Определение природной пожарной опасности в лесу

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:

image001.png,

где: Si- 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 + tn-1(tn-1 - tn-1)] · Kn при t > 0 °C,                           (1)

(ПВ-1)n = [(ПВ-1)n-1 + (tn-1 - tn-1)] · Kn 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 + tn-1(tn-1 - tn-1) · K²n при t > 0 °C,                              (3)

(ПВ-2)n = [(ПВ-2)n-1] · K¢n + (tn-1 - tn-1) · K²n 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

image002.png

где Sn- 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

image003.png

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

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

Sn - 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

image004.png6,2

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

image005.png4,4

1862

ПВ-2 не меняется

22

9.V

204

image006.png1,6

1862

ПВ-2 не меняется

23

10.V

164

1,9

image007.png5,8

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

image008.png-

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