного пожара, необходимо правильно расставить работников по флангам и оценить рабочую силу.

Отжиг и встречный огонь

Тушение пожара отжигом с противоположного склона

Если пожар не успел развиться до серьезных размеров, правильнее взять его в «кольцо», и люди, сбивая огонь, ликвидируют пламя. В случае масштабного пожара, из людей создаются отряды, численностью до 50 человек. Затем данный отряд разбивается на бригады. Зачастую, один отряд действует на передней линии пожара, а на флангах работают по два отрада. Если численность рабочих позволяет, то их отправляют в тыл стихии для «добивки» огня. Отряды могут идти непрерывной цепью по 50-80 человек на километровой длине по границе пожара, пока не соединятся с другими отрядами, образовав кольцо, которое сужается от постоянной работы людей до полной ликвидации пожара. Отдельно необходимо заострить внимание на огневом способе тушения, так называемом отжиге. В свое время нам даже запрещали учить этот метод, не то, что использовать, так как при неправильном его применении результат мог быть очень плачевный.

Пуск отжига вверх по склону от опорной полосы

Отжиг и встречный огонь пускается навстречу пожару от заградительной полосы или других преград – водохранилищ, построек. Для этого применяют специальные зажигательные средства.

Принудительно зажженный огонь постепенно перемещается навстречу огню посредством естественной тяги, которая возникает сама, сжигая за собой весь горючий материал. Два пламени встречаются и затухают по причине отсутствия топлива.

Нужно лишь следить за флангами пожара, если используется отжиг. Данный метод применяют при более опасном виде пожара – верховом пожаре, где он действительно необходим. Думаю, максимально полно рассказали, как необходимо бороться с низовыми пожарами.

Виды, элементы и формы лесных пожаров

Лесной пожар – это стихийное неуправляемое распространение огня в лесном фонде. Пожары принято разделять на 3 вида: верховые, низовые и почвенные (подземные, торфяные).

Низовой пожар.

Низовой пожар характеризуется распространением огня по напочвенному покрову. Горит лесной опад, состоящий из мелких ветвей, коры, хвои, листьев; лесная подстилка, сухая трава и травянистая растительность; живой напочвенный покров из трав, мхов, мелкий подрост и кора в нижней части древесных стволов.

По скорости распространения огня и характеру горения низовые пожары характеризуются как беглые и устойчивые.

Беглый низовой пожар развивается чаще всего в весенний период, когда подсыхает лишь самый верхний слой мелких горючих материалов напочвенного покрова и прошлогодняя травянистая растительность. Скорость распространения огня довольно значительна – 180…300 м/ч (3…5 м/мин) и находится в прямой зависимости от скорости ветра в приземном слое. Лесная подстилка сгорает на 2…3 см. При этом участки с повышенной влажностью напочвенного покрова остаются нетронутыми огнем и площадь, пройденная беглым огнем, имеет пятнистую форму.

Устойчивый низовой пожар характеризуется полным сгоранием напочвенного покрова и лесной подстилки. Устойчивые низовые пожары развиваются в середине лета, когда подстилка просыхает по всей толщине залегания. На участках, пройденных устойчивым пожаром, полностью сгорает лесная подстилка, подрост и подлесок. Обгорают корни и кора деревьев, в результате чего насаждение получает серьёзные повреждения, а часть деревьев прекращает рост и гибнет. Скорость распространения огня при устойчивом низовом пожаре от нескольких метров до 180 м/ч (1…3 м/мин). Минимальная скорость пламенного горения составляет 0,2 м/мин.

По высоте пламени горения кромки низовые пожары характеризуются как слабые (высота пламени до 0,5 м), средние (высота пламени до 1,5м) и сильные (высота пламени более 1,5 м).

Верховой пожар.

Верховой пожар характеризуется горением крон древостоев, подразделяется на беглый и устойчивый. При беглом верховом пожаре огонь быстро распространяется по кронам деревьев в направлении ветра, а при устойчивом (повальном) – огонь распространяется по всему древостою: от подстилки до крон. Горят отдельные деревья и куртины. Возникновение и развитие верховых пожаров происходит от перехода огня низовых пожаров на кроны хвойных древостоев с низкоопущенными ветвями, в многоярусных с обильным подростом насаждениях, молодняках, а также в горных лесах. Скорость верховых пожаров: устойчивого – 300…1500 м/ч (5…25 м/мин), беглого – 4500 м/ч и более (75 м/мин). Минимальная скорость распространения верхового огня составляет около 4500…4800 м/ч (75…80 м/мин).

Верховым пожарам наиболее подвержены хвойные молодняки, заросли кедрового стланика и дуба кустарниковой формы (весной при наличии сухих прошлогодних листьев), в горных лесах – все хвойные насаждения в верхней части крутых склонов (более 25°) и на перевалах. Возникновению верховых пожаров в значительной степени способствуют засухи и сильные ветры.

Почвенный пожар.

Почвенный пожар развивается в результате «заглубления» огня низового пожара в подстилку и торфяной слой почвы.

Почвенные пожары подразделяются на: подстилочно-гумусный, при котором горение распространяется на всю толщину лесной подстилки и гумусного слоя, и подземный, или торфяной, при котором горение распространяется по торфянистому горизонту почвы или торфяной залежи под слоем лесной почвы. При таком пожаре сгорают корни, деревья вываливаются и падают, как правило вершинами к центру пожара. Пожарище в большинстве случаев имеет круглую или овальную форму. Скорость распространения огня незначительна – от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров в сутки.

Элементы пожара

Названия элементов лесного пожара, выработанные практикой лесопожарных работ, приведены на рис. 1. Единый подход к названиям отдельных элементов пожара обеспечит взаимопонимание при организации его тушения.

 

Рис. 1. Элементы лесного пожара

Форма пожара

В зависимости от развития лесной пожар имеет определенную форму: 1) округлая форма наблюдается при равномерном распространении огня в безветренную погоду при однородных горючих материалах и относительно ровной местности; 2) неравномерная (разносторонняя) форма отмечается при переменном ветре, разнородных горючих материалах, пересеченной местности; 3) эллиптическая (вытянутая) форма наблюдается при ветре, относительно ровной местности, однородности горючих материалов.

Форма пожара и его площадь определяют длину кромки лесного пожара.

Классификация лесных пожаров

Главная → Энциклопедия → К

Классификация лесных пожаров — характеристика лесных пожаров в зависимости от сгорающих материалов по объекту горения и характеру их распространения. Различают три основных вида лесных пожаров: низовые, верховые и почвенные.

Низовой лесной пожар распространяется по нижним ярусам растительности, лесной подстилке, опаду. Основным горючим материалом является травяной покров, подрост и подлесок. Низовой пожар, распространяющийся на пл. 0,5 га и более, представляет собой круг или овал, образованный замкнутой внешней границей кромки лесного пожара (контур пожара). Кромкой пожара называют непрерывно продвигающуюся по горючему материалу полосу горения, на которой основной горючий материал сгорает с максимальной интенсивностью, в результате чего образуется вал огня. Высота пламени низовых валежных и подлесно-кустарничковых пожаров составляет 0,1-2 м, при которых основным горючим материалом является древесина, расположенная на поверхности почвы. По характеру горения различают беглые и устойчивые низовые пожары. К беглым относятся пожары с быстро продвигающейся кромкой (скорость более 0,5 м/мин), когда сгорают лишь почвенный покров, опад, подрост и хвойный подлесок. К устойчивым относятся пожары со средней скоростью продвижения кромки менее 0,5 м/мин. При устойчивых пожарах длительное время горят лесная подстилка, валежник и гнилые пни с выделением сильного дыма. Беглые низовые пожары характерны для весны, устойчивые низовые пожары возникают, как правило, летом. При беглых пожарах основным является пламенное горение, а при устойчивых — беспламенное. По скорости распространения и высоте пламени низовые пожары разделяют на три категории: сильные (высота пламени на фронтальной кромке св. 1,5 м), средней силы (высота пламени за фронтальной кромке от 0,6 до 1,5 м), слабые (высота пламени на фронтальной кромке до 0,5 м). Стабилизация скорости распространения кромки лесного пожара наступает при различной величине выгоревшей площади, что зависит от особенностей горючих материалов и их состояния. Часть кромки пожара, распространяющуюся по ветру, называют фронтом, противоположную -тылом, боковые стороны — левым и правым флангами соответственно. Наиболее важным показателем интенсивности горения при пожаре является скорость продвижения кромки пожара, с которой непосредственно связано увеличение её длины, площади, охваченной огнём, и объёма работ по тушению. Скорость распространения фронта низового пожара зависит от скорости ветра, влажности горючих материалов, их количества и структуры.

Верховой лесной пожар охватывает полог леса. Этот пожар возникает из низового как дальнейшая стадия его развития, причём низовой огонь является составной частью верхового пожара. Возникновению верховых пожаров способствует сильный ветер и большая крутизна склонов, если низовой пожар распространяется в гору. Верховые пожары чаще происходят летом, когда засуха сочетается с ветрами. При верховом пожаре древостой погибает полностью. По характеру горения различают беглые и устойчивые верховые пожары. При устойчивом пожаре кроны деревьев сгорают по мере продвижения кромки низового пожара. Самостоятельного продвижения горения по пологу не происходит. Такой пожар можно называть также повальным. При беглом пожаре распространение горения по пологу может опережать продвижение кромки низового пожара. Чаще наблюдается скачкообразное движение беглого верхового пожара, связанное с подогревом полога теплотой. (В период скачка горение распространяется по пологу со скоростью 3-5 м/с; расстояние 80 м пламя проходит за 15 -20 с.).

Почвенный лесной пожар — при котором беспламенное горение распространяется в органической части почвы лесного биогеоценоза. Древостой полностью погибает вследствие обнажения и обгорания корней деревьев. Почвенные или почвенно-торфяные пожары наблюдаются на участках с торфянистыми почвами. Кроме того, почвенные (торфяные) лесные пожары возникают на участках с толщиной слоя лесной подстилки 20-50 см, образующейся в условиях засухи. Мощность слоя торфа в залежах может достигать более 5 м. Важнейшим фактором развития почвенных пожаров, которые чаще всего представляют собой дальнейшую стадию развития низовых, является влажность горючих материалов. Скорость распространения пламени по слою торфа изменяется от десятых долей до не­скольких метров в сутки. Низовые пожары за короткий срок охватывают большую площадь, а затем продолжаются как почвенные, углубляясь отдельными воронками в торф. Почвенный по­жар, возникший в одном пункте, охватывает обычно небольшую площадь.

По принятой в России системе оперативной информации о лесных пожарах для регионов Севера, Сибири и Дальнего Востока крупными считаются пожары, площадь которых превысила200 га, а для остальных регионов — 2 га. В зависимости от условий возникновения, распространения и развития крупных лесных пожаров, их последствий (пройденная огнём площадь и число людей, необходимых для локализации пожара) выделяют шесть классов:

• А — загорание (менее 0,2 га) — пожар, который может быть остановлен и потушен 1 чел.;
• Б — малый пожар (от 0,2 до 2 га) — пожар, который может быть остановлен звеном численностью 2-4 чел.;
• В — небольшой пожар (от 2,1 до 20 га) — пожар, который может быть остановлен бригадой численностью до 10 чел.;
• Г — средний пожар (от 21 до 200 га) — пожар, который может быть остановлен специальной ударной группой численностью 30-40 чел.;
• Д — крупный пожар (от 201 до 2000 га) — пожар, который может быть остановлен ударной группой численностью около 100 чел.;
• Е — катастрофический пожар (более 2000 га) — пожар, который может быть остановлен ударной группой численностью около 400 чел.

Лит.: Курбатский Н.П. Классификация лесных пожаров //Вопросы лесоведения. Красноярск, 1970; Валендик Э.Н., Матвеев П.М., Софронов М.А. Крупные лесные пожары. М, 1979; Кимстач И.Ф., Девлшиев П.П., Евтюшин Н.М. Пожарная тактика. М, 1984.

А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З | И | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Э | Ю | Я |

Лесные пожары. Причины возникновения. Тема 1

ВНИМАНИЕ: Вы смотрите текстовую часть содержания конспекта, материал доступен по кнопке Скачать

Лесные пожары, основные понятия и определения

Лесной пожар – это стихийное (неуправляемое) горение, распространившееся на лесную площадь, окруженную негорящей территорией. В лесную площадь, по которой распространяется пожар, входят открытые лесные пространства (вырубки, гари и т.д.).

Лесная площадь – площадь лесного фонда, на которой произрастает или может произрастать лес.

Зона пожаров – территория, в пределах которой в результате стихийных бедствий, аварий или катастроф, неосторожных действий людей возникли и распространились пожары. Зона пожаров рассчитывается как площадь территории, в пределах которой возникли и распространились пожары.

Скрытый очаг горения – очаг горения, который не может быть обнаружен визуально.

Кромкой пожара называют непрерывно продвигающуюся по горючему материалу полосу горения, на которой основной горючий материал сгорает с максимальной интенсивностью и образует вал огня.

Фронт пожара – наиболее быстро распространяющаяся в направлении ветра огневая кромка.

Тыл (пята) – двигающаяся против ветра кромка огня.

Фланги – продвигающаяся перпендикулярно ветру огневая кромка (части движущейся кромки между фронтом и тылом пожара).

Контур лесного пожара – внешняя граница лесного площади, пройденная огнем.

Площадь лесного пожара – площадь в пределах контура лесного пожара, на которой имеются признаки воздействия огня на растительность.

Элементы лесного пожара:

–округлая форма наблюдается при равномерном распространении огня в безветренную погоду при однородных горючих материалах и относительно ровной местности;

–неравномерная (разносторонняя) форма отмечается при переменном ветре, разнородных горючих материалах, пересеченной местности;

–эллиптическая (вытянутая) форма наблюдается при ветре, относительно ровной местности, однородности горючих материалов.

Виды лесных пожаров

Низовой пожар характеризуется распространением огня по нижним ярусам лесной растительности, напочвенному покрову. Горит лесной отпад, состоящий из мелких ветвей, коры, хвои, листьев; лесная подстилка, сухая трава и травянистая растительность; живой напочвенный покров из трав, мхов, мелкий подрост и кора в нижней части древесных стволов.

Беглый низовой пожар  – быстро распространяющееся пламенное горение, при котором часто обгорание напочвенного покрова происходит только поверхностно.

Такой пожар развивается в весенний период, когда подсыхает лишь самый верхний слой мелких горючих материалов напочвенного покрова и прошлогодняя травянистая растительность (опавшие листья и хвоя).

Скорость распространения огня довольно значительна        180… 300 м/ч и находится в прямой зависимости от скорости ветра в приземном слое. Горение напочвенного покрова на единице площади продолжается короткое время, при котором обгорают корни деревьев, кора, хвойный подлесок.  При этом участки с повышенной влажностью покрова остаются не тронутыми огнем и площадь, пройденная огнем, имеет пятнистую форму. В хвойных насаждениях с низко опущенными кронами беглый низовой пожар может перейти в верховой.

Устойчивый низовой пожар  – характеризуется пламенным и беспламенным горением (тлением) напочвенного покрова и лесной подстилки (пни, валежник и др.). Устойчивые низовые пожары развиваются в середине лета, когда подстилка просыхает по всей толщине залегания. Горение продолжается длительное время. Здесь могут создаваться условия для верховых пожаров. Скорость распространения огня при устойчивом пожаре от нескольких метров до 180 м/ч. Низовые пожары в среднем составляют 97…98 %. а охваченная ими площадь – около 87…89 % всех зарегистрированных случаев лесных пожаров.

Для низовых пожаров характерна вытянутая форма пожарища с неровной кромкой, наличием фронта, тыла и флангов. Цвет дыма при низовом пожаре – светло-серый.

Развитие низовых пожаров во многом зависит от характера лесного массива. Низовые пожары на вырубках обычно распространяются с большей скоростью, чем под пологом древостоев. В изреженных молодняках скорость распространения горения при ветре, как правило, значительно выше, чем в сомкнутых.

Слабый низовой пожар – низовой пожар с высотой пламени на фронтальной кромке до 0,5 м.

Средней силы низовой пожар – низовой пожар с высотой пламени на фронтальной кромке от 0,6 до 1,5 м.

Сильный низовой пожар – низовой пожар с высотой пламени на фронтальной кромке более 1,5 м.

Верховой пожар (беглый и устойчивый) распространяется по кронам деревьев. При этом чаще всего горит весь древостой. Возникновение и развитие верховых пожаров чаще всего происходит от низовых в древостоях с низко опущенными кронами, в разновозрастных хвойных, в многоярусных и с обильным подростом насаждениях, в также в горных лесах. Скорость верховых пожаров: устойчивого -300-1500 м/ч, беглого – 4000…5000 м/ч.

Наиболее подвержены верховым пожарам хвойные молодняки на сухих местоположениях, заросли кедрового стланика и дуба кустарниковой формы (весной при наличии сухих прошлогодних листьев), в горных лесах – все хвойные насаждения в верхней части крутых склонов или на перевалах. Возникновению верховых пожаров в значительной степени способствуют засухи и сильные ветры. Площадь пожара сильно вытянутая, огонь хорошо заметен с высоты 600 м, цвет дыма темный. Количество случаев верховых пожаров составляет около 1.5…2.0 %, а пройденная ими площадь – около 10…12 % площади всех пожаров.

Верховой пожар является дальнейшей стадией развития низового пожара с распространением огня по кронам и стволам деревьев верхних ярусов. Основным горючим материалом на фронте являются листья и сучья, главным образом, хвойных деревьев и лесной почвенный покров. На флангах и в тылу верховой пожар распространяется низовым огнем. Наиболее интенсивное горение происходит во фронте пожара.

Беглые верховые пожары наблюдаются при сильном ветре.

Огонь распространяется по пологу древостоя скачками, иногда значительно опережая фронт низового пожара. При таком пожаре сгорают хвоя и мелкие ветви, а более крупные ветви и кора на стволах деревьев обугливаются. При движении пожара по кронам ветер разносит искры, горящие ветви, которые создают новые очаги низовых пожаров на сотни метров впереди основного очага. Во время скачка пламя распространяется по кронам со скоростью 100 м/мин и выше, однако скорость распространения самого пожара меньше, так как после скачка происходит задержка, пока низовой огонь не пройдет участок с уже сгоревшими кронами. Форма площади при беглом верховом пожаре вытянутая по направлению ветра. Дым верхового пожара – темный.

При устойчивых верховых пожарах (повальном верховом пожаре) огонь охватывает все компоненты лесного биоценоза. Огонь распространяется по кромкам пожара по мере продвижения кромки устойчивого низового. При таком пожаре происходит сгорание подстилки, подлеска, подроста, полное сгорание хвои, крупных веток, нередко и стволов деревьев.

Классы пожарной опасности в лесах

На всей территории Российской Федерации действует единая шкала пожарной опасности в лесу по условиям погоды по величине комплексного показателя, который учитывает совокупность метеоэлементов, влияющих на изменение влажности лесных горючих материалов.

Условия возможности возникновения и распространения пожаров находится в прямой зависимости от погоды.

Для вычисления показателя пожарной опасности (класс пожарной опасности – КПО)  (по применяемому в настоящее время) необходимы следующие данные:

• температуры воздуха (в градусах) и точка росы на 13 ч по местному времени;
• количество выпавших осадков за предшествующие сутки, т.е. за период с 13 ч предыдущего дня (количество осадков до 2,5 мм в расчет не принимается).

Показатель пожарной опасности  в лесу по условиям погоды определяется как сумма произведений температуры (t°) на разность между значением температуры воздуха и точкой росы (η) каждого дня за число дней (n) после последнего дождя.

Количество выпавших осадков определяется по осадкомеру. Температура воздуха определяется по сухому термометру психрометра, точка росы – по психрометрическим таблицам на основании отсчетов по сухому и смоченному термометрам. Психрометр устанавливается вне помещения в тени на высоту 2 м от земли.

Таблица 6. Существуют следующие классы пожароопасности:

su_table]

КПО	Комплексный показатель	Пожарная опасность
I	0…300	Отсутствует
II	301…1000	Малая
III	1001…4000	Средняя
IV	4001…10000	Высокая
V	Более 10001	Чрезвычайная

[/su_table]

При I классе пожарной опасности большинство причин (источников огня) сами по себе пожаров не вызывают, хотя возможны пожары от молний (при сухих грозах). Возникшие ранее пожары распространяются медленно, мелкие очаги распространяются неравномерно или прекращают действовать.

При II классе пожары могут возникать от сильных источников огня, однако количество загорании невелико. Скорость распространения огня незначительна. Борьба с пожарами в этот период не представляет особой трудности.

При III классе большинство источников огня приводит к возникновению лесных пожаров. Пожары интенсивны, выделяют большое количество тепла, быстро распространяются и создают дополнительные мелкие очаги. Борьба с огнем в этот период связана с определенными трудностями, если не будет обеспечено тушение пожара в самом начале его развития.

При IV классе пожары возникают даже от незначительных источников огня, быстро распространяются и создают дополнительные мелкие очаги. Непосредственное тушение фронта огня, как правило, невозможно. Необходимо заблаговременно создавать преграды для остановки распространения огня.

При V классе пожары возникают от любого источника огня и высоких температур. Горение происходит весьма интенсивно и огонь быстро распространяется. Непосредственное тушение их невозможно, за исключением только начавшихся. Как и в условиях IV класса пожарной опасности, необходимо создавать преграды.

исследователей обнаружили глобальное сокращение пожаров

На пастбищах Азии, в тропических лесах Южной Америки и в саваннах Африки изменение средств к существованию ведет к значительному сокращению площади выгоревших пожаров. Используя спутники НАСА для обнаружения пожаров и ожогов из космоса, исследователи обнаружили, что продолжающийся переход от кочевых культур к оседлому образу жизни и интенсификации сельского хозяйства привел к резкому сокращению использования огня для расчистки земель и общему снижению естественного и человеческого -вызывают пожары по всему миру.

Согласно новой статье, опубликованной в Science , в мире общая площадь, сожженная пожарами, сократилась на 24% в период с 1998 по 2015 год. Ученые определили, что уменьшение площади выгоревших пожаров было наибольшим в саваннах и лугах, где пожары необходимы для поддержания здоровых экосистем и сохранения среды обитания.

Приведенная выше карта, основанная на данных международной исследовательской группы, показывает годовые тенденции площади выгоревших участков за исследуемый период. Синие области представляют собой области, в которых наблюдается тенденция к меньшему выжиганию, будь то естественное или вызванное деятельностью человека, в то время как красные области имеют больше горения.Линейный график показывает годовые колебания общей площади выгорания и общую тенденцию к снижению. Группа исследователей, возглавляемая Нильсом Анделой из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, проанализировала данные о пожарах, полученные с помощью спектрометра изображения среднего разрешения (MODIS) на спутниках НАСА Terra и Aqua. Затем они сравнили эти наборы данных с региональными и глобальными тенденциями в сельском хозяйстве и социально-экономическом развитии.

По всей Африке пожары ежегодно сжигали площадь, составляющую половину континентальной части Соединенных Штатов.В традиционных культурах саванн люди часто поджигают, чтобы пастбища оставались продуктивными и свободными от кустарников и деревьев. Но по мере того, как многие из этих сообществ перешли к возделыванию постоянных полей и строительству новых домов, дорог и деревень, использование огня уменьшилось. По мере того, как это экономическое развитие продолжается, ландшафт становится более фрагментированным, и общины принимают законы по борьбе с пожарами. Это приводит к еще большему уменьшению обожженной области.

К 2015 году количество пожаров в саванне в Африке уменьшилось на 700 000 квадратных километров (270 000 квадратных миль) — площадь размером с Техас.«Когда в саваннах возрастает объем землепользования, огонь все реже используется как инструмент», — сказал Андела. «Как только люди вкладывают деньги в дома, урожай и скот, они больше не хотят, чтобы эти пожары поблизости. Меняется способ ведения сельского хозяйства, меняется практика, и огонь исчезает с ландшафта лугов ».

Несколько иная картина наблюдается в тропических лесах и других влажных регионах вблизи экватора. Пожары в этих лесах редко возникают естественным путем; но когда люди заселяют территорию, они часто используют огонь, чтобы расчистить землю для пахотных земель и пастбищ.По мере того, как все больше людей переезжают в эти районы и увеличивают инвестиции в сельское хозяйство, они устраивают меньше пожаров, и выгоревшая площадь снова сокращается.

«Изменения в характере пожаров в саванне, пастбищах и тропических лесах настолько велики, что до сих пор они частично компенсировали повышенный риск возникновения пожаров, вызванный глобальным потеплением», — сказал Дуг Мортон, ученый-лесовод из НАСА Годдарда и соавтор книги изучение. Воздействие потепления и осушения климата более очевидно в более высоких широтах, где в Канаде и на Западе Америки участились пожары.В регионах Китая, Индии, Бразилии и южной части Африки также наблюдалось увеличение площади выгоревших пожаров.

«Изменение климата увеличило риск возникновения пожаров во многих регионах, но данные об участках сожженных спутников показывают, что деятельность человека эффективно уравновешивает этот климатический риск, особенно в тропиках мира», — сказал Мортон. «Мы стали свидетелями значительного глобального снижения количества спутников, и потеря огня имеет некоторые действительно важные последствия для системы Земли».

Чем меньше и меньше пожаров в саванне, тем больше деревьев и кустарников вместо открытых лугов.Это существенное изменение среды обитания таких знаковых млекопитающих региона, как слоны, носороги и львы. «Люди прерывают древний естественный цикл возгорания и возрождения в этих областях», — сказал старший автор Джим Рандерсон из Калифорнийского университета в Ирвине. «Огонь на протяжении тысячелетий играл важную роль в поддержании здоровья саванн, защите кустарников и деревьев и уничтожении мертвой растительности».

Меньшее количество пожаров приносит пользу. В регионах с меньшим количеством пожаров снизились выбросы окиси углерода и улучшилось качество воздуха в период пожаров.При меньшем количестве пожаров растительность саванны увеличивается, поглощая больше углекислого газа из атмосферы.

Но уменьшение площади выгоревших участков в результате деятельности человека вызывает ряд сложных вопросов. «Для зависимых от огня экосистем, таких как саванны, — сказал Мортон, — задача состоит в том, чтобы сбалансировать необходимость частого сжигания для поддержания среды обитания крупных млекопитающих и сохранения биоразнообразия, одновременно защищая собственность людей, качество воздуха и сельское хозяйство».

Щелкните здесь, чтобы просмотреть данные.

Снимки обсерватории Земли НАСА, сделанные Джошуа Стивенсом с использованием данных GFED4s, любезно предоставленных Дугом Мортоном / NASA GSFC.Рассказ Кейт Рамсайер, Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.

,

Возникновение лесных пожаров и моделирование в юго-восточной Австралии

1. Введение

Лесные пожары представляют собой серьезную и серьезную угрозу с негативными последствиями, иногда длящимися более 10 лет после периода возгорания [1]. Степень ущерба окружающей среде в результате лесных пожаров зависит от многих факторов окружающей среды, включая топографию, климатические факторы и типы растительности [2]. Топографические факторы, точки возгорания, погодные условия пожара и характеристики топлива являются факторами, влияющими на интенсивность и масштабы пожаров [3, 4].

Растительность Австралии находится под влиянием лесных пожаров и формируется из-за разнообразия цветочной композиции, холмистой местности и разнообразия климатических условий, растительности Австралии [5]. Северная часть Австралии представляет тропический и субтропический климат, а юг и юго-восток имеют умеренно влажный и сезонно сухой климат. Юго-западная часть имеет климат средиземноморского типа, а центральная часть континента в основном засушливая и в основном свободна от крупных пожаров из-за ограниченного растительного покрова [6].Растительные сообщества Австралии в значительной степени адаптированы к огню и зависят от огня для восстановления. В частности, обильные эвкалиптовые леса Австралии имеют высокую топливную нагрузку, создают большое количество подстилки и имеют более высокое содержание летучих масел в листьях [7]. Эти леса легко воспламеняются и чаще становятся пожарными. Более высокая температура, порывистый ветер и скудные осадки создают экстремальные погодные условия, связанные с пожарами, которые вызывают большие пожары в юго-восточных регионах Австралии. Новый Южный Уэльс, включая Австралийскую столичную территорию (ACT), а также Викторию и Тасманию, являются заметными районами мира, пострадавшими от лесных пожаров [6, 8].

Погодные системы Австралии по-разному влияют на регионы Австралии с умеренным и тропическим климатом. Южная часть Австралии имеет более высокую пожарную опасность в жаркие и засушливые летние месяцы, тогда как северная Австралия имеет более высокую пожарную опасность зимой [9]. В среднем самые сильные лесные пожары в Австралии происходят в конце лета и в начале осени; хотя здесь не указано, что они не могут произойти в любое время или в определенное время года [10]. Одно из самых страшных событий в мировой истории пожаров — лесной пожар в «черную субботу» (7 февраля — 14 марта 2009 г.), который вспыхнул на всей территории австралийского штата Виктория.Если дождь увеличивает рост растительности предшествующей зимой, то следующий летний сезон, следовательно, имеет более высокую пожарную опасность. Топография, растительность и климатические условия играют важную роль в распространении пожаров, а также в краткосрочных и долгосрочных последствиях пожаров на юго-востоке Австралии (Таблица 1).

Пожар (название)	Площадь горения (га)	Дата
Лесные пожары Южного нагорья	250,000	5–14 марта 1965 г.
Лесные пожары 1980 г.	> 1,000,000	3 ноября 1980 г.
1979 Сиднейские лесные пожары	> 1,000,000	24 декабря 1979 г.
1994 Пожары на восточном побережье	~ 400,000	27 декабря 1993–16 января 1994
Лесные пожары Литгоу	400 000	2 декабря 1997 г.
Черное Рождество	300 000	25 декабря 2001–7 января 2002 г.
2006 Лесные пожары Центрального побережья	160 000	1 янв. , 2006
Пожар в Jail Break Inn	30,000	1 января 2006 г.
Пуллетный огонь	90 00	6 февраля 2006 г.
Лесные пожары Warrumbungle	54 000	18 января 2013 г.
Лесные пожары 2013 г. в Новом Южном Уэльсе	100 000+	17–28 октября 2013 г.

Таблица 1 ,

Крупные пожары и выгоревшие участки (в гектарах), если они известны, в Новом Южном Уэльсе, Австралия.

Ссылка: https: //www.canyonleigh.rfsa.org.au/australian-bush-fire-history; http: //edition.cnn.com/WORLD/9712/04/australia.fires/; http: / /royalcommission.vic.gov.au/Finaldocuments/volume-1/HR/VBRC_Vol1_AppendixB_HR.pdf (по состоянию на 19 февраля 2018 г.).

Пожары, возникающие в отдаленных лесных районах, трудно контролировать и, как правило, наносят больший ущерб окружающей среде. Люди, живущие рядом с пожароопасными районами, гораздо более уязвимы к материальному ущербу и их жизни в результате пожара [11].Опасность лесных пожаров в Австралии является результатом сложного взаимодействия весьма разрозненных природных и антропогенных факторов. Естественные переменные включают тип, а также количество живых или мертвых растительных веществ и погодные условия, которые определяют воспламеняемость и горючесть растительности.

Распространение пожара зависит в основном от топографии и погодных условий, хотя другие связанные факторы (например, тип топлива, влажность топлива и возгорание) также являются движущими факторами [12].Осадки и температура регулируют кратковременное и долгосрочное содержание влаги в топливе и доступность топлива, что оказывает значительное влияние на возникновение пожара [13]. Кларк вывел тенденции в Индексе опасности лесных пожаров (FFDI), изучив исторические данные о пожарах. В период с 1973 по 2010 год было 38 метеостанций, которые регистрировали лесные пожары, и тенденции к снижению количества лесных пожаров в Новом Южном Уэльсе не обнаружено [10]. Пожары имеют разные характеристики в зависимости от существующих типов растительности, количества топлива и горючести [14].Следовательно, прогнозирование пожарной опасности зависит от типов растительности и климатических условий [15]. Топографические факторы и растительность влияют на погодные условия, создавая микроклимат для возгорания, возникновения и распространения пожаров. Помимо факторов окружающей среды, деятельность человека на границе дикой природы и города может повлиять на возникновение пожаров и повысить пожарную опасность [16–18].

Исследователи использовали эмпирические модели [обобщенная линейная модель (GLM)] для оценки характеристик возникновения пожара [19].В большинстве австралийских экорегионов структура и состав растительности различаются в пространстве, и растительные образования регулируют характер возникновения пожаров. Цели этой главы — описать крупные пожары и основные движущие факторы пожаров в Новом Южном Уэльсе, основы моделирования лесных пожаров, а также предыдущие и нынешние модели пожаров в Новом Южном Уэльсе на юго-востоке Австралии.

2. Пожары в эвкалиптовых лесах Австралии

Пожары являются неотъемлемой частью сухих и влажных эвкалиптовых лесов Австралии [20, 21].Виды эвкалипта в Австралии приспособлены к огню, и восстановление видов эвкалипта также зависит от огня [22]. Луга и осоковые угодья лесов Sclerophyll являются движущими факторами интенсивности и распространения пожаров в этих лесах. Подлесок сухих лесов Sclerophyll играет ключевую роль в частоте и интенсивности пожаров [22]. Влажные леса Sclerophyll имеют меньшую пожарную опасность по сравнению с сухими лесами. В Тасмании изменения в возникновении пожаров и площадях выгорания оказывают сильное влияние на состав и структуру сухих лесов Sclerophyll [23].Виды эвкалипта, которые растут в условиях сурового пожара, обычно могут выжить при пожаре высокой интенсивности. В случае сильного ожога молодого дерева ветви и стебли погибают, но дерево может выжить, производя несколько новых стеблей из почек вблизи земли. Старые деревья выживают за счет образования эпикормальных побегов из прядей почек на стебле и более крупных ветвей. Сухие леса Sclerophyll подвержены пожарам каждые 4–20 лет.

3. Возникновение лесных пожаров на юго-востоке Австралии

Холмы, леса, саванны и густо заросшие ландшафты более подвержены лесным пожарам, чем луга и кустарники; здания и инфраструктура в этих районах также подвержены большему риску.Включение социально-экономических переменных в переменные окружающей среды может привести к созданию более эффективного инструмента управления, включающего прогнозирование возникновения пожаров в помощь управлению. Чтобы понять пространственную картину пожара, необходимо понимать характеристики, которые контролируют выгоревшую площадь, например, рост растительности, изобилие сухого топлива, погоду при пожаре и возгорание; Отсутствие любого из этих факторов может ограничить площадь выгорания. В работе Penman et al. Пространственные закономерности возгорания лесов Sclerophyll в бассейне Сиднея сравнивали с хвойными лесами северного полушария [17].Модели возгорания молний и поджогов были очень похожи на результаты, полученные в хвойных лесах Северной Америки и других экосистемах. Предположения, основанные на районе Сиднея на юго-востоке Австралии, показали, что, хотя пожары, возникшие в результате поджогов, как правило, происходили на горных хребтах вблизи антропогенных инфраструктур, пожары от молнии, как правило, начинались на горных хребтах дальше от инфраструктуры. Результаты также показали, что возгорание от молнии, как правило, происходило с топливом старше 25 лет, в то время как пожары от поджога чаще возникали с топливом моложе 10 лет.Было высказано предположение, что, поскольку поджоги происходят на меньших расстояниях от урбанизированных регионов, эти пожары представляют большую угрозу для ценных ресурсов и активов (HVRA) по сравнению с пожарами от молний; поэтому управляющие лесами должны уделять первоочередное внимание борьбе с поджогами и уделять им особое внимание, поскольку цель состоит в сокращении социальных и экономических потерь [17].

4. Австралийский национальный проект по модели лесного пожара

Первая модель лесного пожара на базе персонального компьютера, Австралийская национальная модель лесного пожара (ANBM), в Австралии была разработана Национальным исследовательским отделом лесных пожаров в 1987 году.Эта модель реального времени должна была облегчить принятие решений в аварийных условиях и для управления лесными пожарами. Входными данными ANBM были типы и условия топлива, топографические факторы и экономические модули. Модель огня Ротермеля и МакАртура была встроена в механизм обработки, чтобы обозначить распространение огня и его периметр в пространстве. Модель была первой инициативой по интеграции географической информационной системы (ГИС) с данными в реальном времени. Выходные данные ANBM были графическими и могли отображать фронт огня (используя принцип Гюйгенса) в любом желаемом масштабе.ANBM была успешной первой инициативой, и в настоящее время многие модели пожаров имеют аналогичную архитектуру моделей, как ANBM, хотя вычислительные возможности и входные параметры увеличились в недавно разработанных моделях распространения огня [24].

5. Индекс опасности лесных пожаров МакАртура (FFDI)

Модель МакАртура, инструмент для моделирования сложных погодных переменных, до сих пор используется по всей Австралии для оценки и прогнозирования пожарной опасности [26]. Первый учёный-пожарник Австралии А.Дж. МакАртур разработал этот индекс пожарной опасности, и этот индекс пожарной опасности используется для распространения информации о пожарной опасности по всей Австралии. McArthur FFDI включает осадки, испарение, скорость ветра, температуру и влажность для описания уровня пожарной опасности в пожароопасных районах австралийского континента. Разработанная шкала оценки пожарной опасности лесов и пастбищ приведена в таблице 2.

Категория	Лес	Луга
Катастрофическая	> 100	> 150
Экстремальный	75–99	100–149
Сильный	50–75	50–99
Очень высокий	25–49	25–49
Высокий	12 –24	12–24
Низкая средняя	0–11	0–11

Таблица 2.

Австралийский рейтинг пожарной опасности для австралийских лесов и лугов [25].

Шкала и измерители пожарной опасности McArthur являются значительным достижением в прогнозировании пожаров и их распространения. Пространственное распределение FFDI было рассчитано для Нового Южного Уэльса с использованием уравнения МакАртура [26]. Метр Макартура был разработан для лугов, известный как 3-метровый Метр МакАртура, а измеритель Макартура для лесов (известный как 5-метровый Метр Макартура) был разработан специально для эвкалиптовых лесов Австралии.Эти две модели, Mark 3 и Mark 5, сегодня широко используются для прогнозирования опасности лесных пожаров и пастбищ соответственно [27].

6. Моделирование и моделирование лесных пожаров: концепции, типы и примеры моделей

Моделирование лесных пожаров подразделяется на теоретические, эмпирические или полуэмпирические по характеру лежащих в основе уравнений. Используются два типа моделей лесных пожаров: модели распространения пожаров на лесных территориях и модели участков на передовой. В соответствии с физическими системами эти модели подразделяются на модели наземного пожара, модели коронного пожара и модели точечного и наземного пожара.В то время как теоретические модели основаны на механике жидкости, законах теплопередачи и горения, эмпирические модели полагаются на статистические корреляции, полученные из предыдущих исследований лесных пожаров, а полуэмпирические модели — это теоретические модели, объединенные со статистикой [28].

С точки зрения переменных, модели распространения пожаров в диких условиях дают физические оценки периметра пожара, а модели фронта пожара иллюстрируют особенности пожара геометрически. Кроме того, при разделении на основе физических систем — модели поверхностного пожара учитывают растительность самых нижних слоев, то есть высотой менее двух метров, модели верхового пожара учитывают поверхностные и воздушные слои растительности, модели обнаружения учитывают топливо за пределами основной зоны пожара, и модели наземных пожаров учитывают слой гумуса на земле.

Теоретические модели поверхностных пожаров включают в себя топливо, ландшафт и климатические параметры в упрощенном виде, так что массу, импульс и проводимость энергии, конвекцию и перенос излучения можно количественно оценить для описания распространения огня. Эмпирические модели наземных пожаров, первоначально разработанные МакАртуром, используют статистические корреляции экспериментальных пожаров. Целью моделей возгорания в короне является анализ условий перехода пожара от поверхности к вершине и изучение переменных поведения. Поэтому модели возгораний подразделяются на модели возникновения и распространения [28].

Моделирование лесных пожаров на основе комбинации математических уравнений позволяет описательно прогнозировать пространственную и временную эволюцию переменных поведения при пожаре. Моделирование лесных пожаров — это многомасштабная концепция, и интеграция естественных физических процессов в модельную среду является сложной задачей. Упрощение физических процессов сокращает время вычислений и обработки вывода. Крупные пожары оказывают разнообразное воздействие на природу и окружающую среду человека, и их сложно моделировать, поскольку сложная метеорология пожара, пространственная неоднородность, сложная структура и доступность топлива связаны с распространением пожара.Прогнозирование распространения лесных пожаров зависит от точного прогноза погоды, точной наземной информации о типах топлива, условиях и топографических факторах. Любая сложность и ошибки в прогнозировании этих факторов могут привести к неверному прогнозированию и прогнозированию опасности лесных пожаров [29].

6.1. Математические модели

Математическое моделирование использовалось для прогнозирования распространения пожара и его последствий. Математические модели являются важными инструментами для прогнозирования последствий пожара, действий по тушению пожаров, а также в стратегическом управлении и планировании пожаров.В настоящее время математические модели используются для прогнозирования реакции растительности на лесных участках с интенсивностью пожаров, а менеджеры парков используют методы математического моделирования для планирования и управления пожарами. Проверенные и опробованные математические модели пожара снижают неопределенность за счет обеспечения надежной оценки распространения пожара, воздействия пожара и создания будущих сценариев пожарного режима. Эти методы моделирования сокращают диапазон переменных и облегчают обработку данных за счет построения эмпирических отношений [30].Интеграция интенсивности пожара, высоты пламени и скорости ветра в рамках математического моделирования позволяет исследователям и ученым прогнозировать возможные воздействия пожара на управление чрезвычайными ситуациями и ликвидацию последствий пожара [31].

6.2. Физическая имитационная модель лесного пожара

Физические модели пожара используются для понимания сценариев поведения и скорости распространения пожара в неоднородных ландшафтах. Модификация ландшафта и физических параметров окружающей среды в небольшом масштабе дает реалистичные результаты, позволяющие понять распространение и поведение пожара.Двумерные физические модели пожаров построены на основе законов сохранения энергии, теплопередачи и механизма конвекции, которые широко используются во всем мире. Двумерные модели пожаров объединяют эффекты ветра и уклона при различных типах топлива и обеспечивают реальное понимание взаимодействия естественного пожара между окружающей средой и климатом в контролируемой среде [29]. Трехмерные или сложные физические модели пожаров, интегрированные с концепциями гидродинамики, могут помочь в проведении надежных и основанных на фактах экспериментов.Модель NCAR «Связанная атмосфера-природные пожары-окружающая среда» (CAWFE) [32], модель WRF-Fire [29], модель FIRETEC [33] и симулятор динамики пожара [34] являются примерами физических моделей пожаров, которые используются для понять поведение и распространение огня.

6.3. Модель ассимиляции данных

Модели ассимиляции данных используют методы динамической системы приложений, управляемых данными (DDDAS), для моделирования сценариев [35]. Набор инструментов DDDAS широко используется для включения дополнительных данных для выполнения модели и может полностью изменить действие управления процессом измерения.Разработана модель горения при пожаре, интегрирующая одну полуэмпирическую скорость реакции в модели ассимиляции. Другими словами, процессы реакции-конвекции-диффузии интегрированы в уравнение Аррениуса, чтобы понять химические реакции и оценить температуру фронта огня. Эта модель горения при пожаре может генерировать выходные сценарии для прогнозируемых волн горения, температуры фронта пожара и области послефронтального горения, прогнозировать зону горения и может моделировать распространение и направление огня [36].

6.4. Статистические модели пожаров

Статистические методы играют важную роль в прогнозировании лесных пожаров. Статистическая наука может внести значительный вклад в улучшение прогнозов лесных пожаров в случае от локального до глобального масштаба. Интеграция стохастической статистической оценки в явлениях пожара может обеспечить поддержку принятия решений для лучшего планирования и управления пожарами. Статистические прогностические модели использовались для моделирования распространения огня, оценки площади выгоревших пожаров и воздействия пожара.В исследовании [37] моделирования лесных пожаров на юге Австралии логистическая регрессия использовалась для интеграции земельного покрова, топографических данных, индексов растительности и социально-экономических переменных, а также для определения пространственной картины лесного пожара на сетке 1 км ² за период 11 лет. Это исследование показало, что пейзажи с густой растительностью, горные районы, саванны и леса наиболее подвержены лесным пожарам. Луга и кустарники — относительно менее предпочтительная зона для лесных пожаров.Более того, социально-экономические явления полезны в общих результатах прогноза, а факторы окружающей среды играют индивидуально сильную роль в прогнозировании пожаров [37].

6.5. Эмпирические и имитационные модели

Количественная оценка риска повреждения имущества необходима для реализации научно-обоснованного подхода в случае борьбы с лесными пожарами [17]. Эмпирические и смоделированные результаты прогнозируемого распространения пожара и возможных воздействий на недвижимость и природную среду полезны при оценке широкого спектра методов снижения риска.Имитационные погодные предупреждения являются основными факторами прогнозирования индекса пожарной опасности в Австралии [38]. Достижения в имитационном моделировании позволили нам количественно оценить риск пожара и широко используются не только в Австралии [39], но также в США [40] и Европе [41]. Эмпирические модели пожаров широко используются для оценки вероятности возгорания [17], возгорания и дальности распространения пожаров [42], пожарных рисков и предписанного планирования горения [1, 43], а также воздействия пожаров на стыках диких земель и городов (WUI). ) [44].В южной части Австралии использовался FIRESCAPE-ACT [45]. FIRESCAPE-SWTAZ — это обновленная версия FIRESCAPE-ACT для выработки правил пожарной безопасности для неоднородных ландшафтов в Тасмании, Австралия [46]. Сложная модель состояний и переходов встроена в модель FIRESCAPE-ACT для неоднородных ландшафтов [46].

В юго-восточной Австралии LAndscape MOdeling Shell (LAMOS) используется для имитации прогрессивного сухого леса Sclerophyll [47]. LANDscape Succession Model (LANDSUM) — это пространственно-явная стохастическая имитационная модель, которая использовалась для понимания возникновения и распространения пожаров в локальном и региональном масштабе [48].В [49] исследователи сравнили LANDSUM и другие четыре модели ландшафтных пожаров на австралийском континенте. Модель LANDSUM может использоваться в различных целях в качестве инструмента управления пожарами и лесами.

7. Примеры моделей PHOENIX Rapidfire, SPARK и AUSTRALIS из Австралии

Многие модели пожаров уже были проанализированы, и многие все еще находятся в процессе. Некоторые статистические модели пожаров в Австралии разрабатываются с использованием биномиальной (логистической) регрессии. Методы биномиальной регрессии используются для моделирования поведения пожара в зависимости от расстояния, погоды, типов топлива и условий, а также противопожарных барьеров [50].Пожарная погода играет важную роль в определении пожарных режимов на юго-востоке Австралии, и связанные с этим погодные параметры пожара имеют решающее значение для интеграции и моделирования в рамках реального времени или эмпирического моделирования. В [50] исследователи объединили погодные параметры пожара, обработку топлива и факторы местности для прогнозирования риска пожара в Большом Сиднее с помощью логистической регрессии и достигли 98% точности прогноза при моделировании риска пожара, что можно рассматривать как дополнение к методам моделирования. Имитационное моделирование пожара на юго-востоке Австралии объединило типы топлива, количество и условия, а также топографию, чтобы понять распространение огня и его поведение [39, 51].Модели поведения при пожаре в юго-восточной Австралии разрабатываются с учетом ограниченного набора контролируемых соображений. Исследователи обнаружили, что результаты моделирования поведения и распространения пожара показали умеренный уровень точности прогноза по сравнению с реальными сценариями пожара [52–54].

Методы прогнозирования, основанные на формальном поведении лесных пожаров, разрабатывались уже почти столетие [55]. Большинство моделей здесь сосредоточено на детерминированном прогнозировании скорости распространения фронта огня, поскольку это имеет решающее значение для применения огня и управления им [56].Физические и квазифизические модели использовались для представления химии и физики распространения огня, в то время как статистические взаимосвязи между переменными, наблюдаемыми во время полевых и лабораторных экспериментов, могут быть очерчены с помощью квазиэмпирических и эмпирических моделей [56, 57]. Физические модели распространения пожара, как правило, требуют больших вычислительных ресурсов, поскольку эти модели управляются силами окружающей среды и не являются практичными с практической точки зрения [56]. В эмпирических моделях в качестве входных данных используются легко используемые данные о топливе и погоде, и, поскольку они, как правило, относительно просты, аналитические модели, которые не пытаются включать какое-либо физическое понимание вовлеченных процессов горения, могут быть решены относительно быстро [55].

7.1. PHOENIX Rapidfire

Несмотря на то, что существует множество симуляторов распространения огня, их масштаб намного больше, чем необходимо для зон с наибольшим риском потерь, которые известны как граница между дикими землями и городами, где происходит взаимодействие между растительностью и людьми. В Австралии PHOENIX Rapidfire (PHOENIX) представляет собой симулятор пожара, который был смоделирован для иллюстрации быстрого распространения и крупных пожаров. PHOENIX сочетает в себе перенос головного мозга и вклад зажигания в распространение огня [58].В [58] исследователи использовали проиллюстрированный пример лесного пожара в Кавайоне, Франция, где образование пятен было основной тенденцией, а раскаленный уголь лился с высоких пиков и летел в соседние каналы для распространения огня. Впоследствии, чтобы сделать картину пятен сравнимой с таковой в Кавайоне, пороги были заново откалиброваны вручную. Для таких пожаров, как пожар Кавайона, где пятнистость является ключевым механизмом распространения, необходимо сначала смоделировать мелкомасштабную пятнистость. Более того, моделирование плотности тлеющих углей полезно для прогнозирования воздействия на HVRA; это может быть вспомогательным по отношению к другим порогам стандартной интенсивности.Тем не менее, было предложено провести дальнейшие подробные испытания его использования при других типах пожаров, прежде чем его широко применять. PHOENIX может анализировать характеристики распространения пожара в таком маленьком масштабе, как WUI; это делает его очень полезным инструментом для оценки риска воздействия, восстановления поведения при пожаре, моделирования уязвимости, оценки плана управления пожарами и процесса тушения [58]. В [59] исследователи вывели смоделированные значения силы пожара с помощью PHOENIX. PHOENIX Rapidfire был смоделирован, чтобы понять масштабы возгорания и поведение пожара в Черную субботу [60].

7.2. SPARK модель

SPARK — это набор инструментов для моделирования распространения пожара для Австралии. SPARK использует метод набора, который управляется определяемой пользователем алгебраической скоростью распространения для моделирования распространения пожара [61]. Небольшие и сложные сценарии лесных пожаров можно смоделировать с помощью этого пакета моделирования лесных пожаров на основе модульного рабочего процесса. SPARK позволяет создавать пользовательские модели распространения, что делает SPARK гибким пакетом моделирования, свободным от сложных кодированных моделей распространения.

Простота реализации определяемых пользователем моделей позволяет SPARK также выступать в качестве другой платформы для тестирования моделирования распространения.Метод установки уровня SPARK позволяет интегрировать периметр пожара и другие параметры окружающей среды для оценки распространения огня. SPARK включает среду рабочего процесса, позволяющую ускорить обработку и визуализацию с помощью высокопроизводительных вычислительных возможностей. Модуль распространения огня (решатель распространения искры) может быть запущен из среды рабочего процесса. Входными данными модели являются атмосферные параметры, типы и условия топлива, топографические факторы и точки возгорания. Входные параметры являются гибкими и могут быть получены из ряда баз данных в зависимости от сценария.SPARK имеет множество встроенных операционных пакетов, а выходные данные модели основаны на растре, которые могут быть изменены и интегрированы с другими социальными и экологическими параметрами в любом программном обеспечении дистанционного зондирования или на платформах ГИС. Окончательный результат показывает распространение во времени, что важно для прогнозирования и принятия необходимых мер для управления пожарами.

7.3. AUSTRALIS simulator

AUSTRALIS — это высокопроизводительный симулятор лесного пожара, который позволяет быстро предсказать место лесного пожара.Методология, используемая для оценки точности симуляторов лесных пожаров с использованием исторических данных о пожарах, представлена ​​и применена к имитатору лесных пожаров AUSTRALIS с использованием четырех отдельных фаз крупномасштабного лесного пожара, происходящего в пустошах песчаных равнин Западной Австралии. Имитатор лесных пожаров AUSTRALIS позволяет быстро спрогнозировать будущее местоположение лесного пожара, а карты географических информационных систем (ГИС) с наложенными на них линиями прогнозирования пожаров быстро сделать доступными для пожарных, точность таких симуляторов должна быть быть изученным приложением к высококачественным наборам данных от предыдущих пожаров.AUSTRALIS использует метод моделирования дискретных событий, который основан на разделении ландшафта на набор двумерных ячеек и вычислении задержки распространения между «зажженной» ячейкой и каждым из ее «несгоревших» соседей. Подход AUSTRALIS к моделированию дискретных событий основан на пространственной дискретизации, когда ландшафт разбивается на ячейки, которые, как предполагается, имеют однородные атрибуты, такие как растительность, уклон и аспект. Каждая ячейка содержит информацию о состоянии («несгоревший» и «зажженный») и множество атрибутов, необходимых для расчета задержки распространения, включая местоположение, высоту и характеристики топлива, такие как тип растительности и топливная нагрузка.В отличие от других подходов к моделированию лесных пожаров на основе ячеек, местоположения ячеек распределяются случайным образом, а не регулярно по ландшафту [62].

8. Заключение

В различных регионах Австралии существует множество моделей распространения огня. В Западной Австралии симулятор AUSTRALIS широко используется для картирования и моделирования распространения пожара. Организация Содружества научных и промышленных исследований (CSIRO) разработала новую платформу базы знаний о пожаре (Amicus) для Австралии, и Amicus будет использоваться в качестве дополнительной базы знаний с PHOENIX Rapidfire.SPARK — это новый набор инструментов для прогнозирования и моделирования распространения пожаров для Австралии, который также разрабатывается CSIRO. Эти установленные модели распространения огня использовались для лучшего планирования управления пожарами и управления лесами.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

.

Луга: Миссия: Биомы

Температура

В зависимости от широты годовой диапазон может составлять от -20 ° C (-4 ° F) до 30 ° C (86 ° F).

Осадки

На пастбища выпадает от 500 до 900 миллиметров (20-35 дюймов) дождя в год.

Растительность

Травы (клевер степной, шалфей, овес, пшеница, ячмень, шишки)

Расположение

Прерии Великих равнин Северной Америки, пампасы Южной Америки, вельд Южной Африки, степи Центральной Евразии и окружающие пустыни Австралии

Другое

На всех континентах, кроме Антарктиды

Пример: Остин, Техас

Ежемесячная температура и осадки с 1970 по 2000 год

Месяц	Среднее количество осадков за месяц (мм)	Средняя месячная температура (° C)
Январь	46	10
Февраль	56	12
марта	49	16
Апрель	69	20
мая	122	24
июнь	96	27
июль	49	29
август	51	29
сентябрь	88	26
Октябрь	87	21
Ноябрь	65	15
декабрь	50	11
Сумма годовых осадков.	828

Скачать данные (csv)

Описание

Луга обычно представляют собой открытые и сплошные, довольно ровные участки травы. Часто они располагаются между лесами умеренного пояса в высоких широтах и ​​пустынями в субтропических широтах. Размер травы варьируется от 2-х.1 м (7 футов) высотой с корнями, уходящими в почву на 1,8 м (6 футов), до невысоких трав, вырастающих до высоты всего 20-25 см (8-10 дюймов). У этих невысоких травок могут быть корни до 1 м (около 3 футов) глубиной.

Высота травы коррелирует с количеством получаемых осадков. На пастбища выпадает от 500 до 950 мм осадков в год по сравнению с пустынями, которые получают менее 300 мм осадков, и тропическими лесами, которые получают более 2000 мм осадков. Хотя на некоторых лугах температуры часто бывают экстремальными, средняя температура составляет от -20 ° C до 30 ° C.На тропических лугах есть сухие и влажные сезоны, которые остаются теплыми все время. В лугах умеренного климата холодная зима и теплое лето с небольшими дождями.

Травы ежегодно отмирают до своих корней, а почва и дерн защищают корни и новые почки от холода зимой или засухи. Несколько деревьев можно найти в этом биоме вдоль ручьев, но их не так много из-за отсутствия осадков.

,

лесов и лугов | Лесная служба США

Леса

Лесная служба управляет впечатляющим портфелем ландшафтов на 193 миллионах акров национальных лесов и пастбищ, находящихся в доверительном управлении общественности. Главный приоритет агентства — поддержание и улучшение здоровья, разнообразия и продуктивности национальных лесов и пастбищ для удовлетворения потребностей нынешнего и будущих поколений.

Минералы и геология

Лесная служба управляет своей программой по добыче полезных ископаемых и энергии, чтобы предоставлять товары для нынешнего и будущих поколений, соизмеримые с необходимостью поддерживать долгосрочное здоровье и биологическое разнообразие экосистем.

Растения

Местные растения ценятся за их экономические, экологические, генетические и эстетические преимущества. Использование местного растительного материала в проектах по развитию растительности поддерживает и восстанавливает генофонд, сообщества и экосистемы местных растений и может помочь обратить вспять тенденцию исчезновения видов в Северной Америке.

Пастбищные угодья

Пастбищные угодья в Соединенных Штатах — это разные земли. Это влажные луга Флориды и пустынные кустарниковые экосистемы Вайоминга. К ним относятся высокогорные луга Юты и пустынное дно Калифорнии.

Отдых

Обеспечение самого большого разнообразия возможностей для отдыха на природе в мире означает работу, направленную на то, чтобы уравновесить желания отдыхающих с обеспечением того, чтобы будущие поколения имели такой же доступ.

Реставрация

Восстановление помогает природе оправиться от деградации, повреждений и разрушений. Цель состоит в том, чтобы восстановить природный баланс, необходимый для процветания воздуха, воды, растений и животных.

Вода

Вода является одним из важнейших водных ресурсов, поступающих из национальных лесов и лугов, обеспечивая питьевой водой более 180 миллионов человек.

Дикая природа и рыба

Наша работа включает в себя восстановление прохода водных организмов, местообитаний ручьев и пойм; повышение продуктивности озера; восстановление среды обитания для огромного количества видов диких животных, от колибри до снежных баранов и пятнистых лягушек до черных медведей, и подключение людей к природе.

,