Точка росы как основа оперативного показателя лесопожарной опасности. C. 114-125

УДК

630*43(571.53)

DOI:

10.37482/0536-1036-2024-1-114-125

Аннотация

Проблема предупреждения лесных пожаров и своевременной мобилизации средств тушения стоит особенно остро в Иркутской области, где леса занимают значительные площади. Использование классических индексов оценки лесной пожарной опасности не всегда дает точные результаты при оперативном планировании мероприятий по пожаротушению. Цель исследования – разработка простого и эффективного показателя для прогнозирования возникновения лесных пожаров. В качестве объекта исследования выбраны лесничества Иркутской области, наиболее сильно пострадавшие от лесных пожаров. Решен ряд задач, связанных с характеристикой адекватности существующих методов, разработан более точный и простой показатель для местных условий, определены алгоритм расчета и шкала оценки класса пожарной опасности. В качестве исходных данных использованы открытые сведения архивов метеорологических наблюдений, данные Информационной системы дистанционного мониторинга Федерального агентства лесного хозяйства РФ. Применены методы кластерного и корреляционно-регрессионного анализа. Выявлена зависимость числа лесных пожаров от погодных условий на малонаселенных территориях. Периодичность циклов количества и площадей лесных пожаров составляет 3–4 года. Рассмотрены разные вариации расчета накопленного дефицита точки росы для прогноза количества и площадей лесных пожаров. Наиболее тесная корреляционная зависимость выявлена для показателя, рассчитываемого за 10 дн. Проанализирован зарубежный опыт оценки лесопожарной опасности по условиям погоды, сделано предположение о возможности частичного использования австралийского индекса FFDI. При расчетах не получено удовлетворительного результата, поэтому в качестве показателя лесной пожарной опасности предложено применять накопленный дефицит точки росы за 10 дн. Количество лесных пожаров отражается квадратичной зависимостью от данного показателя. Разработана шкала для оценки пожароопасности, адаптированная к шкале по индексу Нестерова. Описана последовательность расчета в среде MS Office Excel, что делает предложенный показатель подходящим для практического применения в лесничествах Иркутской области. Накопленный дефицит точки росы за 10 дн. позволит уточнять состояние лесопожарной опасности по метеоусловиям в соответствии с разработанной шкалой с помощью описанного алгоритма и макроса для расчета в Excel.

Сведения об авторах

Е.В. Болданова, канд. экон. наук, доц.; ResearcherID: AGE-0460-2022,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9630-6917

Байкальский государственный университет, ул. Ленина, д. 11, г. Иркутск, Россия, 664003; boldanova@mail.ru

Ключевые слова

лесные пожары, индекс Нестерова, дефицит точки росы, шкала оценки пожароопасности, FFDI, лесопожарная опасность, Иркутская область

Для цитирования

Болданова Е.В. Точка росы как основа оперативного показателя лесопожарной опасности // Изв. вузов. Лесн. журн. 2024. № 1. С. 114–125. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-1-114-125

Литература

1. Болданова Е.В. Методические подходы к предсказанию возникновения лесных пожаров на примере Иркутской области // Евроазиатское сотрудничество: сб. по материалам Междунар. науч.-практ. конф., Иркутск, 14–15 сент. 2017 г. Иркутск, 2017. С. 30–37. Boldanova E.V. Methodological Approaches to Predicting Forest Fires by the Example of the Irkutsk Region. Eurasian Cooperation: Materials of the International Scientific and Practical Conference (Irkutsk, September 14–15, 2017). Irkutsk, 2017, pp. 30–37. (In Russ.).
2. Болданова Е.В., Давыдова Г.В. Лесные пожары в России, Канаде, США: динамика, тенденции, факторы // Актуальные тенденции развития мировой экономики: сб. по материалам Междунар. науч.-практ. конф., Иркутск, 15–16 марта 2016 г.: в 2 ч. Ч. 2. Иркутск, 2016. С. 12–20. Boldanova E.V., Davydova G.V. Forest Fires in Russia, Canada, the United States: Dynamics, Trends, Factors. Actual Trends in the Development of the World Economy: Materials of the International Scientific and Practical Conference (Irkutsk, March 15–16, 2016): in 2 parts. Irkutsk, 2016, part 2, pp. 12–20. (In Russ.).
3. Болданова Е.В., Давыдова Г.В. Влияние антропогенной нагрузки на возгорание лесов Иркутской области // Активизация интеллектуального и ресурсного потенциала регионов: новые вызовы для менеджмента компаний: сб. по материалам 2-й Всерос. конф., Иркутск, 19–20 мая 2016 г.: в 2 ч. Ч. 2. Иркутск, 2016. С. 55–59. Boldanova E.V., Davydova G.V. Impact of Anthropogenic Load on Forest Fire of the Irkutsk Region. Activation of Intellectual and Resource Potential of Regions: New Challenges for Company Management: Materials of the 2nd All-Russian Conference: in 2 parts. Irkutsk, 2016, part 2, pp. 55–59. (In Russ.).
4. Болданова Е.В., Давыдова Г.В. Методические подходы к прогнозированию лесных пожаров Иркутской области // Активизация интеллектуального и ресурсного потенциала регионов: новые вызовы для менеджмента компаний: сб. по материалам 3-й Всерос. конф., Иркутск, 18 мая 2017 г. / науч. ред. С.В. Чупрова, Н.Н. Даниленко. Иркутск, 2017. С. 45–51. Boldanova E.V., Davydova G.V. Methodological Approaches to Forecasting Forest Fires in Irkutsk Oblast. Activation of Intellectual and Resource Potential of Regions: New Challenges for Company Management: Materials of the 3rd All-Russian Research Conference. In S.V. Chuprov, N.N. Danilenko (eds.). Irkutsk, 2017, pp. 45–51. (In Russ.).
5. Давыдова Г.В., Болданова Е.В. Исследование динамики количества и площадей лесных пожаров в Иркутской области // Global and Regional Research. 2019. Т. 1, № 3. С. 241–246. Davydova G.V., Boldanova E.V. Study of the Dynamics of the Number and Area of Forest Fires in the Irkutsk Region. Global and Regional Research, 2019, vol. 1, no. 3, pp. 241–246. (In Russ.).
6. Долгов А.А., Сумина Е.Н., Цомаева Д.С. Методология оценки лесопожарных рисков // Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов: материалы науч.-практ. конф., Москва, 10–14 апр. 2008 г. М.: Моск. гос. ун-т природообустройства, 2008. Ч. 1. С. 97–103. Dolgov A.A. Sumina E.N., Tsomaeva D.S. Methodology for Assessing Forest Fire Risks. The Role of Land Reclamation and Water Management in the Implementation of National Projects: Materials of the Scientific and Practical Conference. Moscow, Moscow State University of Environmental Engineering, 2008, part 1, pp. 97–103. (In Russ.).
7. Иванова Д.А. К вопросу об экологических проблемах лесов Байкальского региона: экономический аспект // Изв. БГУ. 2019. Т. 29, № 1. С. 24–31. Ivanova D.A. On the Issue of Ecological Problems of the Baikal Region Forests: an Economic Aspect. Isvestiya Baikal’skogo gosudarstvennogo universiteta = Bulletin of Baikal State University, 2019, vol. 29, no. 1, pp. 24–31. (In Russ.). https://doi.org/10.17150/2500-2759.2019.29(1).24-31
8. Курбатский Н.П. Проблема лесных пожаров // Возникновение лесных пожаров. М.: Наука, 1964. С. 5–60. Kurbatsky N.P. The Problem of Forest Fires. The Occurrence of Forest Fires. Moscow, Nauka Publ., 1964, pp. 5–60. (In Russ.).
9. Мелехов И.С. Лесоведение. М.: Лесн. пром-сть, 1980. 408 с. Melekhov I.S. Forest Science. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1980. 408 p. (In Russ.).
10. Методические указания по прогнозированию пожарной опасности в лесах по условиям погоды / сост. А.Л. Кац, В.А. Гусев, Т.А. Шабунина; Гидрометеорол. науч.-исслед. центр СССР. М.: Гидрометеоиздат. Моск. отд-ние, 1975. 16 с. Kats A.L., Gusev V.L., Shabunina T.A. Methodical Instructions on Forecasting of Fire Danger in the Woods under Weather Conditions. Moscow, Gidrometeoizdat Publ., 1975. 16 p. (In Russ.).
11. Нестеров В.Г. Горимость леса и методы ее определения. М.: Гослесбумиздат, 1949. 76 с. Nesterov V.G. Combustibility of the Forest and Methods for its Determination. Moscow, Goslesbumizdat Publ., 1949. 76 p. (In Russ.).
12. Определение природной пожарной опасности в лесу: метод. рекомендации / ЛенНИИЛХ; сост. С.М. Вонский и др. Л.: ЛенНИИЛХ, 1981. 52 c. Vonsky S.N., Zhdanko V.A., Korbut V.I. Estimating the Natural Fire Threat in a Forest. Leningrad, LenNIILH Publ., 1981. 52 p. (In Russ.).
13. Русецкая Г.Д., Горбунова О.И. Реализация принципов устойчивого управления древесными ресурсами в лесах Иркутской области // Изв. БГУ. 2021. Т. 31, № 2. С. 248–261. https://doi.org/10.17150/2500-2759.2021.31(2).248-261
14. Софронов М.А., Гольдаммер И.Г., Волокитина А.В., Софронова Т.М. Пожарная опасность в природных условиях. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачёва СО РАН, 2005. 322 с.
15. Софронова Т.М., Волокитина А.В., Софронов М.А. Совершенствование оценки пожарной опасности по условиям погоды в горных лесах Южного Прибайкалья. Красноярск: Ин-т леса СО РАН, Краснояр. пед. ун-т, 2007. 236 с.
16. Софронова Т.М., Волокитина А.В., Софронов М.А. Оценка пожарной опасности по условиям погоды в горных лесах Южного Прибайкалья // География и природ. ресурсы. 2008. № 2. С. 74–80. https://doi.org/10.1016/j.gnr.2008.06.009
17. Суходолов А.П., Сорокина П.Г., Лебедева А.В. Математическая модель борьбы с лесными пожарами в Восточной Сибири (на примере Иркутской области): вычислительные эксперименты в среде Julia // Изв. БГУ. 2019. Т. 29, № 3. С. 349–358. https://doi.org/10.17150/2500-2759.2019.29(3).349-358
18. Телицын Г.П. Логарифмический показатель пожарной опасности для леса // Лесн. хоз-во. 1970. № 11. С. 58–59.
19. Castro R., Chuvieco E. Modeling Forest Fire Danger from Geographic Information Systems. Geocarto International, 1998, vol. 13, iss. 1, pp. 15–23. https://doi.org/10.1080/10106049809354624
20. Chuvieco E., Salas J. Mapping the Spatial Distribution of Forest Fire Danger Using GIS. International Journal of Geographical Information Systems, 1996, vol. 10, iss. 3, pp. 333–345. https://doi.org/10.1080/02693799608902082
21. Cohen J.D., Deeming J.E. The National Fire-Danger Rating System: Basic Equations: Gen. Tech. Rep. PSW-82. US Department of Agriculture, Forest Service, Berkeley, CA: Pacific Southwest Forest and Range Experiment Station, 1985. 16 p. https://doi.org/10.2737/PSW-GTR-82
22. Dowdy A.J., Mills G.A., Finkele K., de Groot W. Australian Fire Weather as Represented by the McArthur Forest Fire Danger Index and the Canadian Forest Fire Weather Index: Technical Report 10. Australia, Melbourne, The Centre for Australian Weather and Climate Research, 2009. 84 p.
23. Dowdy A.J., Mills G.A., Finkele K., de Groot W. Index Sensitivity Analysis Applied to the Canadian Forest Fire Weather Index and the McArthur Forest Fire Danger Index. Meteorological Applications, 2010, vol. 17, iss. 3, pp. 298–312. https://doi.org/10.1002/met.170
24. Sanabria L.A., Qin X., Li J., Cechet R.P., Lucas C. Spatial Interpolation of McArthur's Forest Fire Danger Index across Australia: Observational Study. Environmental Modelling & Software, 2013, vol. 50, pp. 37–50. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2013.08.012
25. Sharples J.J., McRae R.H.D., Weber R.O., Gill A.M. A Simple Index for Assessing Fire Danger Rating. Environmental Modelling & Software, 2009, vol. 24, iss. 6, pp. 764–774. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2008.11.004
26. Turner J.A., Lawson B.D. Weather in the Canadian Forest Fire Danger Rating System: A User Guide to National Standards and Practices. Canadian Forest Service Information Report BC-X-177, 1978. 40 p.
27. Wotton B.M. Interpreting and Using Outputs from the Canadian Forest Fire Danger Rating System in Research Applications. Environmental and Ecological Statistics, 2009, vol. 16, no. 2, pp. 107–131. https://doi.org/10.1007/s10651-007-0084-2