Лесные пожары

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общие статистические сведения о лесных пожарах в РФ и в мире

2. Лесной пожар и его виды

3. Экологические последствия лесных пожаров

4. Экологические последствия для атмосферы

5. Экологические последствия для гидросферы

6. Экологические последствия для литосферы

Заключение

Список литературы

Введение

Для Российской Федерации лес имеет огромное значение так как лесной фонд занимает более половины территории страны. Россия занимает особое, уникальное положение. При площади около 1690 млн. га. на её территории находятся пятая часть всех лесов мира и половина мировых хвойных лесов. Общая площадь лесного фонда и лесов, не входящих в него, составляет в России около 1178,6 млн га. Это приблизительно 70% от всей территории страны. В лесах РФ сосредоточены самые большие запасы древесины в мире - почти 80 млрд. м3, из которых 85% приходится на наиболее ценную хвойную древесину, на каждого жителя нашей страны приходится около 2 га покрытой лесом площади. Лесными пожарами на территории страны ежегодно охватывается до 2…5 млн. га лесной площади.

Лесные пожары возникают главным образом в результате неосторожного обращения с огнем. Доля пожаров естественного происхождения в сравнении с пожарами, вызванными антропогенной деятельностью мала.

Имеющиеся статистические данные не позволяют проследить динамику лесных пожаров с годами, в связи с чем прогнозирование количества лесных пожаров представляется возможным лишь опираясь на метеорологические условия местности.

Пожары проще предупредить, чем ликвидировать, однако в нашей стране недостаточно развита система наблюдения за лесом, что приводит к несвоевременному оповещению о возникновении пожара.

Актуальность темы обусловлена тем, что лесные пожары наносят большой ущерб экосистеме страны, его последствия негативны и для биоты, и для атмосферы, гидросферы, литосферы. А экономический ущерб от лесного пожара исчисляется миллиардами рублей в год.

Также лесные пожары могут привести и к гибели людей, особенно если огонь подходит к населенному пункту. Задымление от пожара негативно влияет и на здоровье людей.

лесной пожар экологический

1. Общие статистические сведения о лесных пожарах в РФ и в мире

По итогам пожароопасного сезона 2009 года на землях лесного фонда Российской Федерации зарегистрировано более 22 тысяч лесных пожаров, пройденная ими площадь составила свыше 2,5 млн. гектаров. Расхождение по площадям, пройденных пожарами, полученным по данным космического мониторинга с данными статотчетности составляет 1,3 раза (2008 год - 3,2 раза), что свидетельствует об улучшении ситуации по достоверности представляемой информации субъектами Российской Федерации.

Причиной большинства пожаров стало нарушение правил пожарной безопасности при проведении сельскохозяйственных палов и неосторожное обращение с огнем в лесу.

Большинство органов местного самоуправления неудовлетворительно провели мероприятия по противопожарному обустройству территорий, прилегающих к землям лесного фонда и не смогли во взаимодействии с органами лесного хозяйства субъектов Российской Федерации обеспечить предупреждение и тушение лесных пожаров. Увеличилось количество крупных лесных пожаров (Республика Бурятия, Приморский край, Магаданская область, Еврейская автономная область), особенно на приграничных с лесным фондом территориях, где расположены населённые пункты и объекты экономики, подверженные угрозе лесных пожаров.

Организация работы баз авиационной охраны лесов от пожаров в большинстве регионов неудовлетворительна. Уровень готовности лесной авиации к пожароопасному сезону составил менее 53 %.

2. Лесной пожар и его виды

Лесной пожар - стихийное (неуправляемое) распространение огня в лесу (на покрытых и не покрытых площадях, землях лесного фонда).

Класс пожарной опасности по условиям погоды - показатель шкалы оценки пожарной опасности в лесу (от I до V) в зависимости от состояния погоды (очень сухо, сухо, влажно и т. д.) .

Виды лесных пожаров - лесные пожары, характеризуют по объекту горения и характеру их распространения.

Лесные пожары бывают: низовые, верховые, подземные (торфяные, почвенные). В свою очередь низовые и верховые пожары могут быть устойчивыми и беглыми .

Устойчивый низовой пожар распространяется по нижнему ярусу леса (горит надпочвенный покров, валежник, подлесок) с малой скоростью 0,5 м/мин, охватывая нижние части стволов деревьев и выступающие на поверхность корни.

При беглом низовом пожаре сгорает живой и мертвый напочвенный покров, валежник, подлесок, самосев леса, хвойный порост, но за счет более благоприятных условий (сухой лес, ветреная погода) такой пожар распространяется с повышенной скоростью (более 0,5 м/мин) и высотой пламени, обходя места с повышенной влажностью покрова.

Для низового пожара характерна вытянутая форма пожара с неровной кромкой. Цвет дыма - светло-серый, скорость распространения низовых пожаров против ветра в 6-10 раз меньше, чем по ветру. В ночное время суток скорость распространения пожара меньше, чем днем. При изменении направления ветра усложняется определение формы пожара - его основных элементов: фронта, тыла, флангов. В таких случаях, особенно когда пожар принял большие размеры, возможно окружение огнем людей в лесу. Ориентироваться в обстановке при крупных пожарах можно только с помощью авиационной разведки.

Верховой устойчивый пожар является следующей стадией низового, пламя низового пожара поджигает кроны деревьев, при всём этом сгорает хвоя, листья, мелкие и более крупные ветви. Переход низового пожара на полог древостоя происходит при сильном ветре, а также в насаждениях с низко опущенными кронами, в разновозрастных насаждениях, а также при обильном хвойном подросте (особенно на горных склонах, при распространении огня вверх). Древостой после верхового пожара, как правило, полностью погибает, остаются только обугленные остатки стволов. При верховом устойчивом пожаре, огонь распространяется по кронам только по мере продвижения кромки низового пожара.

При верховом беглом пожаре, который возникает только при сильном ветре, огонь распространяется по кронам деревьев "скачками", опережая фронт низового пожара. Ветер также разносит горящие ветви, другие мелкие горящие объекты и искры, которые создают новые очаги низовых пожаров на сотни метров впереди основного очага. В ряде случаев огонь "перебрасывается" указанным способом через реки, широкие дороги, безлесные участки и другие рубежи локализации пожара. Во время "скачка огня" пожар распространяется по кронам со скоростью 15-25 км/ч, однако средняя скорость распространения беглого верхового пожара всегда меньше, так как после "скачка" происходит задержка распространения фронта пожара до тех пор, пока низовой огонь не пройдет участок с уже сгоревшими кронами. Это происходит потому, что "скачок огня" вызывается подогревом полога леса теплотой низового огня. Тепловой поток, поднимаясь по направлению ветра наклонно, подогревает кроны деревьев впереди фронта огня на значительном расстоянии. При воспламенении хотя бы одной из крон почти мгновенно воспламеняются и другие, и огонь "скачет" по подогретым кронам, но затем вне сферы действия подогрева затухает. На следующем участке, когда низовой огонь подойдет к фронту, процесс подогрева полога повторяется и опять происходит "скачок огня".

Подземные (почвенные) пожары в лесу чаще всего связаны с возгоранием торфа, которое становится возможным в результате осушения болот. Распространяются со скоростью до 1 км в сутки. Могут быть малозаметны и распространяться на глубину до нескольких метров, вследствие чего представляют дополнительную опасность и крайне плохо поддаются тушению (торф может гореть без доступа воздуха и под водой).

3. Экологические последствия лесных пожаров

Все экологические последствия лесных пожаров можно разделить на краткосрочные и отдаленные. К краткосрочным последствиям относится изменение среды обитания человека в зоне пожара. Характерное время этих последствий ненамного больше характерного времени действия пожара. Все краткосрочные последствия лесных пожаров носят негативный характер.

К краткосрочным последствиям лесных пожаров относятся:

1) повышение температуры среды во фронте пожара (до 300К), что приводит к гибели людей и животных, настигнутых фронтом лесного пожара;

2) выбросы вредных химических веществ (CO, окислы азота) в приземный слой атмосферы;

3) высокие плотности тепловых потоков во фронте лесного пожара (до 200 кВт/м2 ), что приводит к возгоранию складов древесины, деревянных домов и других хозяйственных объектов, расположенных в тайге, в том числе и нефтепромыслов;

4) задымленность приземного слоя атмосферы в зоне пожара, в результате которой прекращаются полеты воздушных судов на местных авиалиниях и плавание речных судов;

5) действие инфразвуковых волн, генерируемых пожаром, на людей.

Действие этих негативных факторов обычно ограничивается зоной лесного пожара .

К отдаленным экологическим последствиям относятся те из них, для которых характерное время последствий значительно больше характерного времени действия пожара. Отдаленные последствия могут быть позитивными и негативными.

К позитивным последствиям лесных пожаров относятся:

1) уменьшение запаса лесных горючих материалов;

2) повышение плодородия почв за счет ее удобрения золой;

3) повышение видового разнообразия в природных системах.

К негативным последствиям лесных пожаров относятся:

1) уничтожение фитомассы лесных биогеоценозов в том числе и деловой древесины;

2) разрушение сложившихся экосистем, эрозия почв, уменьшение стока рек и опустынивание земель;

3) уменьшение дозы солнечной радиации на подстилающую поверхность и более позднее созревание сельскохозяйственных культур;

4) нарушение природного углеродного цикла, повышение концентрации диоксида углерода и глобальное потепление климата (парниковый эффект);

5) повторное радиоактивное заражение местности при лесных пожарах в радиоактивных лесных фитоценозах.

4. Экологические последствия для атмосферы

Лесные пожары являются одним из наиболее частых явлений, сопровождающихся большим выбросом в атмосферу окиси и двуокиси углерода и оксидов азота (от 3 до 150 млн т в год) .

В отдельные годы этих выбросов столько же, сколько от сжигания всей перерабатываемой в России нефти.

От задымления страдают жители городов и поселков. По оценкам медиков, задымление Москвы в результате лесных и торфяных пожаров летом 2002 г. могло привести к гибели более 100 человек. Особенно опасно задымление воздуха для детей первого года жизни и новорожденных. У них под воздействием дыма увеличивается частота врожденных пороков сердца и заболеваний органов дыхания .

Анализ последствий лесных пожаров на Аляске показал, что в долгосрочном плане пожары приводят скорее к похолоданию, чем к потеплению. Происходит это из-за того, что после уничтожения древесной растительности возрастает величина альбедо, характеризующая отражение солнечного света от земной поверхности.

При лесном пожаре происходит поступление в атмосферу большого количества СО2, CH4 и других парниковых газов, которые рассеивают длинноволновое излучение, отдаваемое в космос нагретой солнцем землей, и тем самым способствуют удержанию тепла в нижних слоях атмосферы.

Пожары могут и отрицательно сказываться на радиационном балансе Земли. Дым, как правило, способствует охлаждению, так как мешает солнечным лучам достигать поверхности Земли. Если же говорить о долгосрочных последствиях, проявляющихся в течение многих лет после пожара, то здесь на первое место выходит состояние растительного покрова.

Выяснилось, что суммарный эффект всех последствий пожара в течение первого года после того, как он произошел, -- это возрастание радиационного баланса. Иными словами, если говорить о небольшом отрезке времени, пожар способствовал потеплению.

Однако уже через год непосредственные последствия пожара на радиационном балансе заметно не сказываются, а если рассчитать эффект в долгосрочной перспективе, то влияние его на температуру у поверхности Земли будет негативным, способствующим похолоданию, а не потеплению .

К опасным последствиям приводит использование галлонов. Бромсодержащие вещества - галоны применяются как ингибиторы горения в оборонной промышленности и в пенных огнетушителях, широко используемых при тушении лесных пожаров. Хотя галоны - высокоэффективные вещества для борьбы с огнем и предотвращают взрыв, вместе с тем они - чрезвычайно мощные озоноразрушающие вещества, а также газы, существенно влияющие на глобальное потепление. Озоноразрушающие способности атома брома в 10 раз выше, чем атома хлора.

Частицы дыма, образующиеся при лесных пожарах, являются аэрозолями естественного происхождения. В то же время аэрозоли оказывают влияние на формирование радиационного режима планеты, водный режим планеты, а также на формирование условий среды обитания человека.

В связи с глобальными изменениями климата с каждым годом возрастает количество катастрофических пожаров, увеличивается общая продолжительность пожароопасного периода. Пожары, в свою очередь, приводят к еще большим глобальным изменениям климата и формируют погоду на региональном уровне. В месте действия крупных лесных пожаров формируются устойчивые области высокого атмосферного давления, которые "не подпускают" циклоны с осадками к пожарам .

5. Экологические последствия для гидросферы

Лес непосредственно участвует в круговороте воды в природе и таким образом взаимодействует с гидросферой. Лес задерживает почвенные воды от их ухода с реками в крупные водоёмы. Таким образом, потеря леса, растущего берегам рек приводит к их обмелению, что ведёт к ухудшению водоснабжения населённых пунктов и снижению плодородия сельскохозяйственных угодий.

Лес играет важную роль в поддержании нормального режима стока рек и ручьев. Лесной полог задерживает (растягивает во времени) весеннее снеготаяние, иногда на несколько недель по сравнению с открытым местом - в результате чего паводки на реках оказываются заметно сглаженными, а летний сток - заметно более полноводным. Лесная почва и подстилка, богатые органическим веществом и обычно обладающие неровной поверхностью со множеством впадин, эффективно удерживают воду после мощных дождей или снеготаяния - тем самым также сберегая ее для более сухих периодов.

Лишая почву растительного покрова, лесные пожары приводят к серьезному и долговременному ухудшению состояния водосборных бассейнов, снижают рекреационную и научную ценность ландшафтов.

Лесные пожары ведут к уменьшению стока рек. Лесной пожар приводит к снижению общего уровня грунтовых вод. Экологический ущерб принимает особенно крупные масштабы, когда на больших площадях гарей происходит смена хвойных лесов на производные мелколиственные. В этом случае изменяется гидрологический режим природных комплексов. Снижение водорегулирующей функции лесов вследствие появления больших площадей гарей является одной из главных причин наводнений .

6. Экологические последствия для литосферы

Почва, как главный компонент биогеоценоза, наиболее чувствителен к воздействию пожаров. Помимо прямого (пиролиз), пожары оказывают огромное косвенное влияние на лесные биогеоценозы. Они коренным образом меняют эдафические условия, а значит, микробиологические и биохимические процессы в почвах.

Воздействие пожаров на почву идет несколькими путями. Это - непосредственное воздействие высоких температур на твердую фазу почв, единовременное поступление на поверхность почвы значительного количества золы, образовавшейся при минерализации подстилки и других горючих материалов, изменение структуры и качества органического вещества и смена одних растительных сообществ другими.

Можно отметить, что в результате пожаров существенно изменяются физико-химические свойства, механический состав, водно-воздушный и гидротермический режим почв, что оказывает непосредственное влияние на биологические свойства почв. Значительное влияние лесных пожаров на физико-химические свойства почв заключается в повышении величины рН, уменьшении гидролитической кислотности.

Прогрев почвы по глубине является основным фактором воздействия огня на свойства почв и микрофлору. Степень нагревания почвы часто определяет послепожарную растительность, влияет на водопроницаемость почвы и образование эрозии. Температура на поверхности почвы при пожаре может превышать 900оС, доходить до 1500оС при высокоинтенсивных пожарах, а температура в 200-300оС является обычной при горении.

При пожарах сгорает лесная подстилка. Вместе с почвой погибают и почвенные животные и растения. Следствием уничтожения слоя подстилки является усиление не только водной и ветровой эрозии почвы, но и вынос мелкозёма и органических веществ осадками. Однако чаще при пожаре сгорает только часть подстилки, почва и нижняя часть подстилки при всём этом, как правило, остаются влажными. В такой ситуации прямой эффект на почву незначителен.

Несмотря на то, что происходит повышение плодородия почв за счет ее удобрения золой, говорить о положительном влиянии лесного пожара на почву не приходится - повышение плодородия почв носит временный характер и через 2-3 года почвы вновь истощаются.

В данном разделе дипломной работы приведены общие статистические сведения о лесных пожарах. Указаны территории Российской Федерации с наиболее высокой горимостью лесов. Приведено ранжирование районов Республики Башкортостан (на основании данных 2000-2009 года) по количеству природных пожаров, по их площади, по горимости лесов, по опасности перехода на населенные пункты. Перечислены страны, в которых традиционно фиксируется значительное число пожаров.

Рассмотрена классификация лесных пожаров. Они подразделяются на низовые, верховые и подземные. В свою очередь низовые и верховые пожары могут быть устойчивыми и беглыми. Указана классификация лесных пожаров по скорости распространения (для низового и верхового пожара) и по глубине выгорания (для подземного пожара). Приведена также классификация в зависимости от площади возгорания.

Выявлены причины возникновения лесных пожаров: большая часть лесных пожаров возникает по вине населения (72%), значительный вклад в возникновение пожаров вносят грозовые разряды (14%) и 7% лесных пожаров происходит из-за сельхозпалов. Возникновению лесных пожаров во многом способствуют засухи, также причиной возникновения пожаров могут стать и метеорологические условия.

Проанализированы тактики и приемы локализации лесных пожаров, а также приемы их ликвидации. Указаны последовательно осуществляемые стадии (этапы) тушения лесного пожара. Приведены тактические способы локализации пожаров. Проанализированы способы и технические средства , применяемые при тушении лесных пожаров. Рассмотрены возможности пожарного робота FFR-1 как один из новейших методов тушения пожара. Приведены основные меры защиты населения от лесных пожаров.

Проанализированы экологические последствия лесных пожаров. Приведена различная классификация экологических последствий лесных пожаров. Рассмотрены экологические последствия лесных пожаров в зависимости от продолжительности последствий (краткосрочные и отдаленные): все краткосрочные последствия носят негативный характер, отдаленные же могут быть как позитивными, так и негативными. Выявлены экологические последствия природных пожаров и для каждого из компонентов биосферы: атмосферы, гидросферы, литосферы и биоты.

Заключение

Концепция развития лесного хозяйства Российской Федерации на 2003 - 2010 годы утверждает, что организация рационального использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов является стратегически важной задачей.

Целями развития лесного хозяйства и совершенствования управления лесами являются создание условий, обеспечивающих устойчивое управление лесами, то есть соблюдение требований непрерывного, рационального и неистощительного использования лесов, повышение доходов от использования лесных ресурсов, своевременное и качественное воспроизводство лесов, сохранение их ресурсного, рекреационного, экологического потенциала и биологического разнообразия.

Повышение эффективности охраны лесов должно осуществляться по следующим направлениям:

· организация эффективной системы государственного лесного контроля и надзора;

· развитие системы государственной инвентаризации лесов.

Охрана лесов от пожаров должна стать важным направлением государственной политики, обеспечивающей экологическую безопасность страны и сохранение ресурсного потенциала лесов. Система охраны лесов должна функционировать в существенно меняющихся природных условиях.

Развитие наземных служб обнаружения лесных пожаров должно осуществляться путем эффективного использования стационарных пунктов наблюдения (пожарно-наблюдательных вышек и мачт) и установки на них современных телевизионных камер цветного изображения с высокой разрешающей способностью. Для повышения оперативности тушения лесных пожаров необходимо укомплектовать существующие пожарно-химические станции до нормативного уровня технического оснащения и заменить изношенную пожарную технику и оборудование.

Список литературы

1. Теребнев В.В. Противопожарная защита и тушение пожаров/ В.В. Теребнев, В.В. Артемьев, А.В. Подгрушный .- М. : Пожнаука, 2007

2. Барановский Н.В. Информационно-прогностическая система определения вероятности возникновения лесных пожаров / Н.В. Барановский, А.М. Гришин, Т.П. Лоскутникова // Вычислительные технологии .- 2003 .- Т. 8., N2 .- С. 16-26

3. Нестеров Л.И. Что мы знаем о лесах и пожарах в них? / Л.И. Нестеров // Вопросы статистики .- 2006 .- N 4 .- С. 91-93

Размещено на Allbest.ru