Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние изученности вопроса 10
2 Район, объекты наблюдений, программа и методы исследований 25
2.1 Район и объекты наблюдений 25
2.2 Программа исследований 73
2-3 Методики исследований 74
3 Горимость лесов Средней Сибири 93
3.1 Географические особенности возникновения лесных пожаров от гроз 93
3.2 Оценка горимости лесов по лесопожарным районам 111
4 Механизм возникновения лесного пожара от грозы 132
4.1 Зажигание электрической искрой лесных горючих материалов 134
4.2 Факторы, влияющие на возникновение лесного пожара от грозы 147
5 Факторы, влияющие на частоту возникновения лесных пожаров от гроз 198
5.1 Природные факторы 200
5.2 Антропогенные факторы 243
6 Классификация лесной территории по степени пожарной опасности от гроз 257
6.1 Классификация лесных участков по степени пожарной опасности от гроз на примере Ярцевского авиаотделения (Енисейская равнина) 260
6.2 Классификация лесных участков по степени пожарной опасности от гроз Приангарского лесопожариого района 265
6.3 Классификация лесов Красноярского края по степени пожарной опасности от гроз 273
6.4 Спутниковые данные при решении задачи прогнозирования грозовой пожарной опасности в лесу 283
Заключение 290
Библиографический список 293
Приложения 330
- Программа исследований 73
- Оценка горимости лесов по лесопожарным районам
- Факторы, влияющие на возникновение лесного пожара от грозы
- Классификация лесных участков по степени пожарной опасности от гроз Приангарского лесопожариого района
Введение к работе
Актуальность, проблемы. Ежегодно на Земле возникает несколько десятков тысяч лесных пожаров, причиной которых являются грозы. Распределение грозовых пожаров по территории неравномерное. Так, например, на территории Канады возникает от гроз до 52% лесных пожаров, а в Германии лишь около 1%. На территории России ежегодно регистрируется от 1100 до 5100 лесных пожаров от гроз на охраняемой территории, площадь которых варьирует от 22 до 890 тыс. га. (Коровин, Зукерт, 2004). Часто после грозы на огромной территории могут возникнуть одновременно несколько десятков лесных пожаров. Но лесной пожар от молнии может быть обнаружен лишь через несколько дней после прохождения грозы. Пожары от молний в отличие от пожаров, причиной которых является человек, могут возникать в любом месте, часто удаленном и не связанном с транспортными путями. Это затрудняет их своевременное обнаружение и пожары распространяются на большие площади.
В США, Канаде, Англии, Франции и Австралии налажена система слежения за грозами и определения координат молниевых разрядов в землю, с точностью от 1 км до 100 м в зависимости от конструкции пеленгатора (Nogg)e, et al., 1976; Cummins, et al., 1998). На территории России с 1997 в ряде регионов года работает система регистрации молниевых разрядов, которая позволяет определять их координаты и параметры на территории измеряемой сотнями и тысячами километров, (Азметов, Беляев, Московснко, 2003). В то же время проблема обнаружения и тушения пожаров от молний остается острой.
Не каждый удар молнии, достигающий земли, вызывает.загорание. По данным канадских исследователей, в Британской Колумбии один пожар от молнии приходится в среднем на 50 разрядов, а в Альберте - па 1400. В таежной зоне Средней Сибири один пожар возникает в среднем на 200
5 разрядов. При этом учитывается количество только зарегистрированных пожаров и неизвестно сколько возникло, но не было обнаружено.
В России проблемой лесных пожаров от гроз занимались многие исследователи (Чирвинский, 1950; Грибанов, 1953, 1955; Успенский, 1959; Листов, 1967; Курбатский, 1976; Захаров, Столярчук 1977; Столярчук, 1982; Арцыбашев, Губин, 1978; Бейсембаев, 1984; Коровин, Зукерт, 2004). Исследование пожаров от гроз сводилось в основном к анализу их статистики и к описанию, а сам механизм возникновения пожара от молнии и условия его развития не рассматривались.
В связи с изменением климата и прогнозируемым потеплением ожидается увеличение количества природных источников огня (молний), а также смещение повышенной пожароопасное в северные леса (Kasischke et al., 1995; Павлов, 2003).
Проблема лесных пожаров от гроз актуальна для Средней Сибири, где их ежегодно возникает более тысячи на площади свыше 140 тыс. га. Поэтому возникает необходимость изучения природы пожаров от молний и разработки классификации лесного фонда по степени пожарной опасности от гроз с целью прогнозирования их возникновения, тушения и снижения, наносимого ими, экологического и экономического ущерба.
Цель исследования: выявить закономерности возникновения и развития лесных пожаров от гроз, и на их основе классифицировать леса Средней Сибири по степени пожарной опасности от гроз для улучшения охраны лесов.
В связи с поставленной целью были определены следующие задачи исследования:
Провести анализ горимости лесов от гроз в Средней Сибири;
Определить особенности возникновения лесных пожаров от молнии;
Выявить факторы, влияющие на частоту пожаров от гроз;
Разработать классификацию лесных участков по степени пожарной опасности от гроз.
Научная новизна. Выявлены закономерности возникновения и развития лесных пожаров от гроз в различных лесорастительных условиях.
Экспериментально определено критическое влагосодержание лесных горючих материалов, при котором возможно их загорание от молнии. Установлено, что горение, возникшее от молнии, может находиться в стадии тления до 10 суток без обнаружения.
Выявлена связь возникновения пожаров от гроз с гранулометрическим составом почвы. Установлена связь частоты пожаров от гроз с интенсивностью геомагнитных аномалий территории.
Показано, что в условиях Средней Сибири облака пожаров способны инициировать разряды молний, которые, в свою очередь, могут вызывать новые лесные пожары. Определены причины, вызывающие разрушение стволов деревьев молнией.
Проведена классификация лесных участков по степени пожарной опасности от гроз.
Практическое значение. Для западной части Средней Сибири проведена классификация лесных участков по степени пожарной опасности от гроз, выявлены территории с повышенной грозовой пожарной опасностью, определены сроки обнаружения пожаров после прохождения гроз.
Разработаны рекомендации по использованию спутниковых данных для обнаружения лесных пожаров от молний, что позволяет лесохозяйственным службам улучшить организацию охраны лесов от пожаров и минимизировать их отрицательные последствия.
Классификация лесной территории по степени пожарной опасности от гроз прошло опытно-производственную проверку в авиаотделениях Красноярской базы авиационной охраны лесов на территории Енисейского, Туруханского и Богучанского районов Красноярского края.
Материалы диссертации включены в лекционный материал, учебные пособия по дисциплинам «Лесная пирология», «Метеорология и
климатология» и используются в учебном процессе при подготовке инженеров лесного хозяйства на лесохозяйственном факультете СибГТУ по специальности 260400.
Защищаемые положения
1 Пространственно-временное распределение пожаров от гроз в лесах
Средней Сибири, обусловлено физико-географической зональностью и
климато-метеорологическими условиями: наибольшее их количество
возникает в горной и в южной тайге, а наименьшее - в зоне травяных лесов.
Особенностью возникновения лесного пожара от молнии является то, что очаг горения в стадии тления может находиться внутри слоя лесного горючего материала длительное время после грозы (от 5 до 10 суток в зависимости от вида ЛГМ и условий погоды).
Очаг горения от молнии возникает при влагосодержании ЛГМ менее 11% и с увеличением толщины слоя ГМ возрастает вероятность его загорания.
Классификация лесной территории по степени пожарной опасности от гроз основана на комплексном учете климатических и лесорастительных факторов, что дает возможность ее прогнозирования.
Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации докладывались на Всесоюзной конференции "Аэрокосмический мониторинг таежных лесов" (Красноярск, 1990); Международной конференции "Лесные пожары: возникновение, распространение и экологические последствия" (Томск, 1995); научно-практической конференции "Проблемы химико-лесного комплекса" (Красноярск, 1998); Международной копфереиции по синхротронному излучению (Новосибирск, 1999); Международной конференции "Crossing the Millennium: Integrating Spatial Technologies and Ecological Principles for a New Age in Fire Management (Boise, Idaho, USA, 1999); Региональной межвузовской конференции "Эколого-экоиомические проблемы Красноярского края" (Красноярск, 2000); Международной научной конферснции'Тпе Role of Boreal Forests and
Forestry in the Global Carbon Budget" (Edmonton, Alberta, Canada, 2000); Международной конференции "Лесные и степные пожары: возникновение,
распространение, тушение и экологические последствия" (Иркутск, 2001); международной научно-практической конференции "Охрана лесов от пожаров в современных условиях" (Хабаровск, 2002); Международной конференции "Природные пожары: возникновение, распространение, тушение и экологические последствия" (Томск, 2003); Всероссийском совещании "Дендрохронология: достижения и перспективы" (Красноярск, 2003); Международном научно-практическом семинаре "Управление лесными пожарами на экорегиональном уровне" (Хабаровск, 2003); Всероссийской конференции "Структурно-функциональная организация и динамика лесов" (Красноярск, 2004); Всероссийской научно-практической конференции «Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы» (Красноярск, 2004).
Личный вклад автора. Работа является результатом 20-летних исследований. Тематика входила в планы НИР Сибирского отделения АН СССР и кафедры лесоводства СибГТУ, проектов Российского фонда фундаментальных исследований 01-04-49340 (2001-2003) и 04-04-49484 (2004-2006), совместного российско-американского проекта 99-1СА-076 (2000-2004). Все исследования по теме диссертации выполнены непосредственно автором либо под его руководством и при его непосредственном участии. Автор разрабатывал программы и методики, проводил анализ, обобщение и интерпретацию полученных результатов.
Исходные материалы. В основу работы положены данные наблюдений на 56 постоянных и временных пробных площадях, а также описание более 160 маршрутных обследований, доступные статистические материалы Красноярской базы авиационной охраны лесов от пожаров, лесхозов и метеорологических станций Красноярского края. Кроме этого, проведено свыше 1200 опытов по моделированию зажигания электрической искрой и
9 кратковременной электрической дугой разных видов лесных горючих
материалов при их различном влагосодержании.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 49 печатных работ, в том числе монография (в соавторстве).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, библиографического списка и приложений. Объем рукописи составляет 348 стр., включает 53 таблицы, 64 рисунка и список литературы, содержащий 370 источников, в том числе 56 иностранных.
Автор признателен д-р с.-х. наук профессору П.М. Матвееву и д-р биологических наук профессору А.П. Абаимову за научные консультации и постоянный интерес к работе, а также благодарен д-р с.-х. наук профессору Э.Н. Валендику за ценные советы, которые были учтены при подготовке рукописи диссертации
Программа исследований
Территория представляет собой всхолмленную террасированную поверхность с бугристо-западипным рельефом с общим уклоном на северо-запад менее 10. Растительный покров дифференцирован по рельефу и обусловлен развитием эрозионных процессов.
Типологическое разнообразие лесов определяется рядом фактором как природных, так и антропогенных. Плоские поверхности древних террас, плакоры, вершины холмов и верхние части пологих склонов, сложенных в основном песками и легкими суглинками, заняты сухими сосняками с брусникой, лишайниками и зелеными мхами. В сосняках зеленомошного ряда очень часто в подросте присутствуют, а при длительном отсутствии пожаров, доминируют темнохвойньге породы (ель, пихта, кедр). С увеличение влажности почв на пониженных гипсометрических уровнях произрастают сосняки зеленомошного ряда (кустарничково-зеленомошные, разнотравно-зеленомошные, вейниково-зеленомошные), иногда с формирующимся ярусом темнохвойных пород. Леса сильно нарушены пожарами и рубками. Вырубки и гари представлены преимущественно как сомкнувшимися, так и несомкнутыми молодняками сосны разнотравной, вейниковой и осочковой групп типов леса.
Почва - иллювиально-железистый песчаный подзол. К общим свойствам выделенных типов почв следует отнести ведущую роль подзолистого процесса в генезисе всех выделенных типов почв (подзола, подзолистой и дерново-подзолистой), небольшую мощность и легкий (песчаный и супесчаный) гранулометрический состав. Однако существуют некоторые различия в почвах разных участков. Здесь следует назвать весьма существенные различия в морфологии почв разных участков, связанные с их генетическими особенностями. По таксономической номенклатуре почва некоторых участков (1 и 2) относится к дерново-слабоподзолистому супесчаному типу. Данный тип почв характеризуется высокой кислотностью, довольно низким содержанием гумуса и малодоступными формами элементов питания, что выражается в большой величине показателя C:N.
Лесостепная зона. По лесорастителыюму районированию территория Погорельского и Юксеевского боров отнесена к району Красноярской островной лесостепи. Описание рельефа, почв, климата и растительности сделано по Г.М. Сергееву (1971).
Красноярская лесостепь представляет собой предгорные, высоко поднятые, глубоко расчлененные холмисто-увалистые равнины, расположенные вдоль северо-восточного подножья Восточного Саяна и в основном на левобережье Енисея. На западе она граничит с Чульгмо-Енисейской водораздельной возвышенностью. Абсолютные высоты в предгорной части достигают 320-400 м, а в северной - 250-280 м. В пределах отдельных лесостепей существуют различия между южными предгорными частями и северными районами, постепенно переходящими без определенной орографической границы в Западно-Сибирскую низменность и Средне-Сибирское плоскогорье.
Микрорельеф лесостепной территории представлен глубокими ложбинами и увалообразными повышениями, являющимися следствием переработки рельефа эрозионными процессами. Кроме того, значительное распространение имеют бугры и западины. Четвертичные отложения повсеместно перекрывают коренные породы и представлены в основном озерно-аллювиальными суглинками и глинами с гравийно-галечппковым горизонтом у основания.
Годовая суммарная радиация на территории лесостепи составляет 90-100 ккал/см . Из местных факторов существенное влияние на климатические условия оказывают горные системы, простирающиеся вдоль южных границ лесостепи. В создании микроклиматических условий большое значение имеет мезорельеф. В течение года лесостепь получает 86.6-88.0 тыс. ккал/см суммарной радиации (Головин, 1960). Температурные условия благоприятны для развития растений средних широт умеренного пояса. Годовая сумма осадков 400 мм, гпдротермический коэффициент составляет 1.2-1.6. Распределение осадков по территории неравномерное. Красноярская лесостепь получает в среднем от 366 (лесостепь) до 413 мм (подтайга) осадков, на теплую половину года приходится 70% от годовой суммы и наибольшее их количество выпадает в июле-августе, Вегетационный период в среднем составляет 144 дня. Резкая континентальность климата обусловливает глубокое и длительное промерзание почв. Почвенный и растительный покров определяются континентальностыо климата и карбонатностыо, слагающих этот район пород, строго приурочены к определенным морфологическим условиям и в целом отличаются большой пестротой. Почвообразующими породами являются в основном глины и тяжелые суглинки. Довольно сильная расчлененность территории обусловливает хороший дренаж почв, исключающий явления массового заболачивания водораздельных пространств.
В связи с неоднородностью геолого-геоморфологических и климатических условий, Красноярская лесостепь представлена лесостепными и подтаежными ландшафтами и отличается многообразием и сложным сочетанием растительности и почв. Растительный покров представлен сочетанием двух типов растительных формаций: лесной и лугово-степной. Лесная формация, окружающая лесостепь на ее равнинной части, занята как сосновыми и соспово-листвешшчпыми, так и темнохвойными лесами травяными и мелкотравно-зеленомошными на дерново-подзолистых почвах, являясь как бы переходной полосой от лесостепи к темнохвойной тайге (Лащинский, 1981), В составе лесов значительное место занимают производные лиственные леса, представленные березой и осиной. Южные и западные предгорные ландшафты подтайги образованы березово-сосновыми и соспово-листоеииичными травяными лесами таежного типа. Северная часть Красноярской лесостепи имеет антропогенное происхождение: до ее освоения территория была покрыта темнохвойными лесами (Кошкарова, 1986; Савина, 1986).
Оценка горимости лесов по лесопожарным районам
В целях эффективной организации охраны лесов от пожаров Э.Н. Валендик (1963) произвел лесопожарное районирование лесной территории Красноярского края и Тувинской республики. Выделенным районам он дал подробную климатическую и лесорастительную характеристику, а также провел анализ фактической горимости лесов. Схема лесопожарного районирования приведена на рисунке 3.6.
На территории Красноярского края и Тувинской республики было выделено 6 лесопожарных районов. Выделенные районы различаются между собой по природным условиям, главным критерием выделения районов была фактическая горимость лесных территорий. Фактическая горимость лесов района (как общее понятие) зависит от их природной пожарной опасности (по фенологическим периодам), от погодных факторов и от появления источников огня (Софронов, Волокитина, 2002).
За более чем 40-летний период изменились некоторые климатические характеристики, а другие пополнились новыми сведениями, снизилась лесистость территории за счет хозяйственной деятельности, стала несколько иной и фактическая горимость выделенных района, кроме того, при анализе не разделялись пожары по причинам их возникновения. Пожароопасный сезон от гроз в лесопожарных районах начинается в мае и заканчивается августе,, за исключением Тувинского горно-лиственничного района.
В таблице 3.7 приведены даты са\шх ранних и самых поздних обнаруженных лесных пожаров, возникших от грозы, на территориях авиаотделений за период 1992-2004 гг. Продолжительность пожароопасного сезона от гроз составляет от 90 до 50 % дней от продолжительности фактического пожароопасного сезона. Сроки начала, и окончания пожароопасного сезона от гроз сильно варьируют по годам даже в приделах территории одного авиаотделения.
Бывают годы, когда в течение всего пожароопасного сезона не регистрируется ни одного пожара по причине грозы, например, в Красноярском, Пировском, Курагинском, Ермаковском, Кызыльском авиаотделениях. Наибольшее количество пожаров от гроз возникает в июле месяце (таблица 3.8)
В районах горной и равнинной темнохвойной тайги до 30% пожаров наблюдаются в мае и первой декаде июня.
В лесостепном районе практически все пожары возникают в первых числах июня. Наиболее стабильно регистрируются пожары от гроз на территории Тунгусского сосново-лиственничного и Приангарского лесопожарных районов, коэффициент варьирования - 71% и 41%, соответственно. На территории Средней Сибири до 60 с.ш. грозовая деятельность начинается в мае и заканчивается в сентябре. Различие в распределении числа пожаров, возникших от гроз, в течение пожароопасного сезона по авиаотделеииям связано с преобладанием типов леса, произрастающих на их территориях, очередностью их пожарного созревания и ходом погоды.
Фактическая горимость лесопожарпых районов оценена по методикам, предложенным ГЛ. Мокеевым (1958, 1962) и М.А. Сафроновым (198 3, 1990).
Наибольшая частота пожаров отмечается на территории Приангарского лесопожарного района, где наблюдается сочетание факторов, которые способствуют частому возникновению пожаров. Это повышенная грозовая активность, высокий класс природной пожарной опасности насаждений (сосняки и лиственничники лишайниковых и зеленомошных типов леса), повышенное число дней (до 90 дней) с высоким классом пожарной опасности по условиям погоды, орография района. Оценка горимости района по относительной площади пожаров очень высокая, более 300 га/100 тыс. га в сезон. По индексу горимости характеризуются, как повышенная - 2.6-2.8 км/100 тыс. га в сезон (таблица 3.9). Большие охраняемые площади авиаотделений, расположенные в рассматриваемом лесопожарном районе, не позволяют своевременно обнаруживать пожары, возникающие от гроз. Высокая пожарная опасность насаждений и труднодоступность мест, где возникает пожар, приводит к высокой горимости лесов.
Менее подвержен пожарам от гроз лесостепной лесопожарный район. Насаждения здесь представлены обособленными участками, расположенными островами среди лугов, степей, сельскохозяйственных угодий. Насаждения лесостепи территориально привязаны к теневым склонам или западинам среди холмов (Фарбер, 2000). Они произрастают на влажных почвах с тяжелым гранулометрическим составом (Горшеиин, 1955). В виду этого, вероятность попадания молнии в такие насаждения и их загорания небольшая.
Факторы, влияющие на возникновение лесного пожара от грозы
Как известно, при образовании достаточно большой разницы потенциалов, между облаком и землей возникает электрический разряд (Хромов, 1940; Стекольников, 1955; и др.). Он имеет две основные стадии - лидерную и главный удар. Лидер ионизирует воздух и подготавливает проводящий канал для основного удара. При приближении лидера к земле напряженность поля возрастает, что приводит к развитию направленных вверх стримеров (электрических зарядов), берущих начало на остриях предметов, деревьях и других выступах на земной поверхности. Один из образовавшихся стримеров, наиболее развитый (там, где напряженность поля наибольшая), притягивает к себе лидер, влияя на его путь вблизи земли. Это и определяет место на земной поверхности, в которое ударит молния.
Расстояние притяжения между лидером и объектом на земле, с которого развился стример, зависит от заряда стримера и высоты объекта. Установлено, что для покрытой лесом низменности оно составляет около 50 м (Мюллер, Хиллебранд, 1969; Чалмерс, 1974). На подавляющей части своего пути молния не реагирует на состояние земной поверхности и только последние 50-500 м ее траектории детерминированы (Базелян, РаЙзер, 2001).
Рассматривая полог леса как относительно ровную поверхность, где высота отдельных деревьев превышает эту поверхность не более, чем на несколько метров, так по данным П.М. Верху нова (1976) и В.В. Загреева (1978) в однородном древостое изменчивость высот составляет 3-10%. Почва однородна в пределах влияния лидера и стримера друг на друга таким фактором, как высота деревьев, в формировании интенсивного стримера можно пренебречь. То есть, на образование интенсивного стримера в пологе леса будут оказывать наиболее существенное влияние два условия: форма кроны дерева и его физиологическое состояние. Как известно, напряженность поля особенно велика у тел с большой кривизной. Отсюда, деревья с островершинной кроной будут иметь более развитый стример, чем деревья с шарообразной или иной формой кроны при прочих равных условиях. Так, по данным П.С. Погребняка (1968) деревья с пирамидальными, островершшшыми кронами повреждаются чаще, чем деревья с кронами широкогоризонтальными, раскидистыми.
Под физиологическим состоянием, влияющим на образование интенсивного стримера, мы понимаем усыхающее или сухостойное, суховершинное или с несколькими усохшими ветвями в верхней части кроны дерево. Усыхающее или сухостойное дерево, в сравнении с живыми, нормально развивающимися деревьями, несет на себе большой электростатический заряд, который возбуждает развитый, направленный вверх стример (Иванов, 1996).
Условия образования электростатического заряда на сухостойном дереве могут быть следующие: при трении в ветреную погоду воздуха об отдельные части дерева или их между собой, на одревесневших частях растений происходит накопление электростатического заряда (Патури, 1979). С увеличением скорости ветра увеличивается ток с острия (Чалмерс, 1974). Скорость же обдувания сухостойного дерева выше, чем живого, ввиду отсутствия листьев и веточек, которые снижают скорость ветра внутри кроны и распределяют электростатический заряд на большой площади. Данные, полученные Д.А. Чалмерсом (1974), показывают, что при напряжении поля 5000 в/м, деревья, покрытые листвой, не короиируют, а на деревьях, не покрытых листвой при 1000 в/м возникает разряд. При испарении воды из пористого материала также возникает электростатический заряд (Фролов, 1982).
При проведении маршрутных лесопирологических обследовании, нами выявлено более 200 пораженных молнией деревьев. Установлено, что в 47% случаев они были одинаковыми по высоте с окружающими их деревьями в насаждении, 28% - выше окружающих, и 25% - одинокостоящими. При рассмотрении по породам, было выявлено, что 50% пораженных молнией лиственниц были выше, чем окружающие их деревья в насаждении, 31% одинокостоящие, и только 19%- одинаковые по высоте. Для сосны прослеживается противоположная тенденция: 90% деревьев пораженных молнией были одинаковые по высоте с окружающими их деревьями, и только -10% одинокостоящими. Следует отметить, что сосны «одинаковые по высоте» в 50 % случаев находились на границе насаждения. Доля сухостойных деревьев в наших наблюдениях от общего числа деревьев, в которые ударила молния и произошел пожар, составила 16%.
Если лидер молнии попадет в зону притяжения стримеров, образовавшихся на деревьях с разным физиологическим состоянием, то при равных прочих условиях вероятность попадания молнии в усыхающее или сухостойное дерево выше. Нам удалось провести подобное наблюдение на территории Енисейского лесхоза, Красноярского края где проводились экспедиционные работы. Среди обширного болота располагалось небольшая гряда (островок), на котором компактно произрастали береза, лиственница, сосна, и кедр. Кедр был сухой его высота по отношению к другим деревьям, меньше на 1-1.5 м. Молния из этой группы деревьев выбрала кедр, у которого от удара образовавшаяся щепа разлетелась в радиусе 17 метров. На других деревьях следов молнии обнаружено не было.
При маршрутном лесопирологическом обследовании насаждений (протяженностью 10 км) в Саянском лесхозе Красноярского края (Восточный Саян) были зафиксированы пораженные молниями следующие деревья: лиственница - 13 раз (48%), кедр - 7 (26%), сосна - 5 (18%) и береза 2 раза (8%). По преобладающей породе насаждения в лесхозе занимают следующие площади кедр 207 тыс. га, береза 73 тыс. га, лиственница 48 тыс. га, сосна 33 тыс. га. Причина такой встречаемости пораженных деревьев молнией может быть связана с тем, над каким насаждением развивалась гроза, характером поражения и индивидуальной способностью дерева сохранять след удара молнии.
Классификация лесных участков по степени пожарной опасности от гроз Приангарского лесопожариого района
Территория Приангарского лесопожарного района была разбита на отдельные районы - квадраты. Патрулирование территории производится исключительно авиасредствами. Согласно нормам, принятым в авиационной охране, допустимая дальность видимости в любом направлении для летчика-наблюдателя при планировании маршрутов до 30 км (Щетинский, 2001). В силу этого, размеры отдельного квадрата 30x30 км вполне достаточны для решения поставленной задачи. Различные факторы оказывают разное влияние на возможность возникновения пожаров от МОЛЕГИИ. Поэтому, факторы разделили по значимости и придали им коэффициент от 1 до 4. На возникновение лесных пожаров от гроз оказывают ВЛИЯЕШЄ следующие факторы: 1. Лесотипологическая характеристика насаждевіия и его способность к загоранию (Т). Коэффициент значимости - 4; 2. Наличие наземных молниевых разрядов при прохождении грозы, как источника огня в лесу (М), При этом не учитываются молниевые разряды от гроз фронтального характера, при прохождении которых произошло снижение класса пожарной опасности по погоде до 1-го.
Коэффициент значимости -3; 3. гроз фронтального характера, при прохождении которых произошло снижение класса пожарной опасности по погоде до 1-го. Коэффициент значимости-3; 4. Рельеф местности (высота над уровнем моря) (Р). Коэффициент значимости-2; 5. Среднее число дней с грозой за год на данной территории (Г). Коэффициент значимости - I; 6. Среднее число осадков за пожароопасный сезон (О). Коэффициент значимости- I; 7. Пересеченность местности (заболоченность) и наличие антропогенно измененных участков (места рубок) (П), которые влияют на маршруты прохождения и места зарождения внутримассовых гроз и определяет наиболее привлекательные места для наземного разряда молнии (высокие места). Коэффициент значимости - 1; 8. Удаленность от населенных пунктов и мест хозяйственной деятельности человека, исключающая оперативную ликвидацию загорания (У). Коэффициент значимости- 1; Для количественной оценки грозовой пожарной опасности в лесах Красноярского Приангарья по разнородным признакам использовали систему баллов. Каждый фактор измеряется количественным значением, изменяющимся в определенном интервале. Длина этого интервала является длиной опорной пятибалльной шкалы (Арманд, 1975). Каждый установленный нами фактор, оказывающий влияние на пожарную опасность территории, оценивали по пятибалльной шкале (таблицы 6.3 и 6.4).
Каждая ограниченная территория по оцениваемым факторам получает промежуточные баллы. Полученное число баллов для каждого фактора умножили на коэффициент значимости. И, с учетом этого, коэффициента перемножили между собой (см. уравнение). Максимальное полученное произведение (Е), в нашем случае оно составило 72000, является длиной оценочной опорной шкалы. За основу построения редуцированной (основной) шкалы произвольно принимаем Редуцированная шкала оценки степени грозопожароопасности приведена в таблице 6.5. В зависимости от количества единиц, полученных в результате перемножения, каждому квадрату присваивается определенный класс, и, соответственно, степень грозопожароопасности лесного участка. Рассмотрим последовательность получения оценки возникновения лесных пожаров от гроз на примере одного из квадратов, расположенного в западной части Приангарья на территории Манзенского авиаотделения. Здесь преобладают сосновые и лиственнично-сосновые насаждения - 5 баллов. При прохождении грозы зафиксированы координаты одного наземного разряда молнии - это соответствует 1 баллу. Высота рельефа местности 530 м над уровнем моря - 4 балла. Средняя годовая продолжительность гроз 20 дней, что соответствует 2 баллам. Среднее количество осадков в течение сезона 420 мм - 2 балла. В данном удаленном районе не велись рубки - 1 балл. Удаленность его от мест хозяйственной деятельности человека более 50 км - 5 баллов. Произведение баллов с учетом их коэффициентов значимости составило 11520, что соответствует 2 классу редуцированной шкалы. На рисунке 6,2 представлена карта - схема деления Приангарского лесопожарного района по степени пожарной опасности от гроз. Для проверки совпадения и анализа редуцированной шкалы классов с фактическим количеством лесных пожаров от молний и их распределением провели корреляционный анализ. Коэффициент корреляции между средним числом пожаров от гроз и произведением промежуточных баллов равен 0.98. То есть оценка опасности возникновения лесных пожаров от молний в исследуемом регионе по предложенным факторам вполне корректна (Иванов, Коршунов, Матвеев, 2005).
