Мониторинг катастрофических пожаров в лесах Сибири

Решетневские чтения

Был произведен расчет урожайности зерновых культур для указанных УГМС за 2009 г. Значения рассчитанной и фактической урожайности оказались достаточно близки, в среднем ошибка расчета не превышает 10 %.

В заключение следует сказать, что в результате исследований была разработана и проверена техноло-

гия ежедекадного расчета ожидаемой урожайности зерновых, включающая в себя расчет для одних территорий по регрессионным зависимостям, а для других - с использованием метода года-аналога. Данная технология может быть полезна в оперативной работе для подекадной оценки условий формирования урожайности по рассматриваемой территории.

O. V. Savitskaya

All-Russian Research Institute of Agricultural Meteorology, Russia, Obninsk

COMPLEX USE OF SATELLITE AND AGROMETEOROLOGICAL INFORMATION FOR DECADE ESTIMATION OF CEREAL CROPS CAPACITY

The new technology of estimation of cereal crops capacity is considered, this technology is based on complex use of the land agrometeorological information and satellite data.

© Савицкая О. В., 2010

УДК 681, 51:504

А. И. Сухинин

Институт леса имени В. Н. Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук, Россия, Красноярск

МОНИТОРИНГ КАТАСТРОФИЧЕСКИХ ПОЖАРОВ В ЛЕСАХ СИБИРИ*

Выявлены причинно-следственные связи в процессах возникновения и развития катастрофических лесных пожаров и предложены методы их прогнозирования, предотвращения и профилактики. Даны краткие характеристики трансформаций и долгосрочных последствий для окружающей среды, вызванных массовыми катастрофическими лесными пожарами. Предложена методика оценки интенсивности кромки пожара по измерениям радиационной энергии пожара, сделанным спутниковыми сенсорами.

Приведены статистические данные о числе и площади пожаров в наиболее напряженные годы последних десяти лет. Дано понятие катастрофического пожара как самостоятельного явления. Катастрофическая пожарная ситуация - ситуация, при которой скорость нарастания суммарного периметра кромки пожаров превышает скорость локализации всеми средствами и методами. Она характеризуется совокупностью катастрофических пожаров, действующих на площади более 400 тыс. км2 в условиях длительного антициклона при классе засухи выше 5 и наличии препятствий прохождению атмосферных фронтов, при этом доля площади, пройденной огнем, превышает 10 %. Задымление территории составляет менее 200 м метеорологической дальности видимости, что парализует действия авиационной охраны лесов.

При этом отмечается групповое пространственное распределение массовых крупных и сверхкрупных пожаров, представляющее пространственные кластеры, объединенные общей зоной аэродинамического взаимодействия конвективных колонок и атмосферных барических образований. Кластер массовых пожаров аналогичен мощному тепловому и аэ-

розольному генератору, компактно распределенному в пространстве на очень большой территории, иногда 1 000 х 1 000 км2, сравнимой по размерам с естественными атмосферными образованиями.

В работе предложена и развита гипотеза о положительной обратной связи между ростом антициклона и выделением энергии от экстремальных катастрофических лесных пожаров, действующих на обширных территориях. В данном случае антициклон имеет блокирующий характер, а циклоны проходят через периферию главного антициклона, когда максимум величины индекса пожарной опасности превышает среднее значение более чем в 6 раз. Обычно блокирующий антициклон появляется в России в июне. Он имеет максимальную мощность в конце июля и заканчивается во второй половине августа практически для всех катастрофических ситуаций. Заключение о возможности наступления неуправляемой пожарной обстановки может быть сделано, когда число и общая площадь пожаров превышают критические значения в соответствии с суммарной интенсивностью огня и подавление пожаров силами лесной охраны становится невозможным, и поэтому требуются федеральные ресурсы.

*Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 09-05-98008-р_сибирь_а).

Использование космических, средств и технологий для мониторинга окружающей природной среды

Если дается прогноз возникновения антициклона, носящего блокирующий характер, необходимо провести все возможные профилактические мероприятия и подавить все очаги обнаруженных пожаров, иначе они разрастутся и ситуация станет неуправляемой.

Проведена оценка радиационной энергии для пожаров, имеющих разную силу, и выполнено сравнение полученных значений с экспериментальными данными.

Выполнена оценка энергетических параметров пожаров, обнаруженных в 2006 г. в районе реки Ангара. Для обнаружения «пожарных» пикселей был применен вероятностный подход, при этом вероят-

ность принадлежности рассматриваемых пикселей к числу «пожарных» была установлена как 0,95. Радиационная мощность пожаров оценивалась с помощью соотношения, предложенного Кауфманом. Показано, что измерения радиационной мощности пожара дают важную информацию относительно энергетических характеристик пожара, таких как интенсивность кромки, оценка которой традиционными средствами является затруднительной. Также методика позволяет оценивать количество сгоревшей биомассы, а, следовательно, количество выделяемых при пожарах эмиссий, которые сложно оценить традиционными методами.

A. I. Suhinin

Institute of Forest named after V. N. Sukachev of Russian Science Academy, Siberian Branch, Russia, Krasnoyarsk

MONITORING OF CATASTROPHIC FIRES IN THE FORESTS OF SIBERIA

The casual relations in processes of catastrophic wildfire origination and development are revealed. The methods of their forecasting and prevention are proposed. The summary characteristics of transformations and long-term environmental effects, caused by catastrophic wildfires are given. The method for fireline intensity estimation using satellite fire radiative energy measurements is proposed.

© CyxHHHH А. H., 2010

УДК 681.327.12.001.362

А. С. Туров

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

РАЗРАБОТКА МЕТОДА КОРРЕКЦИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Разработан пороговый метод коррекции определения температуры водной поверхности для вычисления атмосферных поправок на облачность по космическим снимкам со спутника ЫОАА/АУИЕК.

Температура воды - важнейший океанографический параметр. Он принадлежит к числу наиболее важных фундаментальных характеристик океана. Важность регулярных измерений температуры воды на поверхности и по глубине, в сочетании с измерениями солености и плотности высока хотя бы потому, что эти параметры входят во все термогидродинамические уравнения и модели, описывающие состояние Мирового океана, формы его многообразных движений, процессы его взаимодействия с атмосферой, механизмы усвоения океаном энергии солнечных лучей [1].

В последние годы все больше информации о температуре воды регистрируется в виде данных, полученных с космических снимков. Для решения этой задачи идеально подходит спутник МОАА/АУНКЯ.

Отличительной особенностью прибора АУНКЯ является возможность принимать сигнал в окне прозрачности атмосферы 10...12 мкм. Это позволяет оценивать температуру поверхности моря. Прибор одновременно принимает сигнал в видимой и ближней инфракрасной областях спектра при составлении пол-

ного изображения поверхности Земли за одни сутки. Это, при достаточно длинном ряде наблюдений, делает его незаменимым при оценке текущих изменений растительности планеты.

Прибор AVHRR имеет не очень хорошее пространственное разрешение - порядка 1 км, но достаточно широкую полосу обзора - 2 800 км (URL: http://www.ecobez.geo.pu.ru/edu/RS&GISr/c1_2-3.htm).

В пороговом методе коррекции определения тем -пературы водной поверхности априорно выделяются однородные, относительно безоблачные участки на снимке.

Рассмотрим пороговый метод с использованием критерия однородности.

Метод основан на использовании значений температуры поверхности моря, определяемых по средним климатическим данным для конкретного района в заданный период - Тк. Считается, что если средняя температура, замеренная в исследуемом квадрате со снимков прикладной программой, Tp < Тк, то в поле зрения радиометра - облачность.