Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Лесные пожары являются одной из серьезнейших проблем российских лесов. Лесные пожары ежегодно наносят громадный ущерб окружающей среде. Помимо прямого, включающего в себя потери древесины и животного мира, а также затраты на восстановление лесов, существует и косвенный ущерб в виде выбросов различных продуктов горения в атмосферу, таких как аэрозоли, парниковые газы, канцерогены.

Проблема лесных пожаров актуальна во всем мире. Так, во Франции насчитывается около 2800 лесных пожаров, а лесная площадь, пройденная огнем, составляет 28 тыс. га в среднем в год. В Германии ежегодно насчитывается порядка 508 лесных пожаров, в Испании ежегодно поражается огнем 218 тыс. га, в Италии - 126 тыс. га, в Греции - 48 тыс. га лесных площадей. В Корее в среднем в год насчитывается 336 лесных пожаров на площади 1,39 млн. га. В Монголии число лесных пожаров составляет порядка 250 на лесной площади, пройденной огнем, около 100 тыс. га. В России на активно охраняемой территории лесного фонда ежегодно насчитывается 12 - 36 тыс. лесных пожаров, охватывающих площадь от 0,5 до 2,1 млн. га лесных земель. В Томской области, по данным Главного управления КПР за 1951-2002 гг., в среднем в год фиксируется порядка 380 лесных пожаров, поражающих 22,5 тыс. га лесной площади. Максимальное количество лесных пожаров (1167), было зафиксировано в 1982 г., минимальное (61) в 1986 году.

Как видно из вышесказанного, проблема лесных пожаров остается актуальной для большинства стран мира, независимо от степени экономического развития и географического расположения. Подтверждением тому является состоявшаяся недавно конференция ООН по изменению климата, на которой одним из пунктов мер по сокращению выбросов диоксида углерода было реформирование и улучшение охраны леса, и усовершенствование системы лесного хозяйства. В связи с этим необходимо, используя современные научные методы и решения, добиться максимально эффективной организации мероприятий по предотвращению лесных пожаров. С этой целью необходимо изучить весь спектр обстоятельств, способствующих возникновению лесных пожаров, включающий в себя подробный анализ метеорологических и других природных факторов на заданной территории.

Наибольшее количество лесных пожаров сохраняется в Уральском, Сибирском и Дальневосточном федеральных округах. В районах Читинской и Амурской областей, Приморского края и Челябинской области в 2006 г. действовал режим ЧС. Запрет на посещение лесов действовал в Смоленской, Новгородской, Самарской областях, 2 районах Амурской, 4 районах Рязанской, 22 районах Тюменской, 5 районах Свердловской и 4 районах Новосибирской областей, в Удмуртской Республике и Республике Марий Эл, а также в Алтайском крае и в 3 районах Республики Бурятия.

Наиболее напряженная обстановка сложилась в Амурской (огонь прошел за сутки 4065 га), Читинской (2119 га) областях и Республике Тыва (1327 га). На территории Амурской области действовало 15 крупных пожаров. В Читинской области действовало 11 крупных пожаров, при этом было ликвидировано 10, а локализовано 8 крупных пожаров. В Республике Тыва было ликвидировано 2 и локализовано 2 крупных пожара.

1. Причины лесных пожаров

лесной пожароопасность метеорологический профилактика

Для определения угрозы возникновения лесного пожара был введен термин - пожароопасность, выражаемый его вероятностью.

В вопросе определения степени пожарной опасности одни ученые пошли по пути прогнозирования потенциальной пожарной опасности по изучению влагосодержания слоя основных проводников горения биогеоценоза. Недостаток этой методики состоит в том, что факторы, используемые для прогнозов, являются следствием климатических условий и относятся к косвенно действующим.

Метеорологические условия оказывают решающее значение на пожарную опасность в лесах и относятся к прямо действующим факторам. В основном влияние погодных условий связывают:

- с метеорологическими условиями, такими как: скорость ветра, температура и влажность воздуха, интенсивность солнечной радиации, осадки, а также их совокупности;

- с уровнем засухи, представляющим баланс факторов увлажнения и высыхания, вычисляемый с начала пожароопасного сезона и предопределяющий пожарную зрелость участков растительности;

- с грозовой активностью, при ударах молний в землю, являющихся источниками возгорания леса.

Существующее расхождение данных статистики лесных пожаров и материалов учета лесного фонда зачастую не позволяет достоверно оценить причинно-следственную связь природно-метеорологических факторов и лесных пожаров. Использование современных геоинформационных технологий, базирующихся на спутниковых данных о лесных пожарах, позволило оценить эту связь. Полученные закономерности носят физический характер, что позволяет их применять на территории других областей.

Лесные пожары ежегодно причиняют огромный ущерб окружающей среде. Только прямой ежегодный ущерб от лесных пожаров превышает десятки миллионов рублей, включая потери ценных пород древесины, животных и продуктов побочного пользования лесом, не говоря уже о вреде окружающей среде в виде выброса в атмосферу сажи и парниковых газов, который можно отнести к косвенному ущербу. По расчетам ученых, проанализировавших данные о лесных пожарах в Канаде за 1959 - 1999 гг., в результате пожаров эмиссия углерода составила 27 Мт в год. Распад органики после пожара дает такую же величину эмиссии. По другим данным при горении влажных тропических лесов Бразилии количество углерода, выброшенного в атмосферу в форме различных газов, достигает 69 т/га, а количество СО₂ и СО, выбрасываемого в процессе сгорания, 228 т/га и 15,9 т/га соответственно. Сильное задымление атмосферы из-за лесных пожаров может повлечь прекращение работы водного и воздушного транспорта.

Изучение механизма возникновения и распространения лесных пожаров требует рассмотрения целого ряда взаимосвязанных явлений, что приводит к огромным сложностям при теоретическом и, тем более, экспериментальном подходе. Вследствие этого подавляющая часть работ, написанных в последнее время, имеет теоретический характер и не подтверждается экспериментально. Исследователи дают большие математические и аналитические модели, вычислительные алгоритмы, в которые пытаются включить все факторы. С одной стороны, все факторы включить невозможно, с другой, когда их много, становится неясно, какой эффект создается каким явлением. По-видимому, более продуктивно накладывать каждое новое явление последовательно, пытаясь на каждой стадии тщательно изучить теоретический смысл и сравнить с фактическим материалом.

Условия погоды оказывают решающее значение на пожарную опасность в лесах. В основном влияние условий погоды связывают со следующими факторами:

- с метеорологическими величинами, такими как: скорость ветра, температура и влажность воздуха, интенсивность солнечной радиации, осадки, а также их совокупность в различном сочетании;

- с уровнем засухи, представляющем баланс факторов увлажнения и высыхания, который вычисляется с начала пожароопасного периода и предопределяет пожарную зрелость участков растительности;

- с грозами, которые являются природными источниками возгорания леса.

По мнению Г.А. Мокеева, одним из важнейших факторов, влияющих на легкость воспламенения напочвенного покрова, является температура воздуха. С повышением температуры процесс высыхания горючих материалов напочвенного покрова идет быстрее, что, в наибольшей степени, обусловливает легкость и быстроту воспламенения.

По данным влияние температуры воздуха на развитие пожара происходит за счет вовлечения в зону горения воздуха с различной температурой.

Однако, по мнению ряда авторов, температура воздуха оказывает наибольшее влияние на пожарную опасность в сочетании с другими метеорологическими факторами, такими как низкая влажность воздуха или высокая скорость ветра.

Влияние влажности воздуха на процесс горения можно рассматривать в двух аспектах:

- изменения концентрации реагирующих веществ;

- понижение температуры реакции за счет затрат тепла на испарение влаги.

По данным исследования И.М. Ожогина при относительной влажности воздуха 40 - 50 %, существует возможность возникновения низового пожара, а при ее снижении до 30 % пожарная опасность резко возрастает. При относительной влажности воздуха, равной 20 %, низовые пожары переходят в верховые.

Распределение влажности с высотой определяет уровень конденсации в атмосфере и влияет на развитие лесного пожара. Чем выше влажность в пограничном слое атмосферы, тем ниже уровень конденсации и тем при меньших перегревах в дымовом шлейфе произойдет конденсация водяного пара. В пожароопасный период содержание водяного пара в реальной атмосфере может изменяться от 0 до 2 % по объему. При этом концентрация кислорода в объеме воздуха изменится менее чем на 0,5 %, а в основном изменится концентрация азота.

Влияние ветра на развитие лесного пожара сводится к изменению скорости горения и распространению лесного пожара по площади. Для учета влияния ветра на скорость горения вводят характеристику, отражающую процесс перемешивания зоны реакции с окружающим воздухом. В качестве такой характеристики принимается объем вовлечения воздуха на единицу высоты пламени.

Согласно исследованиям Э.Н. Валендика увеличение скорости ветра в лесу оказывает существенное влияние на развитие процесса горения древесины за счет увеличения концентрации воздуха в зоне пламени. При оценке влияния скорости ветра на распространение лесного пожара необходимо учитывать наклон пламени, который увеличивает радиационный поток к древесине, вовлекаемой в процесс горения, с увеличением площади ее подготовки. В настоящее время нет достаточно точной формулы, учитывающей скорость распространения пожара под действием ветра, но имеется достаточно обширный экспериментальный материал.

Исследования, проведенные Э.Н. Валендиком, изучавшим проникновение и трансформацию ветра в сосняках, говорят, что скорость ветра сильно зависит от расстояния его проникновения в глубину древостоя.

Распределение скорости ветра с высотой оказывает большое влияние на высоту распространения дымовых шлейфов. При слабых ветрах на высотах дымовой шлейф достигает уровня конденсации при значительно меньших перегревах на начальных уровнях. Развитие дымового шлейфа выше уровня конденсации приводит к образованию в нем облака, т.е. появлению дополнительной подъемной силы за счет фазового перехода воды. Данное обстоятельство, при определенных условиях стратификации атмосферы, приводит к резкому усилению развития лесного пожара, а вероятность перехода низового пожара в верховой возрастает. Однако стратификация атмосферы не оказывает непосредственного влияния на процесс горения, а влияет на величину вовлечения воздуха в зону горения. Понижение давления в центральной части дымового шлейфа поддерживается благодаря центростремительному ускорению, которое создается за счет тангенциальной составляющей скорости. Дефицит массы в дымовом шлейфе, при определенных условиях, может не компенсироваться потоком воздуха через его боковую поверхность, что приводит к оттоку воздуха из нижних уровней дымового шлейфа, вплоть до зоны горения, а это обстоятельство приводит к увеличению притока воздуха и, как следствие этого, к усилению развития лесного пожара. Изменение направления ветра у поверхности земли на 90 градусов и более следует считать опасным явлением погоды, так как усиливается развитие горения на флангах лесного пожара, становящихся его фронтом и имеющих большую протяженность.

2. Лесные пожары в Томской области

Жаркая и сухая погода лета 2003 года стала причиной резкого роста числа лесных пожаров в Томской области. Особенно тревожная обстановка сложилась в лесах Александровского, Асиновского, Верхнекетского, Молчановского, Томского районов, где были обнаружены крупные пожары. Пожары так же наблюдались и в пригороде Томска (Томский район). Сюда с севера области были переброшены около двадцати авиадесантников. Чтобы справиться со стихией и не допустить гибели людей, уничтожения строений, областная комиссия по чрезвычайным ситуациям через свой рабочий орган - Главное управление по делам ГО и ЧС Томской области - приняла решение оперативно направить вертолетом своих представителей в районы области, сильнее других пострадавшие от лесных пожаров. Специалисты на месте должны были принять решение об оказании необходимой помощи районам. Кроме того, в Томской области возобновилась круглосуточная работа оперативного штаба по управлению тушением лесных пожаров.

Всего в 2003 году в области произошло 525 пожаров. Огонь уничтожил более 15 тысяч гектаров лесных массивов.

Лесные пожары в Томской области в 2004 году охватили площадь 2737 гектаров. Общее число пожаров на 2 сентября достигло 94. Территориальная подсистема ГУ ГОЧС с 27 августа работала в режиме несения службы в условиях чрезвычайной ситуации. Большинство имеющих место пожаров относились к категории низовых (тлеют трава и мох). Источников открытого огня было мало, в основном стояла завеса из дыма. К началу сентября было полностью ликвидировано 8 пожаров на площади 34,62 га, локализовано - 49 пожаров на площади 1679 га. Однако 37 пожаров на площади 1023 га продолжают распространяться до конца сентября. Самая тяжелая обстановка была в Верхне-Кетском районе, где были зафиксированы 4 возгорания на площади 550 га. При тушении лесов использовалась наземная и авиатехника.

В 2006 году губернатор Томской области Виктор Кресс подписал распоряжение о переводе органов и сил Томской территориальной подсистемы РСЧС в режим повышенной готовности. Это было вызвано сложной пожароопасной ситуацией, сложившейся в лесах области.

Если в 2005 году за весь лесопожарный сезон на территории Томской области было обнаружено и потушено 230 лесных пожаров на площади 3269 гектаров, то к 22 июня 2006 года уже произошло 214 пожаров, а территория, пройденная огнём, составляла 2986 гектаров.

При дневной температуре свыше 30 градусов, установившейся в области, класс пожарной опасности в лесах оценивался как высокий и чрезвычайный. Горели леса в Асиновском, Бакчарском, Верхнекетском, Колпашевском и Молчановском районах. Ситуация осложнялась ещё и тем, что в области начались грозовые дожди и сухие грозы.

Как подчеркнул председатель комитета по вопросам ГО и ЧС администрации Томской области Виктор Лощинкин, более чем в 70 % лесных пожаров нынешнего лета виновато население. В свою очередь сельским поселениям, округам приходится изыскивать дополнительные силы и средства для их ликвидации.

Господин Лощинкин сообщил, что в дополнение к ранее приобретенным 662 лесным огнетушителям выделено еще 150 тысяч рублей на новую закупку необходимого количества лесных ранцевых огнетушителей. Приобретаются малые лесопожарные комплексы для Верхнекетского и Томского районов.

На конец июня 2006 года по информации пресс-службы МЧС, на территории Томской области действовало 10 лесных пожаров на общей площади 650,40 гектара:

1. Александровский район, Александровский лесхоз, Александровское лесничество, на 180 га.

2. Асиновский район, Батуринский лесхоз, Лайское лесничество, на 5 га.

3. Верхнекетский район, Кетский лесхоз, Орловское лесничество, на 55,10 га.

4. Верхнекетский район, Кетский лесхоз, Орловское лесничество, на 188 га.

5. Верхнекетский район, лесхоз Виссарионов Бор, Лисицинское лесничество, на 40 га.

6. Верхнекетский район, лесхоз Виссарионов Бор, Центральное лесничество, на 50 га.

7. Верхнекетский район, Максимоярский лесхоз, Максимоярское лесничество, на 20 га.

8. Каргасокский район, Каргасокский лесхоз, Верхнетымское лесничество, на 120 га.

9. Каргасокский район, Каргасокский лесхоз, Тевризское лесничество, на 0,5 га.

10. Парабельский район, Парабельский лесхоз, Нарымское лесничество, на 2,5 га.

Всего с начала пожароопасного сезона 2006 года к началу июля было зарегистрировано 296 лесных пожаров на общей площади 7318,54 гектара.

Для разведки лесопожарной обстановки привлекались 3 единицы авиатехники:

- Ан-2: разведка лесопожарной обстановки Александровском, Парабельском, Каргасокском районах;

- Ан-2: разведка лесопожарной обстановки в Асиновском, Верхнекетском, Первомайском, Томском районах;

- Ми-8: обслуживание лесных пожаров в Александровском районе.

Томская территориальная подсистема РСЧС входит в Российскую единую систему предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, которая действует с 1992 года.

Средняя площадь одного ликвидированного пожара составила (лесная площадь) в 2006г. - 25,46 га, в 2005г. - 11,57га. В дождливые дни августа и сентября пожаров не было, и была надежда, что люди прекратили разводить костры в лесу и бросать непотушенные окурки. Но уже 9 и 10 сентября 2006 года возле поселка Катайга Верхнекетского района вспыхнули сразу два крупных пожара, которые тушили в течение трех суток (один - 23 гектара, а другой - 52 гектара), оба к 15 сентября были ликвидированы.

В обоих случаях причина пожаров банальная - неосторожное обращение людей с огнем. Всего на 14 сентября 2006 г. было зарегистрировано 254 лесных пожара (в 2005 г. на этот же период их было 224), т.е. в этом году пожаров было больше, и по площади они были более масштабными.

Таблица - Сведения о лесных пожарах в Томской области по состоянию на 15 сентября 2006 года

"С весны 2006 года, когда начался пожароопасный период, огнем уничтожено 8,2 тыс. га лесов", - сообщили в МЧС. Однако виновата в этом не только стихия. Как подчеркнул председатель областного комитета по вопросам ГО и ЧС Виктор Лощинкин, "в возникновении большинства лесных пожаров виновато население". Как и в прежние годы, местные жители беспечно оставляли в лесу незатушенные костры, окурки. Леса занимают 63 проц. территории Томской области - это более 20 млн. га.

Заключение

По состоянию на 24 мая 2006 г. на тушении лесных пожаров в России работали 2759 человек (днем раньше - 4202 человека), в том числе 774 человека были привлечены из сторонних организаций. Было задействовано 37 воздушных судов и 536 единиц тяжелой техники и пожарных машин.

Всего с начала пожароопасного сезона 2006 г. возникло 12267 лесных пожаров (в 3,4 раза больше, чем за аналогичный период прошлого года). Огнем пройдено 266177 га лесных земель (в 7,1 раз больше прошлогоднего показателя).

Специалисты Рослесхоза подчеркивают, что основной причиной лесных пожаров является неконтролируемое сжигание сухой травы.

Причины возникновения лесных пожаров в Томской области в большей степени обусловлены антропогенными, а не природными факторами, такими как грозовая активность.

Локализация числа очагов лесных пожаров по территории Томской области является следствием особенностей распределения основных погодно-климатических характеристик.

Метод, основанный на комплексном учете метеорологических факторов, позволяет, с достаточной для практики достоверностью, спрогнозировать пожарную опасность территории.

Литература

1. Афонин С.В., Белов В.В., Гриднев Ю.В. Организация системы космомониторинга лесных пожаров в Томской области. // Математическое и физическое моделирование сопряженных задач механики реагирующих сред и экологии: Избранные доклады международной конференции "Сопряженные задачи механики и экологии". - Томск: Изд-во ТГУ, 2000. - С. 22 - 36.

2. Белов В.В., Афонин С.В., Гриднев Ю.В. Мониторинг лесных пожаров по данным дистанционного зондирования. // Междунар. научно-практич. конференция "Геоинформатика-2000": Сб. тр. - Томск: Изд-во ТГУ, 2000/ - С. 17 - 22.

3. Белов В.В., Афонин С.В., Гриднев Ю.В., Протасов К.Т. Спутниковые наукоемкие технологии мониторинга лесных пожаров на территории Томской области (1998 - 2000 гг.) // Международная конференция "Измерения, моделирование и информационные системы как средства реабилитации окружающей среды на городском и региональном уровне (ENVIROMIS-2000)": Сб. тр. - Томск: Изд-во Томского ЦНТИ, 2000. - С. 54 - 58.

4. В Томской области растет число лесных пожаров. - Режим доступа: http://zelenyshluz.narod.ru.

5. Горбатенко В.П., Ершова Т.В. Роль климатических факторов в возникновении лесных пожаров на территории Томской области // Сибирский экологический журнал. - 2006. - № 2. - Т. 13. - С. 151 - 155.

6. Сведения о лесных пожарах в Томской области. - Режим доступа: http://tomsk.gov.ru/pls/guber/web.page?pid=112689.

Размещено на Allbest.ru