Некоторые особенности сезонной и суточной динамики лесных пожаров на территории Оренбургской области

Некоторые особенности сезонной и суточной динамики лесных пожаров на территории Оренбургской области

Д.А. Танков, аспирант, Н.А. Жамурина, к.б.н., Оренбургский ГАУ, А.А. Танков, к.с.-х.н, управление Россельхоз-надзора по Оренбургской области

Лесные пожары ежегодно причиняют значительный ущерб окружающей среде и народному хозяйству. Последствия лесных пожаров чрезвычайно разнообразны и масштабны не только по своей широте, но и по глубине воздействия на состояние и дальнейшее развитие лесов и на окружающую природную среду [1, 2].

Лесные и другие природные пожары весьма неравномерно распределяются в пространстве и во времени, поэтому важно знать особенности их динамики для правильной оценки и прогноза пожарной опасности в лесу, эффективного расходования средств на обнаружение и ликвидацию лесных пожаров [3, 4].

Данные о горимости лесов государственного лесного фонда Оренбургской области, представленные в Лесном плане Оренбургской области, дают только средние характеристики горимости лесов области и не отражают реальной оценки лесопожарной обстановки отдельных лесничеств, характера возникновения и распространения лесных пожаров, их пространственные и временные параметры.

Особую актуальность исследованию придают события 2010 г., когда, по официальным данным, в пределах Оренбургской области на землях лесного фонда было зафиксировано 754 возгорания, огнём пройдена площадь 5561 га,

в том числе лесная — 5419 га. В огне верховых пожаров погибло 715 га насаждений. Средняя площадь одного пожара составила 7,4 га, а ущерб от лесных пожаров достиг 26,9 млн руб. [5].

Объекты и методы. Данная работа посвящена изучению сезонных и суточных закономерностей возникновения и распространения лесных пожаров на территории Оренбургской области. Анализ проводили с помощью метода кластерного анализа [6]. Расчёты осуществляли по числу пожаров в разрезе лесничеств и Бузулукского бора, с использованием данных книг учёта лесных пожаров. По причине отсутствия подробной информации о лесных пожарах в исследовании не учитывалось Грачёвское лесничество.

Результаты исследования. В Оренбургской области пожароопасный сезон длится обычно с апреля по октябрь. В зависимости от распределения количества пожаров по месяцам пожароопасного периода выявили шесть кластеров.

Первый кластер, содержащий 7 лесничеств (Акбулакское, Кваркенское, Первомайское, Сакмарское, Ташлинское, Тюльганское, Шар-лыкское), характеризуется весенним пожарным пиком (май) и летним пожарным максимумом (июль-август), когда количество пожаров в среднем составляло соответственно до 18,8 и 29,1—18,9% от их количества за сезон.

Характерной особенностью Абдулинского, Асекеевского, Бугурусланского и Северного лесничеств, вошедших во второй кластер, является то, что пожарный максимум приходится

на апрель-май (71,8% от количества пожаров) с пиком в мае (44%). Также в данном кластере пожары не зарегистрированы в июне.

Третий кластер включает в себя одно лесничество — Саракташское и характеризуется пожарным максимумом в мае-июне, когда возникает суммарно до 75% пожаров от их количества за сезон.

Четвёртый кластер, включающий в себя Бузулукское, Беляевское, Домбаровское, Куван-дыкское, Краснохолмское, Илекское, Орское, Пономарёвское, Сорочинское и Соль-Илецкое лесничества, характеризуется плавным снижением количества пожаров с апреля (17,1%) по октябрь (11,1%).

Пятый кластер объединяет Оренбургское и Чернореченское лесничества и Бузулукский бор. Характеризуется весенне-летним пожарным максимумом — с апреля по июнь, когда суммарно возникает до 67,3% всех пожаров за сезон, при этом пожарный пик приходится на май (27,4%). С июля по октябрь наблюдается снижение количества пожаров.

Шестой кластер (Адамовское, Новосергиев-ское и Новотроицкое лесничества) отличается летне-осенним (август-октябрь) пожарным максимумом, когда количество пожаров суммарно достигает 64,1% от их количества за сезон. Пожарный пик — 24,5% — приходится на сентябрь.

Таким образом, в апреле максимальное количество пожаров возникает в лесничествах первого кластера, в мае — второго и пятого, июне — третьего, июле —четвёртого и сентябре — шестого. По большинству кластеров наибольшее количество пожаров возникает весной, в первой половине и середине лета. Исключение составляет кластер № 6, где наибольшее количество пожаров отмечено в период с середины лета до середины осени (рис. 1).

В дальнейшей работе были выделены четыре кластера, содержащие месяцы пожароопасного периода со сходным распределением количества пожаров (рис. 2).

В первый кластер вошли апрель и май. Характерная особенность данного кластера заключается в том, что количество пожаров в апреле и мае (соответственно 15,4 и 22,4%) выше среднего количества пожаров (14,3%).

Второй кластер состоит из одного месяца — июня и отличается тем, что лесные пожары возникают не во всех объектах исследования (зафиксированы в 22 из 28 учитываемых).

Также из одного месяца — июля — состоит и третий кластер. Для него характерно возникновение лесных пожаров практически во всех исследуемых объектах (за исключением Асекеевского лесничества). Количество пожаров в данном месяце (16,0%) выше среднего уровня (14,3

-20

апрель июнь август октябрь

май июль сентябрь

месяцы

Рис. 1 - График распределения количества пожаров (%) по месяцам в пределах кластеров

60

50

40

30

20

0

10

апрель

май

июнь

август

сентябрь

октябрь

июль

20 40 60 80 100 120 140

Расстояния объединения

Рис. 2 - График объединения месяцев в кластеры

лесничество

Рис. 3 - График распределения количества пожаров (%) по часам суток в пределах лесничеств

Период с августа по октябрь является четвёртым кластером и отличается тем, что количество пожаров снижается (с 13,8 до 10,0%) ниже среднего уровня (14,3%).

Таким образом, в лесничествах Оренбургской области и Бузулукском бору периодами с наибольшим количеством пожаров являются апрель-май и июль. Как правило, меньшее количество пожаров возникает в июне и августе-октябре.

Анализ суточного числа лесных пожаров показывает наличие явно выраженной закономерности, проявляющейся в значительном различии числа лесных пожаров, возникающих в разные интервалы суток. Итогом исследования стало формирование трёх кластеров, включающих часы суток, имеющие сходное распределение числа пожаров.

В первом кластере объединены шесть часов суток с наибольшим количеством пожаров — это время с 12 до 18 ч., когда за час возникает от 5,7 до 12,9% суточного числа пожаров. В данный период складываются наиболее благоприятные условия для возникновения пожаров — температура достигает своего максимума, уменьшается относительная влажность воздуха, а вследствие этого снижается и влажность горючих материалов. Также в дневные часы обычно наблюдается усиление ветра и увеличение потенциальных источников огня (например, костры), что также повышает вероятность возникновения пожара.

Второй кластер состоит из двух временных отрезков — это время с 9 до 12 ч., и с 18 до 21 ч.

В эти периоды в среднем возникает от 2,4 до 5,7% суточного числа пожаров.

Третий кластер включает в себя 12 ч. и длится с 21 ч. до 9 ч., в это время отмечается малое число возникающих пожаров — в среднем за час не более 2,9% суточного числа пожаров.

Таким образом, лесные пожары в лесничествах Оренбургской области чаще возникают и быстрее распространяются во второй половине дня. Ночью, утром и вечером, когда понижается температура и повышается влажность воздуха, вероятность возникновения лесных пожаров более низкая. Распределение количества пожаров по часам суток в пределах кластеров приведено на рисунке 3.

Полученные сведения вполне согласуются с данными Е.А. Щетинского [7], выделившего следующие суточные циклы развития лесных пожаров: 9—21 ч. — время максимальной интенсивности горения, тушение пожаров наиболее затруднено; 21—4 ч. — результативность тушения повышается, снижается интенсивность горения; 4—6 ч. — наиболее благоприятное время для тушения пожаров, слабая интенсивность горения; 6—9 ч. — хорошее время для тушения, увеличение интенсивности горения.

Таким образом, выявленное внутрисезонное и суточное распределение пожаров в лесах Оренбургской области указывает на наличие определённых их максимумов в различные временные периоды. Данные сведения позволяют оптимизировать работу организаций, осуществляющих противопожарный мониторинг и ликвидацию пожаров на исследуемой территории.

Литература

1. Шешуков М.А., Громыко С.А. Об оценке эколого-эконо-мического ущерба от лесных пожаров // Лесное хозяйство. 2008. № 3. С. 42-44.

2. Михалёв Ю.А., Груманс В.М., Ряполова Л.М. Эффективность профилактики лесных пожаров // Лесное хозяйство. 2008. № 2. С. 42-43.

3. Софронов М.А., Софронова Т.М., Волокитина А.В. Совершенствование ежедневной оценки пожарной опасности по местным шкалам // Лесное хозяйство. 2009. № 6. С. 44-45.

4. Шешуков М.А., Громыко С.А., Позднякова В.В. Необходимость совершенствования комплексного показателя пожарной опасности в лесу по условиям погоды // Лесное хозяйство. 2007. № 5. С. 42-43.

5. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Оренбургской области в 2010 году. Оренбург, 2011. 241 с.

6. Сошникова Л.А., Тамашевич В.Н., Уебе Г. и др. Многомерный статистический анализ в экономике: учеб. пособие для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 1999. 598 с.

7. Щетинский Е.А. Тушение лесных пожаров: пособие для лесных пожарных. М.: ВНИИЛМ, 2002. 104 с.