ГОРИМОСТЬ ЛЕСОВ ЭВЕНКИИ И ЯКУТИИ В СОВРЕМЕННЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Введение. На территории Восточной Сибири наблюдается устойчивый рост числа и площадей пожаров [7]. В современных и прогнозируемых метеорологических условиях есть вероятность смещения пожаров в зону Арктики [5, 6]. Согласно данным спутниковой системы «Коперник», в летнее время в предыдущие годы фиксировалось не более 60 очагов возгорания в тундре, но летом 2019 г. число очагов составило более 250 [4].  Она позволяет полу­чать достоверную информацию о пожарах и совершать полный постоянный мониторинг за состоянием окружающей среды.

Цель работы заключается в сравнительном анализе показателей горимости в лесах на территории Республика Саха (Якутия) и в Эвенкии (Красноярский край) с учетом современных метеорологических условий, что необходимо для понимания динамики пожарных режимов в условиях климатических изменений и прогнозирования воздействия на экосистемы регионов Сибири, включая арктическую зону.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

• выполнить анализ многолетних данных о пожарах на территории Якутии и Эвенкии в условиях экстремальных пожарных сезонов 2012, 2019 и 2020 годов;
• на основе архива метеоданных вычислить динамику рядов показателя влажности лесных горючих материалов (ПВ-1) и гидротермического показателя Селянинова (ГТК) для сезонов 2012, 2019, 2020 гг., выявить характерные закономерности в сценариях развития пожароопасной ситуации;
• выполнить анализировать и сравнить количественные характеристики горимости и частоты пожаров за 2012, 2019 и 2020 годы в смежных регионах;
• оценить вероятные показатели горимости в условиях экстремального климата (повышение температур и снижение осадков) и продвижение пожаров в зону тундры (67+ с.ш).

Район исследований – территория Восточной Сибири в границах Эвенкии (50°-60° С.Ш. и 89°-106° В.Д.) и Якутии (55°-76° С.Ш. и 155°-162° В.Д.). Расчеты метеопараметров проводились по данным метеостанций Тура (64°5′ С.Ш. и 101°2′ В.Д.), Ванавара (60°3′ С.Ш. и 102° 2′ В.Д.), Байкит (61° 6′ С.Ш. и 96° 3′ В.Д.), Алдан (58° 6′ С.Ш. и 125° 3′ В.Д.), Верхоянск (67° 5′ С.Ш. 133° 3′ В.Д.), Олекменск (60° 3′ С.Ш. 120° 4′ В.Д.), Якутск (62° С.Ш. и 129°43′ В.Д.).

Материалы и методы. Методика исследования заключалась в проведении расчета показателя пожарной опасности по условиям погоды ПВ-1 и гидротермического коэффициента Селянинова (ГТК), на основании данных открытого Архива погоды (http://rp5.ru) [2].

Данные по количеству и площадей лесных пожаров были получены из базы данных Института леса им. Сукачева СО РАН, ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», доступных по материалам спутникового мониторинга за период 1995–2021 гг. [7]. На их основе вычислялись показатели горимости и часто­ты пожаров на лесных территориях Эвенкии и Якутии [1, 3].

Использовалась выборка данных о пожарах за 2012, 2019 и 2020 год представленная в формате геоинформационного банка полигонов пожаров с атрибутивными характеристиками (дата, координаты, площадь и т. д.) (Рис. 1, а, б).

Рисунок 1. Лесные пожары в 2012 г. (светло оранжевый цвет), 2019 г. (оранжевый цвет), 2020 г. (красный цвет): а) пример распределения в радиусе 200 км от метеостанций Верхоянск (Якутия), б) пример распределения в радиусе 200 км от метеостанций Байкин (Эвенкия)

Результаты исследования. Показатели горимости лесов Сибири. Характеризуя горимость по шкале Мокеева [1] можно отметить, что в Эвенкии характерным отличием 2019 года от 2012 и 2020 года, является то, что на метеостанции Ванавара и Байкит сильно возросла относительная горимость до g= 4,3% и 5,1% соответственно при среднемноголетнем значении для Эвенкии g=1,45% [3].

На территории Якутии в 2020 году наибольшая горимость встречалась в Якутии (g=13,04%) и в Верхоянске (g=10,2%).  В 2019 году наибольшая горимость приходиться на район Верхоянска (g=8,1%) при среднемноголетнем значении для Якутии g=2,23% [3].

Частота пожаров в лесах Эвенкии относится к низкой в 2012 (Тура), 2019 (Тура, Ванавара), 2020 (Тура, Байкит) и к умеренной в 2012 (Ванавара, Байкит), 2019 (Байкит), 2020 (Ванавара).

В лесах Якутии – к низкой в 2012 (Олекменск, Верхоянск, Якутск, Алдан), 2019 (Олекменск, Якутск, Алдан), 2020 (Алдан) и к умеренной в 2019 (Верхоянск), 2020 (Олекменск, Верхоянск, Якутск).

Связь суммарной площади пожаров и показателя влажности ПВ-1. Анализ полученных данных о пожарной опасности по условиям погоды позволяет определить характерное время сушки лесных горючих материалов (ЛГМ) и связь с площадью пожаров. На территории Эвенкии максимальные значения показателя ПВ-1 достигали 6000 ед. (в 2012 г.), 7000 ед. (в 2019 г.) (Рис. 2, а), 6000 ед. (в 2020 г.). На территории Якутии максимальные значения достигали 3500 ед. (в 2012 г.), 5000 ед. (в 2019 г.), 3500 ед. (в 2020 г.) (Рис. 2, б).

а)   б)

Рисунок 2. Динамика площади пожаров во взаимосвязи с показателем влажности ПВ-1: А) в Эвенкии за 2019 год, б) в Якутии за 2019 год

На представленном рисунке 2, 2019 год характеризуется наибольшей площадью возгораний в Эвенкии и более высоким показателем ПВ-1, максимум 7000 единиц (связанно с длительным периодом без осадков) аналогично и в 2020 году в Якутии.

Анализ тепло- и влагообеспеченности территории по метеостанциям. Анализ данных числа пожаров и их площадей в лесах Эвенкии и Якутии выявил взаимосвязь с соотношением суммы положительных температур за пожароопасный сезон и суммы осадков, учитывающихся комплексно посредством показателя ГТК. Общая зависимость – обратная, снижение показателя ГТК относительно среднестатистической нормы в сезоне вызывает рост горимости (Рис. 3). Для бореальных лесов Сибири оптимальный показатель ГТК находиться в диапазоне 1-1,2. Но в отдельные месяцы корреляция между этими параметрами снижается (ГТК и площадь пожаров), что можно объяснить случайностью фактора источника огня.

Рисунок 3. Связь ГТК с показателем горимости лесов на территории, прилегающей к метеостанции Якутск (а) и Ванавара (б)

Таким образом, увеличение горимости лесов на некоторых территориях Эвенкии и Якутии является закономерным результатом изменения метеопараметров, в первую очередь температуры и осадков.

Выводы.

Обобщив данные о пожарах в лесах Эвенкии и Якутии за 2012, 2019, 2020 гг., можно сказать о росте количества и площадей пожаров в Восточной Сибири. Важно учитывать, что рассматривались экстремальные пожароопасные сезоны, которые повторялись примерно 1 раз в десять лет [6], но можно ожидать, что с изменением климата их регулярность повысится. Также в последние года большинство пожаров приходились на северные территории 67+ с.ш. в результате изменения климата. И в будущем нужно быть готовым к увеличению показателей горимости и частоты пожаров в лесах и зоне лесотундры Сибири [5, 6].

Список литературы:

1. Мокеев, Г.А. Влияние экономических условий на горимость лесов и охрану их от пожаров / Г.А. Мокеев // Современные вопросы охраны лесов от пожаров: сб. ст. – 1965. – С. 26-37.
2. Открытый банк данных Росгидромета [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://rp5.ru/docs/about/ru (дата обращения 20.10.2020)
3. Пономарев, Е.И. Горимость лесов Сибири и межсезонные вариации уровня тепло- и влагообеспеченности / Е. И. Пономарев, А.С. Скоробогатова, Т.В. Пономарева // Метеорология и гидрология. – 2018. – № 7. – С. 45–55.
4. Харук, В. И Пожары и гари Сибирской Тайги / Харук В. И., Пономарев Е. И. // Наука из первых рук. – Красноярск, 2020. – № 2. – С. 56-71.
5. Conard, S.G. Fire in the North – The 2020 Siberian Fire Season / S.G. Conard, E.I.  Ponomarev // Wildfire. – 2020. – 7 p.
6. Wildfires in the Siberian taiga / V.I. Kharuk, E.I. Ponomarev, Ivanova G.I. [and others]. // Ambio.  – 2021. – №50. – P. 1953-1974.
7. Current Trend of Carbon Emissions from Wildfires in Siberia / E.I. Ponomarev, N.D. Yakimov, T.V. Ponomareva [and others]. // Atmosphere. – 2021. – №5. – 559 p.