Експериментальна оцінка пожежонебезпечної погоди в періоди лісових пожеж в Україні в 2020 році
Анотація
Сучасні кліматичні умови території України є сприятливими для частого виникнення посушливих явищ різної інтенсивності та тривалості (бездощові періоди, посухи, суховії), які, в свою чергу, призводять до підвищення рівня пожежної небезпеки в усіх ландшафтних зонах країни. Через прогнозоване подальше зростання посушливості клімату України актуальною залишається проблема моніторингу і прогнозування посух та пожежної небезпеки за умовами погоди, одним з шляхів вирішення якої є відбір найбільш ефективних фізичних показників, що описують ці явища. В даній статті представлені результати аналізу просторово-часового розподілу нового індексу пожежонебезпечної погоди HDW (Hot-Dry-Windy Index) для періодів лісових пожеж в Чорнобильській зоні і Луганській області в 2020 р. Даний індекс поєднує основні метеорологічні параметри, які визначають ступінь сприятливості погодних умов для загоряння та підтримки лісової пожежі: температура і вологість повітря, швидкість вітру в приземному шарі атмосфери. В якості вихідної інформації для розрахунку індексу HDW використані дані глобальної чисельної моделі GFS з кроком сітки 0,25 градусів. Для оцінки інформативності індексу HDW обчислені поля та графіки часового ходу порівнювалися з інформацією про розташування зон відкритого вогню, отриманою за допомогою даних супутникового зондування, а також із синоптичною ситуацією для встановлення відповідності щодо метеорологічних умов. Показано, що індекс HDW на території України варіюється в широких межах, в залежності від сезону року та синоптичної ситуації, при цьому зони максимальних щоденних значень, звичайно, відповідають осередкам фактичних загорянь. Велику інформативність має характерний часовий хід індексу, осередненого для зони лісової пожежі, в якому спостерігається наростання значень HDW до моменту спалаху та/або посилення вогню, коли індекс досягає максимуму, після чого значення HDW різко зменшується, що нерідко пов’язано зі зміною погодних умов. Подальше визначення відповідних критеріїв небезпеки за значеннями індексу HDW для території України становитиме основу альтернативного методу для прогнозування пожежонебезпечної погоди.
Завантаження
Посилання
Yavorovskyi, P. (2015). Analiz vohnestiikosti lisiv Ukrainy v umovakh zminy klimatu. [Analysis of fire resistance of forests of Ukraine in climate change]. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 216, 88–92. http://journals.nubip.edu.ua/index.php/Lisivnytstvo/article/view/5003/4930 [in Ukrainian]
Shvydenko, A.Z., Buksha, I.F., Krakovska, S.V. (2018). Urazlyvist lisiv Ukrainy do zminy klimatu. [Vulnerability of Ukraine forests to climate change]. Kyiv: Nika-Tsentr, 184. [in Ukrainian]
Balabukh, V.O., Zibtsev, S.V. (2016). Vplyv zminy klimatu na kilkist ta ploshchi lisovykh pozhezh u Pivnichnomu Prychornomori Ukrainy. [Impact of climate change on quantity and area of forest fires in the northern part of the Black Sea Region of Ukraine]. Ukrainian Hydrometeorological Journal, 18, 60-71. https://doi.org/10.31481/uhmj.18.2016.07 [in Ukrainian]
Borsuk, O.A. (2013). Kompleksna otsinka pozhezhnoi nebezpeky lisiv u zoni vidchuzhennia Chornobylskoi AES. [Comprehensive assessment of fire hazard of forests in the exclusion zone of the Chernobyl NPP]. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 187, 167-176. http://journals.nubip.edu.ua/index.php/Lisivnytstvo/article/view/981 [in Ukrainian]
Jaagus, J., Aasa, A., Aniskevich, S., Boincean, B., Bojariu, R., Briede, A., Danilovich, I., Castro, FD, Dumitrescu, A., Labuda, M. , Labudova, L., Lohmus, K., Melnik, V., Moisja, K., Pongracz, R., Potopova, V., Rezníckova, L., Rimkus, E., Semenova, I., Stonevicius, E., Stepanek, P., Trnka, M., Vicente-Serrano, SM, Wibig, J., Zahradnícek, P. (2022). Long-term changes in drought indices in eastern and central Europe. International Journal of Climatology, 42(1), 225–249. https://doi.org/10.1002/joc.7241
Semenova, I.G. (2017). Sinoptichni ta klimatichni umovi formuvannya posukh v Ukraini. [Synoptic and climatic conditions for the formation of droughts in Ukraine]. Kharkiv: FOP Panov A.M., 236. [in Ukrainian]
Semenova, I. (2021). Some Meteorological Aspects of Severe Agricultural Drought in the Northern Black Sea Region in 2019–2020. Environmental Sciences Proceedings, 8(1):18. https://doi.org/10.3390/ecas2021-10299
Khliebnikova Ye.I., Pavlova T.V., Speranska N.A. (2012). Zasukhi. V knige: Metody otsenki posledstviy izmeneniya klimata dlya fizicheskikh i biologicheskikh sistem [Droughts. In the book: Methods for assessing the effects of climate change on physical and biological systems]. Moscow, Roshidromet, 126-164. [in Russian]
World Meteorological Organization (WMO) and Global Water Partnership (GWP), 2016: Handbook of Drought Indicators and Indices (M. Svoboda and B.A. Fuchs). Integrated Drought Management Programme (IDMP), Integrated Drought Management Tools and Guidelines. Series 2. Geneva, 45. https://library.wmo.int/doc_num.php?explnum_id=3057
Buchynskyi, I.I. (1976). Zasukhi i sukhovei. [Droughts and dry winds]. Leninhrad, Hidrometeoizdat, 214. [in Russian]
Standarty i navchalʹnyy posibnyk EuroFire. [EuroFire Standards and Handbook]. (2014). Fraiburh - Kyiv, 147. https://nubip.edu.ua/sites/default/files/u184 /eurofire_ukr.pdf [in Ukrainian]
Khodakov, V.I., Zharikova, M.V. (2011). Lesnyye pozhary: metody issledovaniya. [Forest fires: research methods]. Kherson, Hryn D.S., 470. https://kafedra-it.at.ua/lesnye_pozhary_2.pdf [in Russian]
Development and Structure of the Canadian Forest Fire Behavior Prediction System. Forestry Canada Fire Danger Group. Information report ST-X-3. (1992). Forestry Canada Science and Sustainable Development Directorate, Ottawa, 63. https://cfs.nrcan.gc.ca/pubwarehouse/pdfs/10068.pdf
User Guide to EFFIS applications. (2018). The European Forest Fire Information System, Version 2.3.3, May 2018, 20. https://effis-gwis-cms.s3-eu-west-1.amazonaws.com/effis/reports-and-publications/effis-related-publications/effis-userguide-23.pdf
Nesterov, V.H. (1949). Gorimost' lesa i metody yeye opredeleniya. [Flammability of the forest and methods for its determination]. Moscow, Goslesbumizdat, 76. [in Russian]
Kuzyk, A.D. (2011). Otsinka pozhezhnoi nebezpeky lisiv za pohodnymy umovamy. Naukovyi visnyk NLTU Ukrainy. [Estimation of fire danger of forests by weather conditions]. Scientific Bulletin of NLTU of Ukraine, 1, 74–81. https://cyberleninka.ru/article/n/otsinyuvannya-pozhezhnoyi-nebezpeki-lisiv-za-umovami-pogodi [in Ukrainian]
Balabukh, V.O. (2017). Suchasnyi stan prohnozuvannia pryrodnoi pozhezhnoi nebezpeky za pohodnymy umovamy v Ukraini. Materialy Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii «Suchasnyi stan tsyvilnoho zakhystu Ukrainy ta perspektyvy rozvytku». [Current state of forecasting of natural fire danger by weather conditions in Ukraine]. Proceedings of the All-Ukrainian scientific-practical conference "Current state of civil defense of Ukraine and prospects for development], Kyiv, Ukraine, 25-29. [in Ukrainian]
Balabukh, V.O. (2021). Efektyvnist’ vrakhuvannia kilkosti opadiv ta shvydkosti vitru pry otsintsi pryrodnoi pozhezhnoi nebezpeky za meteorolohichnymy umovamy. [Efficiency of taking into account the amount of precipitation and wind speed in assessing the natural fire hazard by meteorological conditions]. Druhyi Vseukrainskyi hidrometeorolohichnyi konhres: tezy dopovidei. 7-9 October 2021, Odesa, Ukraine, 149-150. http://umhs.org.ua/wp-content/uploads/2021/11/Proceedings_Hydrometeorological_congress2021.pdf [in Ukrainian]
Sofronov, M.A., Sofronova, T.M., Volokitina, A.V. (2004). Otsenka pozharnoy opasnosti po usloviyam pogody s ispol'zovaniyem meteoprognozov [Assessment of fire danger according to weather conditions using weather forecasts]. Forestry, 6, 31-32. http://forest.akadem.ru/Articles/A_04.html [in Russian]
McEvoy, D.J., Hobbins, M., Brown, T.J., VanderMolen, K., Wall, T., Huntington, J.L., Svoboda, M. (2019). Establishing Relationships between Drought Indices and Wildfire Danger Outputs: A Test Case for the California-Nevada Drought Early Warning System. Climate, 7(4), 52. https://doi.org/10.3390/cli7040052
Riley, K.L., Abatzoglou, J.T., Grenfell, I.C., Klene, A.E., Heinsch, F.A. (2013). The relationship of large fire occurrence with drought and fire danger indices in the western USA, 1984–2008: the role of temporal scale. International Journal of Wildland Fire, 22, 894-909. https://doi.org/10.1071/WF12149
Srock, A.F., Charney, J.J., Potter, B.E., Goodrick, S.L. (2018). The Hot-Dry-Windy Index: A New Fire Weather Index. Atmosphere, 9, 279. https://doi.org/10.3390/atmos9070279
Beer, T. (1991). The interaction of wind and fire. Boundary-Layer Meteorology, 54, 287–308.
Potter, B.E. (2012). Atmospheric interactions with wildland fire behavior. I. Basic surface interactions, vertical profiles and synoptic structures. Int. J. Wildland Fire, 21, 779–801. https://doi.org/10.1071/WF11128
Derzhavna sluzhba Ukrainy z nadzvychainykh sytuatsii. (2020). Informatsiino-analitychna informatsiia shchodo vynyknennia nadzvychainykh sytuatsii v Ukraini u 2020 rotsi. [The State Emergency Service of Ukraine. Information and analytical information on the emergence of emergencies in Ukraine in 2020], https://www.dsns.gov.ua/ua/Dovidka-za-kvartal/119288.html [in Ukrainian]
Adamenko, T. (2020). Osoblyvosti pohodnykh umov zymovoho periodu ta yikh vplyv na ozymi kultury. [Features of winter weather conditions and their impact on winter crops]. Journal Agronom, 25 February 2020. https://www.agronom.com.ua/osoblyvosti-pogodnyh-umov-zymovogo-periodu-2019-2020-rr-v-ukrayini/ [in Ukrainian]
Semenova, I. (2021). Spatiotemporal Distribution of Soil Moisture Content over Ukraine and Its Relationship to Atmospheric Conditions. Environmental Sciences Proceedings, 4(1):20. https://doi.org/10.3390/ecas2020-08117
McDonald, J.M., Srock, A.F, Charney, J.J. (2018). Development and Application of a Hot-Dry-Windy Index (HDW) Climatology. Atmosphere, 9(7):285. https://doi.org/10.3390/atmos9070285
