ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, 2014, № 3, с. 73-86
— региональные географические проблемы
УДК 640.43
ландшафтные пожары тайги центральной сибири
© 2014 г. Э.н. Валендик, Е.к. кисиляхов, В.А. Рыжкова, Е.и. пономарев, и.В. данилова
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Красноярск Поступила в редакцию 16.07.2012 г.
В работе рассматривается природа ландшафтных пожаров, условия их возникновения и распространения в таежных ландшафтах Центральной Сибири. Приведены результаты анализа при-родно-пирологических условий ландшафтов, в которых постоянно возникают крупные пожары, и предлагаются методы прогнозирования чрезвычайной пожарной опасности на основе показателя радиационной температуры поверхности Земли по данным спутникового зондирования.
Введение. Ландшафтные пожары как термин общей классификации лесных пожаров предложил Н.П. Курбатский [8]. Основным признаком выделения этой таксономической единицы является распространение горения по территории определенного ландшафта.
Лесной покров в зонах тайги чрезвычайно мозаичен, и когда пожар в периоды засух распространяется на десятки, сотни и даже тысячи гектаров, то горению подвергаются все многочисленные лесные формации, присущие данной территории. Развитие пожара и его распространение определяются не отдельными типами лесных горючих материалов (ЛГМ), а комплексом природных факторов, в том числе лесным покровом, рельефом, климатом, текущей погодой, синоптической ситуацией и др., характерных для данного ландшафта. При таких условиях пожары охватывают как пространственные элементы ландшафта (урочища, местности), так и целиком ландшафты и даже ландшафтные области. Эти природные образования и пожары в них сравнительно хорошо выявляются на космических снимках. С применением спутниковой съемки в тепловом диапазоне можно также оценить пожароопасную обстановку одновременно на большой территории.
Ландшафтные пожары относятся к категории крупных. Под крупным пожаром мы понимаем пожар, охвативший площадь не менее ландшафтного урочища, носящий смешанный характер развития (состоит из многих видов пожаров), способный к саморазвитию и требующий специальной организации для его тушения [3].
Известно, что почти все крупные пожары возникают при аномальных гидрометеорологических условиях - в период засухи. Продолжительность засухи и ее интенсивность (дефицит осадков) являются тем фоном, на котором возникают и распространяются лесные пожары в таежных ландшафтах.
В засуху происходит интенсивное высушивание не только поверхностных горючих материалов (лесного опада, мхов и лишайников), но и нижележащих слоев почвы (подстилки, торфяного слоя). Высушиванию подвергаются участки леса, которые в обычные годы негоримы и служат препятствием для распространения пожара (поймы рек, болота и другие участки с избыточным увлажнением). Это приводит к тому, что исчезают естественные преграды распространению пожара в ландшафте, что и является основной причиной развития крупных пожаров. Таким образом, проблема крупных пожаров - это проблема прогноза последствий засух.
В табл. 1 приведены данные динамики засух за период 1979-2011 гг. в Центральной Сибири. Из таблицы следует, что за этот период по всем подзонам тайги Центральной Сибири дефицит осадков периодически составлял от 10 до 80% от климатической нормы.
В северной тайге длительная и интенсивная засуха с дефицитом осадков до 80% наблюдалась в июне 1979 и августе 1984 г. В эти годы пожары здесь распространились на площади сотни тысяч гектаров.
таблица 1. Динамика среднемесячной суммы осадков и их дефицита в подзонах тайги Центральной Сибири
Подзоны тайги Месяц, год Среднемесячная сумма осадков, мм Дефицит осадков от климатической нормы, %
Северная Июнь 1979 18.0 80
Август 1984 15.0 73
Средняя Июль 2006 15.4 72
Август 2006 19.0 66
Южная Июль 1996 6.4 88
Август 1996 40.7 24
Май 2003 18.4 46
Июнь 2003 14.5 64
Май 2004 30.2 11
Июнь 2004 35.8 10
Май 2011 22.0 58
Июнь 2011 14.0 59
Горная тайга Май 1999 34.6 16
Май 2009 33.9 24
Июль 2002 9.0 85
Август 2002 10.8 76
В 2006 г. засуха охватила ландшафты северной, средней и северной части южной тайги. Дефицит осадков в этом регионе в июле-августе составил от 66 до 88%. Это была наиболее длительная и интенсивная засуха в Центральной Сибири за весь десятилетний период.
В горной тайге Республики Тыва засуха наблюдалась в июле и августе 2002 г. Здесь крупные пожары возникали и распространялись в лиственничных лесах. Наиболее часто засухи наблюдаются в южной тайге (примерно 1 раз в три года), и даже при сравнительно непродолжительных засухах при дефиците осадков менее 50% здесь возникают крупные пожары. В основном эти пожары охватывают вырубки и травяные типы леса в мае-июне. Причины появления засух в Центральной Сибири непосредственно связаны с планетарной атмосферной циркуляцией в Северном полушарии.
Влияние планетарной атмосферной циркуляции на формирование засух в Центральной сибири. Примеры особенностей барических полей, определяющих засуху в таежной зоне Центральной Сибири, приведены на рис. 1-5.
Август 2002 г. Засуха в южной части горной тайги сформировалась под воздействием отрога Азорского антициклона с центром в Верхнем Поволжье России. В области отрога давление превышало месячную норму на 6-7 гПа. Это способствовало очень теплой и даже жаркой погоде (на 3-4 градуса выше нормы) с преобладанием дефицита осадков до 80% на востоке азиатского континента: в Тыве, Иркутской и Читинской областях, Бурятии и северо-западной части Монголии.
Май 2003 г. В средней тропосфере устойчивые высотные ложбины сформировались в Северной Атлантике и Восточной Европе, а высотные гребни антициклона распространились над центральными районами Сибири. Это обусловило в северной части южной тайги Центральной Сибири (Приангарье) образование барических гребней, в которых давление превышало норму на 3-5 гПа. Это обеспечило там аномально сухую жаркую погоду с температурой, иногда превышающей 30 °С.
160° 180°
рис. 1. Аномалия месячного количества осадков в августе 2002 г. [15]. 1 - месячное количество осадков около нормы (80-120%); 2 - больше нормы (>120%), 3 - меньше нормы (<80%).
60° . . 80° 120° 160° 180°
Рис. 2. Аномалия месячного количества осадков в мае 2003 г. (обозначения те же, что и на рис. 1) [5].
60° . .
Рис. 4. Аномалия месячного количества осадков в июле 2010 г. (обозначения те же, что и на рис. 1) [7].
Рис. 3. Аномалия месячного количества осадков в июле 2006 г. (обозначения те же, что и на рис. 1) [4].
60° . .
Рис. 5. Аномалия месячного количества осадков в мае-июне 2011 г. (обозначения те же, что и на рис. 1) [2].
Июль 2006 г. В средней стратосфере Северного > полушария усилился антициклонический вихрь с центром под полюсом. Его положительные анома- ' лии над Сибирью способствовали установлению в таежной зоне Центральной Сибири, кроме горной тайги, теплую и даже жаркую погоду с температурой до 32-34 °С с дефицитом осадков до 72%. В этот период здесь возникали и распространя- I лись десятки крупных лесных пожаров.
Июль 2010 г. Сухую и жаркую погоду в евро- ' пейской части России сформировал интенсивный Азорский антициклон. Гребень его в июле и августе '
существовал как самостоятельный антициклон, который заблокировал европейскую часть России от атлантических циклонов и создал здесь аномально жаркую и сухую погоду, что привело к длительной засухе и многочисленным катастрофическим пожарам.
Май-июнь 2011 г. Аномально теплая погода на большей части Сибири в мае-июне связана с развитием околополярного антициклона, занявшего свое место над полюсом еще в третьей декаде апреля. Во второй половине мая и начале июня сформировались гребни блокирующего антицик-
лона, направленные с Восточной Сибири, которые определили засушливый период в северной части Центральной Сибири (рис. 5). В подзоне северной тайги Западной Сибири аномальная температура была на 10-11 °С выше средней многолетней в Центральной Сибири. Аномальные температуры достигали 22-29 °С. На юге Красноярского края температура повышалась до 33 °С, а дефицит осадков составил 45-70% от нормы.
Таким образом, засухи и как следствие крупные лесные пожары в зоне тайги Центральной Сибири связаны с планетарными атмосферными циркуляциями, в основном антициклонической направленности.
особенности распространения крупных пожаров в ландшафтах тайги. Для планирования борьбы с крупными пожарами и прогнозирования их последствий, прежде всего, необходимо знать особенности их распространения в конкретных физико-географических, климатических и лесо-растительных условиях.
Для пространственной оценки характера распространения пожаров мы использовали карты
физико-географического районирования и карты растительности масштаба 1:7 500 000 [1], ландшафтную карту масштаба 1:2 500 000 [9], макет карты лесной растительности Красноярского края масштаба 1:2 500 000 [11], космические снимки пожаров с ИСЗ "Метеор-30", а также данные детектирования пожаров в тепловом диапазоне со спутников серии NOAA, TERRA на всю территорию Центральной Сибири за период с 1996 по 2011 г. (рис. 6, 7, 8).
Пожары в северной тайге возникают в III декаде июня и в засушливые годы могут действовать до I декады сентября, заканчиваются с первыми обложными дождями и снегопадами.
Лесистость территории составляет 35% при заболоченности в 30%. Здесь распространены низкогорные тундровые и притундровые елово-лиственничные и лиственничные редколесья: травяно-ерниковые, ерниково-сфагновые и ку-старничково-лишайниковые, где в периоды засух возникают крупные пожары (табл. 2).
Пожары возникают и распространяются в основном в кустарничково-лишайниковых типах,
55°-
52°30'-
50°-
52°30'
90° 95" 100°
рис. 6. Гари 1996-2011 гг. в горно-таежной, степной и лесостепной подзонах Красноярского края и в Республике Тыва.
85° 90° 95° 100° 105°
90° 95° 100°
Рис. 7. Гари 1996-2011 гг. в средней и южной тайге (обозначения те же, что и на рис. 6).
85° 90° 95° 100° 105°
-.---1- ——---1-г^.............-1--—- —----- Г-
90° 95° 100° 105°
Рис. 8. Гари 1996-2011 гг. в средней и северной та
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.