В какой период он обычно наблюдается в лишайниково-мшистых и в травяных типах лесах

В рекомендациях предлагается новый метод расчета природной пожарной опасности в лесу. Данные о природной пожарной опасности в лесу необходимы для оперативной работы при борьбе с лесными пожарами, планирования и размещения комплекса противопожарных мероприятий, разработки и усовершенствования средств и способов борьбы с огнем и целому ряду вопросов охраны леса от пожаров.

Сущность метода заключается в том, что он дает возможность расчетным путем устанавливать влажность напочвенного покрова (мшисто-лишайникового яруса) и опада, подстилки под ними и верхнего слоя торфа в насаждениях различных типов леса. Это позволяет определять возможность возникновения низовых и почвенных — подстилочно-гумусовых и торфяных пожаров, а также рассчитывать их параметры при распространении по площади. При помощи комплексного показателя В. Г. Нестерова определить влажность напочвенного покрова можно со значительными погрешностями, а определить влажность подстилки и торфа — невозможно.

Применение указанного метода расчета позволяет оценить и прогнозировать высокую и чрезвычайную природную пожарную опасность на лесной территории, т. е. условия, когда огонь не только распространяется по площади, но начинает заглубляться в подстилку и торф.

Существующий сейчас за рубежом метод определения природной пожарной опасности в лесу разработан принципиально с таким же подходом, т. е. дается раздельно оценка влажности напочвенного покрова и подстилки.

В основу предлагаемого метода заложены длительные исследования, проводившиеся в течение 10 лет по изучению послойного изменения влажности лесных горючих материалов в зависимости от хода погоды. Исследования, проведенные за последние годы аспирантом ЛенНИИЛХ В. И. Корбутом о влажности и загораемости лесной подстилки, позволили дополнить и уточнить имеющиеся в первом издании брошюры данные. Материалы собирались в лесах Северо-Запада европейской территории Союза. пожар хвойный лес подземный Для вычисления новых показателей использованы те же метеорологические элементы, которыми пользуется Гидрометеослужба для расчета существующего комплексного показателя горимости: температура воздуха (t), дефицит точки росы (t) и количество осадков за сутки [3].

Методика оценки пожарной опасности в лесу по условиям погоды на основе показателей влажности ПВ-1 и ПВ-2 реализуется при решении задач оперативного планирования работы авиаотделений в рамках первой очереди автоматизированной системы управления охраной лесов от пожаров.

Принципы и методы экспериментальных исследований при разработке ПВ-1 и ПВ-2.

Показатели ПВ-1 и ПВ-2 разработаны на основе экспериментальных исследований изменений послойной влажности лесных горючих материалов в зависимости от метеорологических факторов, обусловливающих эти изменения. Из множества факторов были выбраны ведущие. Факторами, определяющими увлажнение лесных горючих материалов были признаны — осадки (мм), а испарения влаги — величина t (t — t) по замерам в дневные часы. Обоснованием использования еt (t — t) как фактора, обеспечивающего испарение влаги, содержащейся в лесных горючих материалах, явилась выявленная связь, еt (t — t) с суммой радиационного баланса кал/см² сутки. Коэффициент корреляции i = 0,985. Значение радиационного баланса как энергии, обеспечивающей процесс испарения влаги, содержащейся в субстрате, установлено рядом исследователей [1, 4, 8].

При обработке экспериментальных данных прослеживалась, по насаждениям различных типов леса, динамика изменения влажности лесных горючих материалов:

• — доминирующего лесного напочвенного покрова, определяющего возможность возникновения и распространения низовых пожаров;
• — подстилки и верхнего слоя торфа, от влажности которых зависит возможность развития подстилочно-гумусовых и торфяных пожаров.

Изменение влажности горючих материалов в зависимости от метеорологических факторов, определяющих их увлажнение и высыхание, изучалось отдельно. Особо исследовалось влияние величины осадков на увлажнение лесного напочвенного покрова и подстилки при различной их исходной влажности до выпадения дождя [5]. В периоды без осадков изучалось влияние температуры и влажности воздуха в дневные часы [t (t — t) и еt (t — t)] на потерю влаги напочвенным покровом и подстилкой (торфом) на один и несколько дней. Исследования проводились при разной исходной влажности горючих материалов.

На основе математической обработки данных были построены кривые изменений влажности раздельно для напочвенного покрова и подстилки в зависимости от величины осадков (по градациям осадков и предшествующей осадкам влажности горючих материалов). Так же были построены раздельно кривые изменения влажности напочвенного покрова и подстилки в период без осадков, характеризующие изменение их влажности от максимальной до равновесной. Под равновесной влажностью принимается влажность, соответствующая воздушно-сухому состоянию; она изменяется в зависимости от влажности воздуха в небольших пределах. Изменения влажности воздушно-сухого напочвенного покрова и опада в зависимости от влажности и температуры воздуха могут быть учтены отдельно (см. табл. 3 — приложения).

Проведенные исследования показали, что характер увлажнения и высыхания напочвенного покрова резко отличается от характера увлажнения и высыхания подстилки. Последняя значительно медленнее высыхает, а для ее увлажнения, по сравнению с напочвенным покровом, требуется значительно большее количество осадков. Это вызвало необходимость построения таблиц для определения показателей влажности с раздельным учетом осадков для напочвенного покрова и подстилки. Кривые изменения влажности напочвенного покрова и подстилки, при выпадении осадков, явились материалом для построения таблиц, по которым определяются изменения значений показателей влажности покрова (ПВ-1) и подстилки (ПВ-2) после выпадения осадков разной величины (табл. 1 и 2 приложения).

Влияние осадков разной величины изучалось для напочвенного покрова и подстилки насаждений разных типов леса [5]. Однако для построения табл. 1 и 2 приложения использованы только кривые изменения влажности напочвенного покрова и подстилки в сосняках черничных дренированных. Это обусловлено тем, что эти данные оказались средними и незначительно отклонялись от кривых изменений влажности напочвенного покрова и подстилки в других типах леса. Такой метод несколько округляет полученные данные о влажности напочвенного покрова и подстилки после осадков, но значительно упрощает метод расчета показателей влажности ПВ-1 и ПВ-2.

Сопоставление расчетных данных влажности по показателям ПВ-1 и ПВ-2 с экспериментальными данными, полученными для разных групп типов леса, показало, что отклонения влажностей находятся в пределах «естественного» варьирования. Для напочвенного покрова — отклонения влажности — 5 — 6%; для подстилки — 10 — 15%.

Размерность величины е (t — t) выражается (°C)², но по своей сущности величина (t — t) отражает недостаток насыщения воздуха влагой. Поэтому учитывая условность размерности величины еt (t — t), в приведенных значениях показателей влажности покрова и подстилки ПВ-1 и ПВ-2 размерность не указывается.

Построение местных шкал природной пожарной опасности насаждений на основе данных показателя влажности покрова (ПВ-1)

В системе мероприятий по охране от пожаров лесной территории и организации борьбы с пожарами важно выделить лесные участки, в которых низовые пожары могут возникать наиболее часто, менее часто, редко; т. е. распределить насаждения различных групп типов леса по степени их природной пожарной опасности. Это распределение обычно проводится на основе данных по очередности загораемости насаждений различных групп типов леса, связанной с величиной метеорологического показателя.

В табл. 4 представлено распределение групп типов леса по классам природной пожарной опасности насаждений, полученное на основе данных табл. 1 (связи влажности напочвенного покрова в разных типах леса с величиной ПВ-1).

При соответствии планов противопожарных мероприятий выделенные классы природной пожарной опасности наносятся на карту.

Для каждого конкретного объекта данные табл. 4 дополняются сведениями о распределении его площади по классам природной пожарной опасности.

В табл. 2 влажность подстилки в сосняках и ельниках с избыточным увлажнением (колонки 6 и 7) приведена для микроповышений, расположенных под кронами деревьев. От этих мест, в засушливый период, начинается развитие подстилочно-гумусовых пожаров. Заглубление огня в подстилку зависит не только от ее влажности, но и от влажности напочвенного покрова. Загорается подстилка при полном прогорании напочвенного покрова, когда его влажностьЈ 20%.

В табл. 3 представлены значения верхнего слоя влажности сфагнума в зависимости от сочетания величин показателей ПВ-1 и ПВ-2. Подчеркнута влажность, при которой возможно распространение огня по покрову.

В табл. 4 представлены наименьшие значения ПВ-2,определяющие начало заглубления огня в подстилку, развитие подстилочно-гумусовых пожаров и торфяных в насаждениях различных классов пожарной опасности. По сочетанию величин ПВ-1 и ПВ-2 можно судить не только о возможности возникновения низового или почвенного пожаров различной интенсивности горения, но и о сложности борьбы и методах локализации лесных пожаров.

Таблица 4.

Шкала природной пожарной опасности насаждений.

Примечание: для I, II, III и IV классов пожарной опасности древостоев характерны подстилочно-гумусовые, для II* и V — торфяные пожары.

Класс пожарной опасности древостоев II* характеризует сосняки на осушенных торфяниках.

Приведенные величины показателей ПВ-1 и ПВ-2 (табл. 4 графы 3 и 4) получены в результате исследований, проведенных в лесах Северо-Запада европейской части ССОР. Для условий других географических районов аналогичных экспериментальных данных не имеется.

В табл. 4 (графы 5 — 8) приведено ориентировочное распределение насаждений по классам пожарной опасности в соответствии с описаниями травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового напочвенного покрова различных типов лесов Сибири с учетом приуроченности древостоев к тем или иным формам рельефа [7, 9].

Полагаем, что по мере накопления сбора данных о возникновении и развитии лесных пожаров в насаждениях различных типов леса в дни с разными значениями ПВ-1 и ПВ-2 будут составлены местные шкалы пожарной опасности древостоев для других географических районов.

Составление местных шкал природной пожарной опасности в лесу по данным значений ПВ-1 и ПВ-2

По вычисленным значениям показателей влажности ПВ-1 и ПВ-2 можно судить, когда и в насаждениях каких групп типов леса возможны пожары и, что особенно важно, определить время возникновения почвенных пожаров. Известно, что в этих ситуациях требуются большие усилия по борьбе с пожарами.

Возможность возникновения и характер развития пожаров, в зависимости от величин показателей ПВ-1 и ПВ-2, в группах типов леса, объединенных в классы пожарной опасности насаждений, представлена в таблице 5.

По предлагаемой ниже шкале оценка природной пожарной опасности в лесу производится одновременно по двум входам по показателям влажности покрова ПВ-1 и подстилки ПВ-2 (табл. 5).