Материалы

19 Августа 2021

Эксперт: при сильном ветре переброс огня от лесного пожара может происходить «скачками» до 500 метров

Валерий Иванов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры лесоводства, охраны и защиты леса СибГУ им. Решетнёва (г. Красноярск), написал для «Ленского клуба» колонку, в которой рассказал, о том, как сухие грозы формируют пожары, и почему огонь так быстро распространяется в сухую погоду.

Почему именно этим летом в Якутии сложилась такая пожароопасная ситуация

Лесные пожары создают для человека экологические, социальные и экономические проблемы. Это потеря охотничьих угодий, мест сбора ягод и грибов, утрата пастбищ для скота, невозможность заготовки древесины.

Продукты горения, образующиеся при пожарах, представляют собой аэрозольную смесь, содержащую опасные для здоровья человека газообразные вещества и мелкие частицы размером 3 микрона и менее. При продолжительном задымлении наблюдается рост обострения болезней органов дыхания (бронхит, бронхиальная астма) и сердечно-сосудистых заболеваний. Увеличивается смертность среди пожилого населения.

Несомненно, продолжительная засуха явилась основной причиной распространения пожаров на большие площади. В обычные годы леса представляют собой мозаику, состоящую из лесных участков разной степени увлажнения. Кроме того, лесные участки могут быть изолированы друг от друга естественными преградами - это ручьи, дороги, тропы, болота. При засухе практически все лесные участки очень быстро высыхают. Пересыхают ручьи и болота. Исчезают естественные преграды. Пожары легко преодолевают дороги, тропы и небольшие речки.

Известно, что леса Якутии характеризуются высокой природной пожарной опасностью. Одной из основных причин этого является преобладание светлохвойных лесов (до 90% лиственницы), отличающихся пониженной густотой древостоев, в напочвенном покрове которых представлены мхи, лишайники и кустарнички.

В 2021 году в Якутии наблюдалась самая продолжительная засуха за последние 150 лет. Также в этот период регистрировалась повышенная грозовая активность. Грозы по происхождению бывают фронтальными и внутримассовыми. В Якутии, когда устанавливается антициклон, практически повсеместно образуются внутримассовые грозы. Что значит сухая гроза? Во-первых, при таких грозах осадки, выпадающие из облака, не успевают долететь до земли и испаряются в сухом воздухе. Во-вторых, удары молнии не всегда совпадают со следом осадков, выпадающих из облака. И у наблюдателя складывается впечатление, что это гроза без дождя.

Как сухая гроза поджигает лес

Для возникновения пожара от грозы необходимы следующие условия: наличие сухого лесного горючего материала, и чтобы почва, на которой произрастает лес, имела высокое удельное электрическое сопротивление. К таким почвам относятся песчаные, каменистые и те, где присутствует многолетняя мерзлота. В Якутии летом, даже в обычные годы, когда солнце светит круглые сутки, после дождя лесной горючий материал быстро становится сухим, повсеместно присутствует многолетняя мерзлота и, в случае возникновения грозы, создаются все условия для загорания.

Молния ударяет в возвышенные точки рельефа, а в условиях леса — это деревья. При ударе молнии в дерево иногда оно разрушается (в редких случаях загорается сухая хвоя или листва), затем ток молнии растекается по поверхности почвы (чем больше удельное электрическое сопротивление почвы, тем больше радиус растекания тока молнии). В зоне растекания тока молнии она дробится на искры, образуя источники зажигания, имеющие в определенный промежуток времени высокую температуру (свыше 50000С). При достаточной толщине слоя лесных горючих материалов происходит разложение растительных частиц с образованием необходимого количества газообразных продуктов, способных создать горючую смесь, которая воспламеняется. И если находящиеся рядом лесные горючие материалы имеют низкое влагосодержание, то возникает очаг горения.

Как низовые и верховые пожары проходят лес

Лесные пожары разделяют на три вида: низовые, верховые и почвенные. Верховые и почвенные пожары возникают от низовых пожаров.

Низовые пожары характеризуются горением нижних ярусов растительности: подстилки, опада, мохового и травяного покрова. Верховые пожары отличаются от низовых тем, что наряду с горением напочвенного покрова и лесной подстилки горят кроны деревьев. Переход низового пожара в верховой пожар происходит при наличии ярусности насаждения и наличия подроста и подлеска, больших запасов напочвенных горючих материалов. Верховые пожары возникают чаще всего в засушливую погоду и при ветрах средней и высокой скорости, за исключением хвойных молодняков, в которых низовой пожар легко переходит в верховой из-за низкоопушенных крон, даже при слабом ветре.

Чаще наблюдается скачкообразное распространение верхового пожара, связанное с подогревом полога за счет тепла от низового пожара. Низовой пожар подогревает кроны. В случае воспламенения одной из крон горение быстро распространяется по подогретым кронам, но затем, вне сферы действия низового пожара, затухает. В дальнейшем фронт низового пожара проходит участок, где кроны уже сгорели. Процесс подогрева крон на следующем участке возобновляется, и вспышка в пологе повторяется. Продвижение горения по кронам происходит «скачками», совпадающими с порывами ветра.

Ветер увеличивает количество тепла при пожаре до 25 раз, а ширину горящей кромки до 12 раз. Ветер переносит горящие угли, которые поджигают напочвенный покров и образуют новые очаги горения. Переброс огня при верховых пожарах может быть до 500 м и более. При ветре 15-20 м/с переброс искр и углей становится главным фактором распространения огня. В этом случае минерализованная полоса не сработает и необходима более сложная система противопожарных мероприятий, обустройство территории вокруг населенных пунктов, для предотвращения приближения огня на таком расстоянии.