Государственный комитет СССР по лесному хозяйству

 

ЛЕНИНГРАДСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИРОДНОЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ В ЛЕСУ

 

Методические рекомендации

 

 

Рассмотрены и утверждены Ученым советом ЛенНИИЛХа 31.05.1979 г.

Составители:

С.М. Вонский, В.А. Жданко, В.И. Корбут, М.М. Семенов, Л.В. Тетюшева, Л.С. Завгородняя

Отв. редактор В.Г. Рубцов

Отв. за выпуск Г.С. Окунь

 

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.

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.

 

I. 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 åt(t - t) как фактора, обеспечивающего испарение влаги, содержащейся в лесных горючих материалах, явилась выявленная связь, åt(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 åt(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 å (t - t) выражается (°C)² , но по своей сущности величина (t - t) отражает недостаток насыщения воздуха влагой. Поэтому учитывая условность размерности величины åt(t - t), в приведенных значениях показателей влажности покрова и подстилки ПВ-1 и ПВ-2 размерность не указывается.

 

II. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЛАЖНОСТИ ПВ-1 И ПВ-2 В ПРАКТИКЕ ОХРАНЫ ЛЕСА ОТ ПОЖАРОВ

 

1. Определение по ПВ-1 и ПВ-2 влажности лесного напочвенного покрова и подстилки (торфа), при которой возможно возникновение низовых и почвенных пожаров в насаждениях различных типов леса

 

Связь влажности лесного напочвенного покрова с величиной ПВ-1 и влажности подстилки с величиной ПВ-2 для насаждений разных групп типов леса представлены в табл. 1 и 2.

 

Таблица 1

 

Изменение наиболее вероятной средней влажности напочвенного покрова в насаждениях различных групп типов леса в зависимости от величины ПВ-1

 

(в % от сырого веса)

 

Значения показателя влажности ПВ-1	Группы типов леса и доминирующий вид напочвенного покрова
	сосняки лишайниковые, вересковые, лишайниково-мшистые		сосняки брусничные		сосняки багульниковые осушенные		сосняки чернично-брусничные и дренированные		сосняки черничные слабо дренированные		ельники черничные слабо дренированные		сосняки и ельники кисличные	ельники черничные дренированные (состава 10E)
	лишайники		лишайники и мох Шребера		мох Шребера и опад		мох Шребера		мох Шребера		мох Шребера		опад хвои, листьев	мох Шребера и гилокомиум
	верх покрова	весь слой покрова	верх покрова	весь слой покрова	верх покрова	весь слой покрова	верх покрова	весь слой покрова	верх покрова	весь слой покрова	верх покрова	весь слой покрова
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0	70	69,5	78,0	76,0	77,0	79,0	81,0	81,0	77,5	79,0	75,0	76,0	69,0	76,0
100	49	59,0	68,0	69,0	70,0	75,0	75,5	75,0	73,0	75,0	70,0	74,0	65,5	73,0
200	29	47,5	58,5	62,0	62,0	70,0	69,5	70	68,0	70,0	65,5	70,0	62,0	70,0
300	22	39,5	47,5	55,0	53,5	64,5	63,5	64,5	63,5	66,0	61,0	66,0	59,0	67,0
400	17	30,0	36,0	48,0	45,5	60,0	57,0	60,0	59,0	62,5	57,0	62,5	55,5	64,0
500	15	22,5	27,5	41,5	37,5	54,5	51,5	55,0	54,0	58,0	52,5	59,0	52,0	61,0
600	14	19,5	23,5	35,0	30,0	50,0	45,5	51,0	50,0	54,0	47,5	55,0	49,0	58,0
700	13,5	17,0	20,5	30,0	25,0	45,0	39,7	46,0	45,0	50,0	43,5	51,0	45,5	55,5
800	13,0	15,0	19,0	26,0	21,5	40,0	34,0	42,0	40,0	46,0	39,0	47,5	42,0	53,0
850	12,5	14,5	18,0	24,5	20,5	37,0	30,0	39,5	38,0	43,5	36,5	45,5	40,5	51,0
900	12,0	14,0	17,5	23,0	19,5	35,0	28,0	37,0	36,0	41,5	34,5	44,0	39,0	50,0
1000	12,0	13,5	16,5	21,0	18,0	30,0	25,0	32,5	31,0	37,5	30,5	40,0	35,0	47,0
1100	12,0	13,5	15,0	19,0	17,5	26,0	22,0	28,0	27,0	34,0	26,5	36,5	32,0	44,0
1200	11,5	13,5	14,5	18,0	17,0	24,0	20,0	25,0	24,0	30,0	24,0	32,5	29,0	41,5
1300	11,0	13,0	14,0	17,5	16,0	22,5	18,0	22,5	21,0	29,0	22,0	30,0	27,0	38,5
1400	11,0	12,5	14,0	17,0	15,5	21,0	17,0	21,0	20,0	28,0	21,0	28,0	25,0	35,8
1500	10,5	12,5	13,5	17,0	15,0	20,5	16,0	20,5	19,0	27,0	20,5	27,0	23,0	33,0
1600	10,5	12,0	13,0	16,5	14,5	20,0	15,0	19,5	17,5	26,0	20,0	26,0	22,0	30,0
1700	10,0	12,0	12,5	16,0	14,0	19,0	15,0	19,0	17,0	25,0	20,0	25,0	21,0	28,0
1800	10,0	11,5	12,0	15,5	13,0	18,5	14,5	18,0	16,5	24,0	20,0	25,0	20,5	27,5
1900	10,0	11,0	12,0	15,5	13,0	18,0	14,5	17,5	16,0	23,5	19,5	24,5	20,0	26,0
2000	9,5	11,0	12,0	15,0	12,0	17,0	14,0	17,0	16,0	22,0	19,5	24,0	20,0	25,0
2100	9,5	10,5	11,5	15,0	11,5	16,5	14,0	16,5	15,5	21,5	19,5	24,0	20,0	25,0
2200	9,5	10,0	11,5	14,5	11,0	15,5	13,5	16,0	15,5	20,5	19,5	23,5	20,0	24,5
2300	9,5	10,0	11,5	14,5	10,5	15,0	13,5	15,5	15,0	20,0	19,5	23,0	19,5	24,0
2400	9,0	10,0	11,0	14,0	10,0	14,5	13,0	15,5	15,0	19,5	19,5	22,5	19,5	24,0
2500	9,0	10,0	11,0	13,5	9,5	13,5	13,0	15,0	15,0	19,0	19,0	22,5	19,5	23,5
2600	8,0	10,0	11,0	13,0	9,0	13,0	13,0	15,0	15,0	18,0	19,0	22,0	19,0	23,0

 

Примечание: в таблице заключены в рамки наибольшие значения, при которых развивается низовой пожар с прогоранием только верхнего слоя, а также наибольшие значения влажности всего слоя напочвенного покрова при полном его прогорании.

 

В табл. 1 представлено изменение наиболее вероятной средней влажности напочвенного покрова в насаждениях различных групп типов леса в зависимости от показателя влажности напочвенного покрова (ПВ-1). В табл. 1 (колонка 1) представлены значения ПВ-1 от 0 до 2600. В колонках 2 - 15 приведена соответственно влажность лесного напочвенного покрова в различных группах типов леса. Влажность приведена как для верхнего слоя напочвенного покрова, так и для слоя покрова в целом (в % к сырому весу).

В таблице отмечены наибольшие значения влажности покрова, при которых развивается низовой пожар с прогоранием только верхнего слоя, а также наибольшие значения влажности слоя напочвенного покрова в целом, при которых развивается пожар с полным прогоранием покрова. По этим данным представляется возможным определить наименьшие значения ПВ-1, при которых могут развиваться низовые пожары по поверхности покрова и с полным его прогоранием.

В таблице не подчеркнута влажность напочвенного покрова для чистых ельников и для сосняков и ельников кисличных, поскольку в этих типах леса низовые пожары без подстилочно-гумусовых, как правило, не развиваются или же развиваются только пятнами (колонки 14, 15 табл. 1).

 

Таблица 2

 

Изменение наиболее вероятной средней влажности подстилки и верхнего слоя торфа в насаждениях различных групп типов леса в зависимости от величины ПВ-2

 

Значения показателя влажности подстилки ПВ-2	Группы типов леса
	сосняки лишайниковые	сосняки брусничные	сосняки багульниковые осушенные	сосняки черничные дренированные	сосняки черничные слабо дренированные	ельники черничные слабо дренированные	сосняки и ельники кисличные	ельники черничные дренированные
1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	63,5	72,0	75,0	72,0	74,0	75,0	70,0	73,0
300	60,0	69,0	73,0	70,0	72,0	71,5	64,5	67,5
600	56,5	66,5	71,5	68,0	71,0	68,5	61,0	64,0
900	53,0	63,5	69,5	66,0	70,0	65,0	58,5	62,5
1200	50,0	61,0	67,5	64,0	68,5	61,5	56,0	61,5
1500	46,5	58,0	66,0	62,0	67,0	58,0	54,5	61,0
1800	43,0	55,5	64,5	60,0	66,0	55,5	53,0	60,0
2100	40,5	53,0	62,5	58,5	64,5	53,0	51,5	59,0
2400	37,5	50,0	61,0	56,5	63,0	51,0	50,5	58,0
2700	35,0	47,0	59,5	54,5	62,0	49,5	49,0	56,5
3000	33,0	45,0	58,5	53,0	60,5	48,0	47,5	55,0
3500	30,0	41,5	56,0	50,0	58,5	46,0	45,0	54,0
4000	28,0	39,0	53,5	47,0	56,0	43,5	42,0	49,0
4500	26,0	36,5	51,5	44,5	53,0	41,5	40,5	45,0
5000	24,5	34,0	49,5	42,0	51,0	40,0	39,0	42,5
5500	23,0	32,5	48,0	40,0	48,5	38,0	38,5	40,0
6000	22,5	31,5	46,0	38,0	47,0	37,0	37,0	37,5
6500	22,0	30,0	44,0	36,5	46,5	36,5	36,5	36,5
7000	21,5	29,5	42,0	35,5	46,0	36,5	35,0	35,0
7500	21,0	29,0	40,5	34,5	45,5	36,0	34,5	34,0
8000	20,5	28,5	39,0	34,0	45,0	36,0	33,5	33,5
8500	20,0	28,0	38,0	33,0	44,0	35,5	32,5	33,0
9000	19,5	27,5	36,5	32,5	43,5	35,5	31,5	32,5
9500	19,5	27,5	36,0	31,5	42,2	35,0	30,5	32,0
10000	19,0	27,0	35,0	30,5	41,5	35,0	29,5	32,0
10500	19,0	26,5	34,0	29,0	41,0	34,5	28,0	31,5
11500	18,5	26,0	32,5	28,5	40,5	34,0	27,5	31,0
12000	18,5	26,0	32,0	28,0	40,0	34,0	27,0	30,0

 

Примечание: в таблице выделены максимальные значения влажности, при которых появляется прогорание подстилки местами, а также максимальные значения влажности, при которых подстилка или торф прогорают полностью по всей площади.

 

В табл. 2 представлено изменение наиболее вероятной средней влажности подстилки (верхнего слоя торфа) в насаждениях различных групп типов леса в зависимости от величины показателя влажности подстилки (ПВ-2).

В табл. 2 (колонка 1) представлены значения ПВ-2 от 0 до 12000. В колонках 2 - 9 соответственно даны значения влажности подстилки (верхнего слоя торфа) для насаждений разных групп типов леса (% от сырого веса). В таблице особо отмечены наибольшие значения влажности подстилки и торфа, при которых после низового пожара появляется прогорание их местами, а также наибольшие значения влажности, при которых происходит полное прогорание подстилки и торфа, т.е. начинаются подстилочно-гумусовые и торфяные пожары.

В табл. 1 и 2 не приведены значения ПВ-1 и ПВ-2, определяющие влажность напочвенного покрова из сфагновых мхов и влажность торфа под ним. Это обусловлено тем, что влажность этих горючих материалов зависит от сочетания показателей влажности ПВ-1 и ПВ-2. При значениях ПВ-2 £ 5000 и ПВ-1 < 3000 влажность верхнего слоя сфагнума остается высокой, так как в этом случае происходит подсос влаги из нижних мокрых слоев сфагнового очеса и торфа. Значение влажности сфагнума в зависимости от сочетания величин ПВ-1 и ПВ-2 приведено в табл. 3.

 

Таблица 3

 

Влажности слоя сфагнума в 3 - 5 см в зависимости от величины ПВ-1 и ПВ-2

 

Величина ПВ-2	Величина ПВ-1
	0 - 0,4	0,5 - 1,0	1,1 - 1,5	1,6 - 2,0	2,1 - 2,5	2,6 - 3,0	3,1 - 3,5	3,6 - 4,0	4,1 - 4,6
< 5,0	91 - 85	84 - 78	77 - 73	72 - 70	69 - 68	67 - 66	65	64	63
5,0 < 7,0	90 - 83	81 - 73	72 - 66	64 - 60	59 - 56	55 - 53	52 - 51	50 - 49	48 - 47
7,0 < 10,0	88 - 78	76 - 64	62 - 56	54 - 50	49 - 45	44 - 40	39 - 36	35 - 32	31 - 29
³ 10,0	82 - 71	68 - 55	53 - 44	42 - 36	35 - 30	28 - 25	24 - 21	20 - 18	17 - 15

 

Примечание: при влажности сфагнума £ 55 % горит его верхний слой мощностью 1 - 2 см, при влажности сфагнума £ 30 % начинаются торфяные пожары.

 

Приведенные в табл. 1, 2 и 3 значения влажности лесных горючих материалов позволяют, используя дополнительные данные, рассчитывать нарастание периметра и площади пожаров в наиболее горимых типах леса, а также провести расчет численности рабочих, вооруженных ранцевой аппаратурой для тушения пожаров.

 

2. 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 влажность £ 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

 

По данным экспериментальных исследований				Ориентировочные данные по литературным источникам
Классы природной пожарной опасности насаждений	Наименование групп типов лесов Северо-Запада европейской части Союза	Наименьшие значения показателей		Классы природной опасности насаждений	Наименование групп типов лесов Сибири и их местоположение (рельеф)	Наименьшие значения показателей
		ПВ-1 низовых пожаров по поверхности	ПB-2 начало почвенных пожаров			ПВ-1 низовых пожаров по поверхности	ПВ-2 начало почвенных пожаров
1	2	3	4	5	6	7	8
I	Сосняки лишайниковые, вересковые, лишайниково-мшистые	200	1200	I	Сосняки, кедровники  листвяги лишайниковые, лишайниково-брусничные, стланниковые, расположенные на повышенных частях рельефа	200	1100
	В весенний период древостой и вырубки с травяным напочвенным покровом	200	4000		В весенний период древостой и вырубки с травяным напочвенным покровом	200	4000
II	Сосняки и березняки брусничные, вересковые, производные от брусничных	500	2100	II	Сосняки, кедровники, листвяги, березняки брусничные, лишайниково-бадановые, баданово-багульниковые насаждения на каменистых россыпях, южных склонах	450 - 600	2100 - 2500
II*	Древостой на осушенных торфяниках	600	2700	III	Сосняки, кедровники, листвяги, березняки чистые и смешанные по составу зеленомошно-брусничные, черничные дренированные, папоротниково-черничные; ельники брусничные, пихтарники зеленомошной группы, дренированные, расположенные на верхних частях склонов	850 - 1000	3000 - 4000
III	Сосняки и березняки чернично-брусничные, черничные дренированные, чернично-папоротниковые, чернично-орляковые; ельники брусничные и ельники черничные смешанного состава дренированные	850	3500
IV	Сосняки и ельники смешанные по составу, чернично-багульниковые, чернично-сфагновые; сосняки и ельники кисличные; ельники черничные состава 10E, дренированные	1600	5000 - 6000		Сосняки, кедровники, листвяги чистые и смешанные, слабо дренированные: чернично-багульниковые, чернично-сфагновые	1200 - 1400	5000 - 6000
	В летний период сосняки, ельники, березняки и осинники чистые и смешанные по составу, травяные	1600	600		В летний период сосняки, кедровники, листинги, пихтарники, березняки травяные	1600	6000
V	Сосняки и березняки кустарниково-сфагновые, осоко-сфагновые, долгомошниковые	1900 - 2000	³ 7000	V	Сосняки, кедровники и листвяги сфагновые, сосняки, ельники и березняки долгомошниковые, ельники приручейниковые; мохово-травяные и сфагновые болота	2000 - 3000	7000 - 8000
	Ельники долгомошниковые и таволговые, приручейниковые. Лесные сфагновые болота	8000

 

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.

 

3. 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).

 

Таблица 5

 

Местная шкала пожарной опасности в лесах северо-запада таежной части СССР

(группы типов леса по классам пожарной опасности насаждений указаны римскими цифрами)

 

Градации ПВ-2	Градации ПВ-1
	< 200	200 - 499	500 - 849	850 - 1099	1100 - 1899	³ 1900
< 1000	-        -	I        -	I - II      -	I - III     -

 

 

 

1000 - 1999

       -       

-

       I       

I

      I - II     

I

      I - III    

I

      I - IV     

I

      I - IV     

I

2000 - 2999

       -       

-

       I       

I

     I - II     

I - II

     I - III    

I - II

      I - IV     

I - II

      I - IV     

I - II

3000 - 3999

       -       

-

       I       

I

     I - II     

I - II

     I - III    

I - II

     I - IV     

I - III

      I - IV     

I - III

4000 - 5999

        -       

(II* - IV)

        I       

I (II - IV)

      I - II     

I - II (IV)

      I - III    

I - II (IV)

     I - IV     

I - IV

     I - V     

I - IV

6000 и более

        -       

(II*, IV, V)

          I         

I (II*, IV, V)

       I - II      

I - II (III - V)

       I - III      

I - II (III - V)

     I - IV     

I - IV (V)

     I - V     

I - V

 

При наличии соответствующего картографического материала (распределение площади насаждений по типам леса) по классам шкалы можно оценить, на какой площади возможно распространение пожаров и предвидеть характер их развития в любой день пожароопасного сезона.

Эти материалы являются основой для оперативной борьбы с лесными пожарами.

Из табл. 5 видно, что с нарастанием класса природной пожарной опасности по условиям погоды увеличивается число насаждений различных групп типов леса, в которых возможны низовые, а затем почвенные пожары. Возможность начала заглубления огня в подстилку определяется величиной ПВ-2.

В табл. 5 приняты следующие обозначения: числитель - классы природной пожарной опасности, объединяющие группы типов леса (см. табл. 4), в которых возможны низовые пожары; знаменатель - те же классы, в которых возможно заглубление огня в подстилку (торф); знаменатель - в скобках - классы природной пожарной опасности насаждений, в которых возможно развитие только почвенных пожаров без низовых (во II классе пожары на осушенных торфяниках); перечеркнутые клетки указывают, что пожары в подобных ситуациях развиваться не могут.

 

4. Определение характера лесных пожаров в насаждениях различных групп типов леса в зависимости от сочетания показателей влажности ПВ-1 и ПВ-2

 

Возможность возникновения и распространения пожаров различных категорий определяется не только условиями погоды, но и особенностями горючих материалов в насаждениях различных групп типов леса (см. табл. 6 - 9).

 

Таблица 6

 

Минимальные значения ПВ-1 и ПВ-2, определяющие возможность возникновения и развития лесных пожаров в сосняках и ельниках дренированных

(числитель - значения показателя ПВ-1, знаменатель - ПВ-2)

 

Класс природной пожарной опасности насаждений	Индекс групп типов леса	Наименование группы типов леса	Характер горения подстилки	Виды пожаров
				низовой		низовой с переходом в верховой	верховой
				горит верх покрова	прогорает весь покров
1	2	3	4	5	6	7	8
I	1	Сосняки лишайниковые, лишайниково-мшистые	Подстилка не горит	200 < 1100	400 < 1100	420 < 1100	420 < 1100
			Подстилка горит местами		400 1200	600 1200	900 1200
			Подстилка горит по всей площади		700 2100	900 4000	900 4000
	2	Сосняки лишайниковые и вересковые, пройденные пожаром	Подстилка не горит		300 < 2000	600 < 2000	600 < 2000
			Подстилка горит по всей площади		600 3000	700 3000	700 3000
	3	Сосняки травяные в весенний период	Подстилка не горит		200 < 4000	500 < 4000	600 < 4000
			Подстилка горит местами		300 4000	500 4000	600 4000
II	4	Сосняки брусничные; сосняки и ельники на скалах	Подстилка не горит	500 < 2100	700 < 2100	800 < 2100	900 < 2100
			Подстилка горит местами		700 2100	900 3000	1000 3000
			Подстилка горит по всей площади		900 3500	1000 4000	1200 4000
	5	Сосняки брусничные, пройденные пожаром	Подстилка не горит		700 < 3500	800 < 3500	1600 < 3500
			Подстилка горит местами		700 3500	800 3500	1600 3500
			Подстилка горит по всей площади		800 4000	800 4000	1600 4000
III	7	Сосняки чернично-брусничные и черничные дренированные	Подстилка не горит	850 3000	1000 3000	1200 3000	1600 3000
			Подстилка горит местами		1100 3500	1200 4000	1600 4000
			Подстилка горит по всей площади		1200 5500	1200 5500	1600 5500

 

Примечания: 1) в группах типов леса под № 1, 4, 7 при развитии пожаров по верхнему слою покрова подстилка гореть не может;

2) в группах типов леса № 2, 3 и 5 пожары не могут развиваться без прогорания всего слоя напочвенного покрова.

 

В табл. 6 даются минимальные значения ПВ-1 и ПВ-2, определяющие возможность возникновения и развития лесных пожаров разных категорий в сосняках и ельниках дренированных с подстилкой мощностью от 0,5 до 5 см.

В ранее не пройденных огнем насаждениях, указанных под индексами 1, 4, 7 (табл. 6), достаточно развит мшисто-лишайниковый ярус напочвенного покрова, что определяет возможность распространения низовых пожаров как по поверхности покрова, так и с прогоранием всего слоя. Распространение пожаров по поверхности покрова появляется при более низких значениях ПВ-1, чем при пожарах с прогоранием всего слоя покрова. Так, возможность распространения пожаров по поверхности покрова в насаждениях с индексами 1, 4, 7 появляется при ПВ-1, равных 200, 500, 850, а с прогоранием всего слоя - соответственно при ПВ-1, равных 400, 700 и 1000. В табл. 6 приведены минимальные значения ПВ-2, определяющие начало прогорания подстилки местами и минимальные значения ПВ-2, определяющие подстилки на всей площади насаждений. Так, в сосняках лишайниковых частичное прогорание подстилки отмечается при ПВ-2 от 1200, а полное прогорание при ПВ-2 от 2100. В сосняках дренированных частичное прогорание подстилки наблюдается при ПВ-2 от 3500, а полное при ПВ-2 - от 5500.

По сравнению с низовыми верхние пожары возможны при более высоких значениях ПВ-1, когда влажность напочвенного покрова не превышает 20 %. Указанным значениям ПВ-1 соответствуют значения ПВ-2, определяющие горение подстилки.

 

Таблица 7

 

Минимальные значения ПВ-1 и ПВ-2, определяющие возможность возникновения и развития пожаров в сосняках и ельниках слабодренированных

(числитель - значения ПВ-1, знаменатель - ПВ-2)

 

Класс природной пожарной опасности насаждений	Индекс групп леса	Наименование группы типов леса	Характер горения подстилки	Вид пожара
				низовой		низовой с переходом в верховой	верховой	Подстилочно-гумусовый без низовых пожаров
				горит верх покрова	прогорает весь покров

местами

по всей площади

IV

8

Сосняки черничные слабо дренированные

Подстилка не горит

1100

< 4000

1200

< 4000

1200

< 4000

2000

< 5000

 

 

 

Подстилка горит местами - ПГМ

 

1500

5000

1500

5500

2000

6000

< 1200

> 5000

 

 

Подстилка горит по всей площади - ПГ

 

1800

9000

1800

9000

2000

9000

-

-

< 1200

³ 6000

 

9

Ельники черничные слабо дренированные

Подстилка горит местами - ПГМ

 

1800

5000

2000

5500

2200

6000

< 1600

6000

 

 

Подстилка горит по всей площади - ПГ

 

1800

9500

2100

10000

2600

10000

-

-

< 1400

³ 7000

 

 

Сокращение:	ПМ - подстилочно-гумусовые пожары местами;
	ПГ - подстилочно-гумусовые пожары по всей площади.

 

В табл. 7 представлены наименьшие значения ПВ-1 и ПВ-2, определяющие развитие пожаров в слабо дренированных сосняках и ельниках черничных, отнесенных к IV классу пожарной опасности насаждений.

В сосняках черничных (индекс 8) с мощным напочвенным покровом и рыхлой подстилкой на кочках (от 8 до 15 см) возможны все виды пожаров при определенных значениях ПВ-1 и ПВ-2.

Низовой пожар с прогоранием верхнего слоя покрова отмечается при наименьшем значении ПВ-1 от 1100, полное прогорание покрова соответствует значению ПВ-1 от 1200; развитие верховых пожаров при ПВ-1 от 2000.

 

Таблица 8

 

Минимальные значения ПВ-2, определяющие возможность возникновения и развития пожаров в сосняках и ельниках

(числитель - значение ПВ-1, знаменатель - ПВ-2)

 

Класс природной пожарной опасности	Индекс групп типов леса	Наименование группы типов леса	Характер горения подстилки	Виды пожаров
				низовой и подстилочно-гумусовый	низовой с переходом в верховой	подстилочно-гумусовые без низового пожара
						подстилка горит местами	подстилка прогорает по всей площади
IV	10	Ельники черничные дренированные состав (10E)	Подстилка горит местами ПГМ	1600 5000	1800 5500	< 1000 > 4000	- -
			Подстилка горит по всей площади ПГ	1800 7000	1800 7000	- -	< 1600 > 5000
	11	Сосняки и ельники кисличные	Подстилка горит местами ПГМ	1300 4500	1500 5000	< 1000 > 4000	- -
			Подстилка всей площади ПГ	1500 6500	1600 6500	- -	< 1000 > 5000
	12	Сосняки травяные в летний период	Подстилка прогорает местами ПГМ	1200 4000	Переход на кроны в насаждениях указанных типов леса наблюдается только в захламленных участках	< 600 ³ 4000	- -
			Подстилка горит по всей площади ПГ	1200 6500		- -	< 1000 ³ 6000
V	14	Сосняки и ельники долгомошные	Подстилка прогорает местами ПГМ	1900 7000		< 1000 > 5000	- -
			Подстилка горит по всей площади ПГ	1900 10000		1000 > 6000	- -

 

Сокращения:	ПГМ - подстилочно-гумусовые пожары местами;
	ПГ - подстилочно-гумусовые по всей площади.

 

В табл. 8 приведены наименьше значения показателей влажности подстилки ПВ-2, определяющие возможность развития пожаров в насаждениях IV и V классов пожарной опасности (сосняки и ельники кисличные, травяные - в летний период, ельники чистые черничные дренированные и сосняки и ельники долгомошные).

В насаждениях с индексами 10, 11, 12 и 14 (табл. 8) и в большинстве случаев с индексом 9 (табл. 7) из-за особенностей напочвенного покрова (малое количество горючего, высокая плотность и влажность его) исключается возможность распространения только низовых пожаров без совместного прогорания подстилки.

 

Таблица 9

 

Минимальные значения ПВ-1 и ПВ-2, определяющие возможность возникновения и развития пожаров в сосняках багульниковых осушенных и неосушенных

(числитель - значения ПВ-1, знаменатель - ПВ-2)

 

Класс природной пожарной опасности насаждений	Индекс групп типов леса	Наименование группы типов леса	Характер горения торфа	Виды пожаров
				низовой		низовой с переходом в верховой	верховой	торфяной без низового
				горит верх покрова	прогорает весь покров			на кочках местами	по всей площади
II	6	Сосняки багульниковые осушенные	Торф не горит	600 < 2500	1000 < 2500	1000 < 2500	1100 < 2500
			Торф горит на кочках - ТК		1100 2700	1100 2700	1200 2800	< 600 > 4000
			Торф горит по всей площади - Т		1200 5000	1200 5000	1200 5000		< 600 4000
V	13	Сосняки багульниковые неосушенные	Торф не горит	1900 ³ 5000	2000 ³ 5000	2500 ³ 5000	3000 5000
			Торф горит на кочках - ТК		2000 7000	2600 7000	3000 7000	< 2600 5000
			Торф горит по всей площади - Т		2500 10000	2900 11500	3800 12000		< 1000 7000

 

Сокращения:	ТК - торфяной пожар, развивающийся только на микроповышениях;
	Т - торфяной пожар по всей площади.

 

В табл. 9 представлены значения ПВ-1 и ПВ-2, определяющие возможность возникновения пожаров разного вида в сосняках багульниковых осушенных и неосушенных. В сосняках багульниковых осушенных, отнесенных ко II классу природной пожарной опасности, возможность развития низовых и торфяных пожаров появляется значительно раньше по сравнению с неосушенными насаждениями, отнесенными к V классу пожарной опасности. В сосняках багульниковых осушенных возникают низовые пожары при значениях ПВ-1 ³ 600; прогорание торфа на кочках отмечается при ПВ-2 ³ 2700, а торфяные пожары по всей площади при ПВ-2 ³ 5000.

В сосняках багульниковых неосушенных пожары возникают в сильную засуху; в этом случае низовые пожары заглубляются в торф на кочках при значениях ПВ-1 ³ 2000 и ПВ-2 ³ 7000.

Кроме перечисленных примеров практического использования данных показателей ПВ-1 и ПВ-2 при охране леса от пожаров, они могут быть применены:

- для составления местных шкал пожарной опасности в лесу по условиям погоды;

- при расчете сезонного показателя засушливости пожароопасных сезонов;

- для оценки возможности возникновения пожаров от гроз.

В табл. 6, 7 и 9 отмечены условия перехода низовых пожаров в верховые пожары. Как правило, верховые пожары развеваются при повышенной скорости ветра (³ 6 м/сек).

Скорость распространения низовых пожаров (высота пламени и глубина кромки огня) также зависят от скорости ветра.

Особенно сильно влияние ветра сказывается в группах типов леса, относящихся к Iму классу пожарной опасности насаждений [2]. Поэтому, хотя при расчетах показателей влажности ПВ-1 и ПВ-2, скорость ветра не учитывается, данные о скорости ветра в дневные часы, необходимы для определения пожарной опасности насаждений.

 

III. МЕТОДИКА ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЛАЖНОСТИ НАПОЧВЕННОГО ПОКРОВА (ПВ-1) И ПОДСТИЛКИ (ПВ-2)

 

Для расчета ПВ-1 и ПВ-2 необходимая информация о метеообстановке берется из таблиц TM-1, которые составляются и находятся на метеорологических станциях (МС) и на авиаметеорологических станциях (АМСГ). Таблицы TM-1 за прошлые годы имеются в территориальных управлениях гидрометслужбы СССР и гидрометфондах.

Исходная информация заносится в специальную форму (см. табл. 10).

 

Таблица 10

 

Исходная информация для расчета показателей ПВ-1 и ПВ-2

 

Дата	№ метеостанции	Весовые коэффициенты станций	Температура воздуха t °C	Точка росы t °C	Осадки, мм				t - t	t (t - t)	Показатели		Скорость ветра в дневные часы м/сек
					Сроки наблюдений			Осредненная å осадков по станциям			ПВ-1	ПВ-2
					Предшествующ. день	Текущий день	å - осадков на утро текущего дня
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Дата устойчивого схода снежного покрова

 

Дата устойчивого схода снежного покрова определяется по данным таблицы TM-1 (графа с шифром 34 - 36) с того дня, в который высота снежного покрова в этой графе не проставляется. Дата схода снежного покрова за соответствующий месяц записывается в верхнем правом углу табл. 10.

Температура воздуха (графа 4) и точка росы (графа 5) берутся из таблицы TM-1, соответствующей декретному времени данного пояса, ближайшему к 14 часам (определяется по номеру часового пояса с помощью табл. 11). Температура воздуха берется из графы с шифром 19 - 20; точка росы - из графы с шифром 74 - 75 (с правого края страницы с соответствующим декретным временем).

Величина температуры воздуха и точка росы проставляются в табл. 10 в целых градусах. При отрицательных значениях tи t обязательно проставляются знак (-).

Осадки (мм) берутся из таблицы ТМ-1 графы с шифром 70 - 73. Величины осадков заносятся с точностью до 0,1 мм.

Показатели ПВ-1 и ПВ-2 вычисляются на утро текущего дня. Поэтому сумма осадков за сутки вычисляется на утро (8 - 9 час), при этом суммируются осадки от утра одного дня до утра другого дня т.е. необходимая для расчета показателей, сумма осадков получается суммированием осадков предшествующего и текущего дня. Суммой осадков, приведенной в табл. ТМ-1, пользоваться нельзя.

В связи с тем, что сроки замеров осадков изменяются по часовым поясам, в табл. 11 приведены часы наблюдений, которые следует отнести к замерам предшествующего дня и текущего дня.

В качестве примера приводится суммирование осадков по данным метеорологической станции 2-го часового пояса, к которому относятся леса Северо-Запада европейской части Союза (табл. 12).

Известно, что определение суточных сумм осадков по данным одной метеорологической станции для территории от 200 тыс. га и более, недостаточно репрезентативно. Поэтому для расчета ПВ-1 и ПВ-2 пользуются осредненной суточной суммой осадков по данным нескольких имеющихся станций или постов, расположенных на данной территории и рядом с ней.

 

Таблица 11

 

Сроки наблюдений осадков по часовым поясам

 

Часовой пояс	часы наблюдения
	предшествующий день	текущий день
2	15, 21	3, 9
3	16, 19	4, 7
4	17, 20	5, 8
5	18, 21	6, 9
6	19	7
7	20	8
8	21	9
9	10, 19, 22	7
10	11, 20, 23	8
11	12, 21, 24	9
12	13, 19	1,7

 

Таблица 12

 

Вычисление суммы осадков (мм) для расчета показателей

(местное время 2-го часового пояса)

 

Дата	Осадки				Сумма осадков на утро текущего дня	Сумма осадков (складывается из осадков предшествующего и текущего дней)
	Сроки наблюдений (часы)
	3	9	15	21
	текущий день		предшествующий день
5.V	-	0,3	0,5	-	-
6.V	1,2	0,7	-	0,9	2,4	На 6/V 0,5 + 1,2 + 0,7 = 2,4
7.V	4,0	5,0	-	-	9,9	На 7/V 0,9 + 4,0 + 5,0 = 9,9

 

Вычисление этих показателей начинается с даты устойчивого схода снежного покрова и продолжается непрерывно до конца пожароопасного сезона.

 

При равномерном распределении метеостанций используют самый простой способ осреднения, а именно, вычисляется средняя арифметическая величина осадков.

При неравномерном размещении станций по территории применяется метод полигонов. В этом случае данные каждой станции входят с весами пропорциональными приходящимся на них площадями. Весовые множители определяются из соотношения:

,

где: S_i- площадь, приходящаяся на i-тую станцию;

S- общая площадь территории осреднения.

 

Пример осреднения осадков методом полигонов

 

Имеются данные суточных сумм осадков по 3-м метеостанциям: 1 - 3,0 мм; 2 - 6,0 мм и 3 - 2,0 мм. Вычислены весы площадей относящиеся к каждой станции: P₁ = 0,10; Р₂ = 0,35; P₃ = 0,55. Осредненная сумма осадков равна:

0,1 · 3,0 + 0,35 · 6,0 + 0,55 · 2,0 = 0,3 + 2,1 + 1,1 = 3,5 мм [5, 6].

Ливневые осадки, характеризующиеся выпадением на небольшой территории и отмеченные только на одной метеостанции, в расчетах не учитываются.

В графу 9 проставляется осредненная сумма осадков по данным имеющихся метеостанций. Данные по осадкам каждой станции записываются в графы 6, 7, 8.

 

 

 

Вычисление показателя влажности ПВ-1

 

Вычисление показателя влажности ПВ-1 производится в следующей последовательности.

В первый день - дата устойчивого схода снежного покрова - ПВ-1 = 0. В последующие дни вычисление ПВ-1 делается по формулам:

(ПВ-1)_n = [(ПВ-1)_n-1 + t_n-1(t_n-1 - t_n-1)] · K_n при t > 0 °C,                           (1)

(ПВ-1)_n = [(ПВ-1)_n-1 + (t_n-1 - t_n-1)] · K_n при t£ 0 °C,                             (2)

где (ПВ-1)n-	показатель влажности на утро текущего дня;
(ПВ-1)n-1 -	показатель влажности на утро предшествующего дня;
tn-1 и tn-1 -	температура воздуха и точка росы в предшествующий день - на 13 - 15 часов декретного времени пояса метеорологической станции;
Kn -	коэффициент учета осадков, который в дни с осадками 0,5, равен 1.

В дни с осадками > 0,5 показатель (ПВ-1) определяется по табл. 1 приложения. Для этого сначала вычисляют значение (ПВ-1)¢_n, как в дни без осадков (по формуле 1 или 2), затем в табл. 1 приложения находят строку с соответствующим значением (ПВ-1)¢_n, округленному до целых десятков (графа 2, табл. 1 приложения) и графу с соответствующей величиной осадков за сутки; значение (ПВ-1)_n после выпадения осадков находят на пересечении строки по величине (ПВ-1)¢_n и графы с нужной градацией осадков. Учет осадков при вычислении (ПВ-1)_n по формуле (2) остается таким же, как и при вычислении по формуле (1).

Пример расчета: сумма осадков на утро текущего дня - 4,3 мм; (ПВ-1)_n-1 = 26; произведение t(t - t) = 20, расчетный показатель (ПВ-1)¢_n = 26 + 20 = 46 » 50. В табл. 1 приложения находится строка 5 со значением (ПВ-1)¢_n = 50; затем находится графа 6 с градацией осадков, включающей 4,3 мм; на пересечении строки 5 с графой 6 находят искомое значение (ПВ-1)_n. Оно в данном случае равно 10.

При значении (ПВ-1)¢_n³ 1900 снижение показателя осадками проводится по последней строке табл. 1 приложения. Это связано с тем, что при условиях погоды с данным показателем в наиболее горимых и широко распространенных типах леса напочвенный покров становится воздушно-сухим. Его влажность до последующего дождя изменяется незначительно и связана в большей мере с влажностью воздуха.

Пример вычисления ПВ-1, начиная с даты устойчивого схода снежного покрова, приведен в табл. 13.

 

Таблица 13

 

Пример расчета показателя ПВ-1

 

№ п.п.	Дата	t (t - t) в интервале 13 - 15 час.	Осредненная сумма осадков на утро текущего дня	ПВ-1	Пояснения к расчету
1	2	3	4	5	6
1	10.IV	0	-	0	Дата устойчивого схода снежного покрова
2	11.IV	18	2,8	0	ПВ-1 не наращивается
3	12.IV	270	-	18	ПВ-1 = 0 + 18
4	13.IV	230	0,2	288	ПВ-1 = 18 + 270 = 288 (осадки не учитываются)
5	14.IV	192	-	518	ПВ-1 = 288 + 230 = 518
6	15.IV	24	-	710	ПВ-1 = 518 + 192 = 710
7	16.IV	245	3,3	330	Снижение значения ПВ-1 = 710 + 24 = 734 по таблице 1 приложения
8	17.IV	160	-	575	ПВ-1 = 330 + 245 = 575
9	18.IV	200	-	735	ПВ-1 = 575 + 160 = 735
10	19.IV	145	0,6	750	Снижение значения ПВ-1 = 735 + 200 = 935 по таблице 1 приложения
11	20.IV	123	0,3	895	ПВ-1 = 750 + 145 = 895 (осадки не учитываются)
12	21.IV	100	-	1018	ПВ-1 = 895 + 123 = 1018
13	22.IV	50	9,8	190	Снижение значения ПВ-1 = 1018 + 100 = 1118 по таблице 1 приложения
14	23.IV	92	1,7	150	Снижение значения ПВ-1 = 190 + 50 = 240 по таблице 1 приложения
15	24.IV	98	0,4	242	ПВ-1 = 150 + 92 = 242
16	25.IV	120	-	340	ПВ-1 = 242 + 98 = 340
17	26.IV	230	-	460	ПВ-1 = 340 + 120 = 460
18	27.IV	240	-	690	ПВ-1 = 460 + 230 = 690
19	28.IV	220	-	930	ПВ-1 = 690 + 240 = 930
20	29.IV	250	-	1150	ПВ-1 = 930 + 220 = 1150

 

Вычисление показателя ПВ-2

 

Вычисление ПВ-2 начинается от даты устойчивого схода снежного покрова одновременно с вычислением ПВ-1. В первый день ПВ-2 = 0.

В каждый последующий день ПВ-2 вычисляется по формулам:

(ПВ-2)_n = [(ПВ-2)_n-1] · K¢_n + t_n-1(t_n-1 - t_n-1) · K²_n при t > 0 °C,                              (3)

(ПВ-2)_n = [(ПВ-2)_n-1] · K¢_n + (t_n-1 - t_n-1) · K²_n при t£ 0 °C,                                (4)

где (ПВ-2)n-	показатель влажности подстилки на утро текущего дня;
(ПВ-2)n-1 -	показатель влажности подстилки на утро предыдущего дня;
tn-1 и tn-1 -	температура воздуха и точка росы в предшествующий день на 13 - 15 часов декретного времени на метеостанции;
K¢n и K²n -	коэффициент учета осадков.

Значение определяется из условия

где S_n- сумма осадков на утро текущего дня.

Величина [(ПВ-2)_n-1] · K¢_n и определяется по табл. 2 приложения по величине (ПВ-2)_n-1 и сумме учитываемых осадков, при этом

где Q_n - сумма учитываемых осадков в n-ый (текущий) день пожароопасного сезона;

Q_n-1 - сумма учитываемых осадков в (n-1)-вый день;

S_n - сумма осадков на утро текущего дня.

Если сумма осадков, учитываемых на текущий день, 4,6 мм

[(ПВ-2)_n-1] · K¢_n = [(ПВ-2)_n-1], т.е. K¢_n = 1,

то и величина (ПВ-2 )_n сохраняет значение предшествующего дня.

Для простоты расчетов ПВ-2, при выпадении осадков в течение n-дней пользуются примерами, приведенными в таблице 14.

 

Таблица 14

 

Вычисление показателей ПВ-2 в дни с осадками

 

Градация осадков	Число дней с осадками
	1	2	3 и более
1,6 - 4,5	Показатель ПВ-2 остается без изменения (не наращивается)	Суммируются осадки первого и второго дня. Расчет ПВ-2 зависит от полученной суммы осадков: 1. Сумма осадков £ 4,5 мм ПВ-2 остается без изменения (не наращивается) 2. Сумма осадков > 4,5 мм ПВ-2 снижается по табл. 2 приложения по сумме осадков	Осадки за два первых дня £ 4,5 мм; расчет ПВ-2 зависит от суммы осадков за 2-й и 3-й дни и приводится аналогично приведенному в колонке 3 пункты 1 и 2. Если осадки градации (1,6 - 4,5 мм) за дней не изменили ПВ-2, расчет ПВ‑2 (n+1) день проводится по сумме осадков за 2 последние дня.
4,6 и более	1. ПВ-2 снижается в соответствии с табл. 2 приложения. 2. Осадкам текущего дня предшествует день с осадками градации 1,6 - 4,5 мм. ПВ-2 снижается по сумме осадков двух дней по табл. 2 приложения	Последовательное снижение показателя ПВ-2 по величине суммы осадков (по табл. 2 приложения)

 

1. При снижении показателя ПВ-2 по таблице как за один день, так и по сумме двух дней его новое значение принимается за исходное. Иными словами, осадки, которые уже суммировались и определили сброс показателя ПВ-2, далее не учитываются.

2. Осадки < 1,6 мм не учитываются.

 

Табл. 2 приложения построена аналогично табл. 1 приложения с той лишь разницей, что в графе 2 этой таблицы помещены значения (ПВ-2)_n-1 до выпадения осадков через каждые 100 единиц.

Для снижения ПВ-2 в день с осадками ³ 4,6 мм в табл. 2 приложения находится строка со значением (ПВ-2)_n-1 предшествующего дня, округленным до целых сотен, и графа с соответствующим значением градации осадков; значение (ПВ-2)_nпосле выпадения осадков устанавливается на их пересечении (строки и графы).

Пример вычисления ПВ-2. Сумма осадков на утро текущего дня - 5 мм; значение (ПВ-2)_n-1 = 1930 » 1900; на пересечении строки 19 (ПВ-2 = 1900) с графой 3 (градация осадков от 4,6 до 5,5) определяется по табл. 2 приложения значение (ПВ-2), которое в конкретном примере равно 1700.

 

Таблица 15

 

Пример расчета показателя ПВ-2

 

№ п.п.	Дата	t (t - t) в интервале 13 - 15 час.	Осредненная сумма осадков на утро текущего дня		ПВ-2	Пояснения к расчету
1	2	3	4		5	6
1	18.IV	11	-		0	День устойчивого схода снежного покрова
2	19.IV	6	-		11	ПВ-2 = 0 + 11 = 11
3	20.IV	55	-		17	ПВ-2 = 11 + 6 = 17
4	21.IV	119	-		72	ПВ-2 = 17 + 55 = 72
5	22.IV	131	-		191	ПВ-2 = 72 + 119 = 191
6	23.IV	180	0,8		322	ПВ-2 = 191 + 131 = 322
7	24.IV	260	1,5		502	ПВ-2 = 322 + 180 = 502
8	25.IV	200	-		762	ПВ-2 = 502 + 260 = 762
9	26.IV	218	3,7		762	ПВ-2 не меняется
10	27.IV	180	-		980	ПВ-2 = 762 + 218 = 980
11	28.IV	132	1,8	6,2	980	ПВ-2 не меняется
12	29.IV	50	4,4		800	ПВ-2 = 980 снижается (по сумме 6,2 мм) по табл. 2 прил.
13	30.IV	106	1,8		800	ПВ-2 не меняется
14	1.V	212	0,4		906	ПВ-2 = 800 + 106 = 906
15	2.V	120	4,3		906	ПВ-2 не меняется
16	3.V	330	-		1026	ПВ-2 = 906 + 120 = 1026
17	4.V	393	-		1356	ПВ-2 = 1026 + 330 = 1356
18	5.V	102	-		1749	ПВ-2 = 1356 + 393 = 1749
19	5.V	113	4,2		1749	ПВ-2 не меняется
20	6.V	210	0,7		1862	ПВ-2 = 1749 + 113 = 1862
21	8.V	83	2,8	4,4	1862	ПВ-2 не меняется
22	9.V	204	1,6		1862	ПВ-2 не меняется
23	10.V	164	1,9	5,8	1862	ПВ-2 не меняется (осадки за 2 дня 3,5 мм)
24	11.V	88	3,9		1600	ПВ-2 = 1862 снижается суммой осадков за 2 дня = 5,8 мм табл. 2 приложения
25	12.V	104	5,8		1400	ПВ-2 = 1600 снижается осадками 5,8 мм по табл. 2 приложения
26	13.V	76	4,7		1300	ПВ-2 = 1400 последовательно снижается по табл. 2 приложения осадками 4,7 мм
27	14.V	100	0,7		1376	ПВ-2 = 1300 + 76 = 1376
28	15.V	140	-		1476	ПВ-2 = 1376 + 100 = 1476
29	16.V	120	2,4	7,4	1476	ПВ-2 = 1476 не меняется
30	17.V	84	5,0		1200	ПВ-2 снижается по табл. 2 суммой осадков = 7,4 мм за 2 дня
31	18.V	98	3,0		1200	ПВ-2 не меняется
32	19.V	202	-		1298	ПВ-2 = 1200 + 98 = 1298
33	20.V	240	0,7		1500	ПВ-2 = 1298 + 202 = 1500 и т.д.

 

В настоящее время Лабораторией матметодов в ЛенНИИЛХ разработана программа, позволяющая вычислять ПВ-1 и ПВ-2, включая осреднение осадков с помощью ЭВМ.

 

 

IV. ЛИТЕРАТУРА

 

1. Белоцерковская О.А., Ларгин И.Ф., Романов В.В. Исследование поверхностного и внутризалежного испарения на верховых болотах. - Труды ГГИ, вып. 177. Л., Гидрометеоиздат, 1969.

2. Вонский С.М. Интенсивность огня низовых пожаров и ее практическое значение. Л., изд. ЛенНИИЛХ, 1957.

3. Гриценко М.В., Шабунина Т.А. Методические указания к расчету показателя горимости леса. М., ГУГМС, 1967.

4. Жданко В.А. Методы определения пожарной опасности в лесу. - В кн.: Сборник работ по лесному хозяйству, вып. 4. М., Гослесбумиздат, 1961.

5. Коган Р.А. О реализации методов пространственного осреднения на ЭВМ - Материалы международного симпозиума специалистов гидрометеослужб социалистических стран. Том II. М., Гидрометеоиздат, 1975.

6. Коровин Г.Н., Самусенко И.Ф., Поломина З.С., Гришман З.М., Вонский С.М., Жданко В.Л. Оценка пожарной опасности в лесу и расчет параметров лесных пожаров на ЭВМ. Л., изд. ЛенНИИЛХ, 1977.

7. Крылов Г.В. - Леса Сибири и Дальнего Востока. М.-Л., Гослесбумиздат, 1960.

8. Романов В.В. Испарение с болот Европейской территории СССР. Л., Гидрометеоиздат, 1962.

9. Типы лесов Сибири. М., изд. АН СССР, 1963.

 

 

V. ПРИЛОЖЕНИЕ

 

Таблица 1

 

Изменение показателя влажности покрова ПВ-1 после выпадения осадков

 

№ п.п.	Значение (ПВ-1)¢n до выпадения осадков	Осадки, мм
		0,6 - 1,5	1,6 - 2,5	2,6 - 3,5	3,6 - 4,5	4,6 - 5,5	5,6 - 6,5	6,6 - 7,5	7,6 - 8,9	9,0 - 12,5	12,6 - 17,5	17,6 - 22,5	22,6 - 30,0	30,1 - 37,5	37,6 и более
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	10	10	10	0	0
2	20	20	10	10	0
3	30	20	20	10	10
4	40	30	20	20	10
5	50	40	30	20	10
6	60	50	40	20	10
7	70	60	40	30	10
8	80	60	50	30	20
9	90	70	60	40	20
10	100	80	60	40	20	0
11	110	90	70	40	20	0
12	120	100	70	50	20	0
13	130	100	80	50	30	10
14	140	110	80	60	30	10
15	150	120	90	60	30	10
16	160	130	100	60	30	10
17	170	140	100	70	30	10
18	180	140	110	70	40	20
19	190	150	120	80	40	20
20	200	160	120	80	40	20	0
21	210	170	130	90	50	30	0
22	220	180	130	90	50	30	10
23	230	180	140	100	60	40	10
24	240	190	150	100	60	40	10
25	250	200	160	110	70	50	20
26	260	200	160	120	80	50	20
27	270	210	170	120	80	60	20
28	280	220	180	130	90	60	20
29	290	220	180	130	90	70	30
30	300	240	190	140	100	70	30	0	0	0	0
31	310	250	200	150	110	80	40	10	10	0	0
32	320	260	200	150	110	80	40	10	10	10	0
33	330	260	210	160	120	90	50	20	20	10	0
34	340	270	210	160	120	90	50	20	20	10	0
35	350	280	220	170	130	100	60	30	30	20	10
36	360	290	230	180	140	100	60	40	30	20	10
37	370	300	230	180	140	110	70	40	40	20	10
38	380	300	240	190	150	110	70	50	40	20	10
39	390	310	240	190	150	120	80	50	50	30	10
40	400	320	250	210	160	120	80	60	50	30	10	0
41	410	330	260	210	160	120	80	60	50	30	10	0
42	420	330	260	220	170	130	90	70	60	40	20	0
43	430	340	270	220	170	130	90	70	60	40	20	10
44	440	350	270	230	170	130	90	70	60	50	30	10
45	450	360	280	230	170	140	100	80	70	50	30	10
46	460	370	290	230	180	140	100	80	70	60	30	10
47	470	380	300	240	180	140	100	80	70	60	40	10
48	480	380	310	240	180	140	100	80	70	60	40	20
49	490	390	310	250	190	150	110	90	80	70	50	20
50	500	410	320	250	190	150	110	90	80	70	50	20	0	0
51	510	420	330	250	190	150	110	90	80	70	50	20	0	0
52	520	420	330	260	200	160	120	90	80	70	60	30	10	0
53	530	430	340	260	200	160	120	100	90	80	60	30	10	10
54	540	440	340	270	210	160	120	100	90	80	60	30	10	10
55	550	450	350	270	210	170	130	100	90	80	70	40	20	10
56	560	450	350	270	210	170	130	100	90	80	70	40	20	10
57	570	460	360	280	220	170	130	100	90	80	70	40	20	10
58	580	470	360	280	220	170	130	110	100	90	70	40	20	20
59	590	470	370	290	230	180	140	110	100	90	80	50	30	20
60	600	470	370	290	230	180	140	110	100	90	80	50	30	20	0
61	610	480	380	290	230	180	140	110	100	90	80	50	30	20	0
62	620	490	380	300	230	180	150	120	100	90	80	50	30	20	0
63	630	490	390	300	240	190	150	120	110	100	80	50	40	20	10
64	640	500	390	300	240	190	150	120	110	100	80	50	40	20	10
65	650	510	400	310	240	190	160	130	110	100	90	60	40	30	10
66	660	520	400	310	240	190	160	130	110	100	90	60	40	30	10
67	670	530	410	310	240	190	160	130	110	100	90	60	40	30	10
68	680	530	410	310	250	200	160	130	120	110	90	60	50	30	20
69	690	540	420	320	250	200	170	140	120	110	90	60	50	30	20
70	700	550	420	320	250	200	170	140	120	110	90	60	50	30	20
71	710	560	430	320	250	200	170	140	120	110	90	60	50	30	20
72	720	570	430	330	260	200	170	140	130	110	90	70	50	40	20
73	730	570	440	330	260	210	170	150	130	120	100	70	60	40	30
74	740	580	440	340	260	210	170	150	130	120	100	70	60	40	30
75	750	590	450	340	270	210	180	150	140	120	100	80	60	50	30
76	760	600	450	340	270	210	180	150	140	120	100	80	60	50	30
77	770	610	460	350	270	210	180	150	140	120	100	80	60	50	30
78	780	610	460	350	270	220	180	160	140	130	110	80	70	50	40
79	790	620	470	360	280	220	180	160	150	130	110	90	70	60	40
80	800	630	470	360	280	220	180	160	150	130	110	90	70	60	40
81	810	640	480	360	280	220	180	160	150	130	110	90	70	60	40
82	820	650	480	370	290	230	190	160	150	130	110	90	70	60	40
83	830	650	490	370	290	230	190	170	160	140	120	100	80	70	50
84	840	660	490	370	290	230	190	170	160	140	120	100	80	70	50
85	850	670	500	380	300	240	200	170	160	140	120	100	80	70	50
86	860	680	510	380	300	240	200	170	160	140	120	100	80	70	50
87	870	690	510	380	300	240	200	170	160	140	120	100	80	70	50
88	880	690	520	380	300	240	200	180	170	150	130	110	90	80	60
89	890	700	520	390	310	250	210	180	170	150	130	110	90	80	60
90	900	710	530	390	310	250	210	180	170	150	130	110	90	80	60
91	910	720	540	390	310	250	210	180	170	150	130	110	90	80	60
92	920	730	540	400	320	250	210	180	170	150	130	110	90	80	60
93	930	740	550	400	320	260	220	190	180	160	140	120	100	80	70
94	940	750	560	410	320	260	220	190	180	160	140	120	100	80	70
95	950	760	570	410	330	260	220	190	180	160	140	120	100	90	70
96	960	760	570	410	330	260	220	190	180	160	140	120	100	90	70
97	970	770	580	420	330	260	220	190	180	160	140	120	100	90	70
98	980	780	590	420	330	270	230	200	190	170	150	130	110	90	80
99	990	790	590	430	340	270	230	200	190	170	150	130	110	90	80
100	1000	800	600	430	340	270	230	200	190	170	150	130	110	90	80
101	1010	810	600	430	340	270	230	200	190	170	150	130	110	90	80
102	1020	810	610	440	340	270	230	200	190	170	150	130	110	90	80
103	1030	820	610	440	350	270	240	210	200	180	160	140	120	100	90
104	1040	830	620	450	350	270	240	210	200	180	160	140	120	100	90
105	1050	840	620	450	350	280	240	210	200	180	160	140	120	100	90
106	1060	840	620	450	350	280	240	210	200	180	160	140	120	100	90
107	1070	850	630	460	350	280	240	210	200	180	160	140	120	100	90
108	1080	860	630	460	360	280	250	220	210	190	170	150	130	110	100
109	1090	860	640	470	360	280	250	220	210	190	170	150	130	110	100
110	1100	870	640	470	360	280	250	220	210	190	170	150	130	110	100
111	1110	880	650	470	360	280	250	220	210	190	170	150	130	110	100
112	1120	880	650	480	360	280	250	220	210	190	170	150	130	110	100
113	1130	890	660	480	370	290	260	230	220	200	170	160	140	110	100
114	1140	890	660	480	370	290	260	230	220	200	170	160	140	110	100
115	1150	900	670	490	370	290	260	230	220	200	180	160	140	120	110
116	1160	900	680	490	370	290	260	230	220	200	180	160	140	120	110
117	1170	910	680	490	370	290	260	230	220	200	180	160	140	120	110
118	1180	910	690	490	380	300	270	240	230	210	180	170	150	120	110
119	1190	920	690	500	380	300	270	240	230	210	180	170	150	120	110
120	1200	920	700	500	380	300	270	240	230	210	180	170	150	120	110
121	1210	930	710	500	380	300	270	240	230	210	180	170	150	120	110
122	1220	940	710	510	380	300	270	240	230	210	180	170	150	120	110
123	1230	940	720	510	390	310	280	250	240	220	190	170	150	120	110
124	1240	950	730	510	390	310	280	250	240	220	190	170	150	120	110
125	1250	960	740	520	390	310	280	250	240	220	190	180	160	130	120
126	1260	970	740	520	390	310	280	250	240	220	190	180	160	130	120
127	1270	980	750	520	390	310	260	250	240	220	190	180	160	130	120
128	1280	980	760	520	400	320	290	260	250	230	200	180	160	130	120
129	1290	990	760	530	400	320	290	260	250	230	200	180	160	130	120
130	1300	1000	770	530	400	320	290	260	250	230	200	180	160	130	120
131	1310	1010	770	530	400	320	290	260	250	230	200	180	160	130	120
132	1320	1010	780	540	400	320	290	260	250	230	200	180	160	130	120
133	1330	1020	780	540	410	320	290	260	250	230	210	180	160	130	120
134	1340	1020	790	540	410	320	290	260	250	230	210	180	160	130	120
135	1350	1030	790	550	410	330	300	270	260	240	210	190	170	140	130
136	1360	1030	790	550	410	330	300	270	260	240	210	190	170	140	130
137	1370	1040	800	550	410	330	300	270	260	240	210	190	170	140	130
138	1380	1040	800	550	420	330	300	270	260	240	220	190	170	140	130
139	1390	1050	810	560	420	330	300	270	260	240	220	190	170	140	130
140	1400	1050	810	560	420	330	300	270	260	240	220	190	170	140	130
141	1410	1050	810	560	420	330	300	270	260	240	220	190	170	140	130
142	1420	1060	820	570	420	330	300	270	260	240	220	190	170	140	130
143	1430	1060	820	570	420	340	310	270	260	240	220	190	170	140	130
144	1410	1060	820	570	420	340	310	270	260	240	220	190	170	140	130
145	1450	1070	830	580	430	340	310	280	270	250	230	200	180	150	140
146	1460	1070	830	580	430	340	310	280	270	250	230	200	180	150	140
147	1470	1070	830	580	430	340	310	280	270	250	230	200	180	150	140
148	1480	1070	830	580	430	350	310	280	270	250	230	200	180	150	140
149	1490	1080	840	590	430	350	310	280	270	250	230	200	180	150	140
150	1500	1080	840	590	430	350	310	280	270	250	230	200	180	150	140
151	1510	1080	840	590	430	350	310	280	270	250	230	200	180	150	140
152	1520	1080	840	590	430	350	310	280	270	250	230	200	180	150	140
153	1530	1090	850	600	440	350	310	280	270	250	230	200	180	150	140
154	1540	1090	850	600	440	350	310	280	270	250	230	200	180	150	140
155	1550	1090	850	600	440	350	320	290	280	260	240	210	190	160	150
156	1560	1090	850	600	440	350	320	290	280	260	940	210	190	160	150
157	1570	1090	850	600	440	350	320	290	280	260	240	210	190	160	150
158	1580	1100	860	610	450	350	320	290	280	260	240	210	190	160	150
159	1590	1100	860	610	450	350	320	290	280	260	240	210	190	160	150
160	1600	1100	860	610	450	350	320	290	280	260	240	210	190	160	150
161	1610	1100	860	610	450	350	320	290	280	260	240	210	190	160	150
162	1620	1100	870	610	450	350	320	290	280	260	240	210	190	160	150
163	1630	1110	870	610	450	350	320	290	280	260	240	210	190	160	150
164	1640	1110	870	610	450	350	320	290	280	260	240	210	190	160	150
165	1650	1120	880	620	460	360	330	300	290	270	250	220	200	170	160
166	1660	1120	880	620	460	360	330	300	290	270	250	220	200	170	160
167	1670	1120	880	620	460	360	330	300	290	270	250	220	200	170	160
168	1680	1120	880	620	460	360	330	300	290	270	250	220	200	170	160
169	1690	1130	890	620	460	360	330	300	290	270	250	220	200	170	160
170	1700	1130	890	620	460	360	330	300	290	270	250	220	200	170	160
171	1710	1130	890	620	460	360	330	300	290	270	250	220	200	170	160
172	1720	1140	890	620	460	360	330	300	290	270	250	220	200	170	160
173	1730	1140	890	620	460	360	330	300	290	270	250	220	200	170	160
174	1740	1140	890	620	460	360	330	300	290	270	250	220	200	170	160
175	1750	1150	900	630	470	370	340	310	300	280	260	230	210	180	160
176	1760	1150	900	630	470	370	340	310	300	280	260	230	210	180	160
177	1770	1150	900	630	470	370	340	310	300	280	260	230	210	180	160
178	1780	1150	900	630	470	370	340	310	300	280	260	230	210	180	160
179	1790	1160	900	630	470	370	340	310	300	280	260	230	210	180	160
180	1800	1160	900	630	470	370	340	310	300	280	260	230	210	180	160
181	1810	1160	900	630	470	370	340	310	300	280	260	230	210	180	160
182	1820	1160	900	630	470	370	340	310	300	280	260	230	210	180	160
183	1830	1170	900	630	470	370	340	310	300	280	260	230	210	180	160
184	1840	1170	900	630	470	370	340	310	300	280	260	230	210	180	160
185	1850	1170	910	640	480	380	350	320	310	290	260	230	210	180	160
186	1860	1170	910	640	480	380	350	320	310	290	260	230	210	180	160
187	1870	1170	910	640	480	380	350	320	310	290	260	230	210	180	160
188	1880	1180	910	640	480	380	350	320	310	290	260	230	210	180	160
189	1890	1180	910	640	480	380	350	320	310	290	260	230	210	180	160
190	1900	1180	910	640	480	380	350	320	310	290	260	230	210	180	160