ПОЖАРЫ СИБИРСКОЙ ТАЙГИ
Ю. Машуков,
"НВС".
|
|
Снимок массовых пожаров в Томской области в 1992 году с
самолета
|
Около половины мировой площади бореальных лесов (до 600 млн га)
приходится на Россию. Большая часть из них расположена в Сибири.
Пожары -- неотъемлемая составляющая функционирования бореальной
зоны Сибири. В то же время природные пожары относятся к
глобальным экологическим явлениям, влияющим на биоразнообразие,
возрастную структуру древостоев, соотношение видов, потоки
энергии и биогеохимические циклы в лесных экосистемах. Огромный
ущерб пожары наносят сырьевой базе в зонах лесозаготовительных
предприятий.
Более 30 тысяч лесных пожаров регистрируется на территории России
ежегодно, при этом повреждаются леса на площади 2--3 млн га. В
экстремальные годы, каким был нынешний, площадь пожаров
увеличивается вдвое. Выбросы в атмосферу аэрозолей при крупных
таежных пожарах соизмеримы с вулканической деятельностью. Эмиссия
в 40 Мт/год углерода в результате пожаров в лесах России
дополняется эмиссией углерода в виде углекислоты от разложения и
минерализации погибшей растительности на огромных площадях гарей.
Масса органики, ежегодно сгорающей в лесных пожарах, очень
велика, и если в ближайшее время не будет выработана стратегия и
тактика управления пожарами, то она может достичь 1 млрд тонн.
Вокруг решения этой задачи сосредоточена и международная
кооперация. Более 40 лет эта проблема решается в Красноярске.
|
|
Пик пожарной напряженности, Прибайкалье. 13 мая 1996 года.
Фотокарта пожаров со спутника NOAA.
|
С первых дней перебазирования Института леса в Красноярск в 1958
году перед прибывшими учеными была поставлена проблема изучения
лесных пожаров. За формирование этого научного направления взялся
доктор наук Н.Курбатский (1908--1994), организовавший лабораторию
лесной пирологии и основавший сибирскую научную школу лесных
пирологов. На первых порах далее изучения природы лесных пожаров
и констатации фактов дело не шло. Н.Курбатский понимал, что нужен
был прорыв в знаниях и привлечение специалистов из других
областей науки. Он обратился в Новосибирск, в Институт химической
кинетики горения с просьбой оказать содействие. В 1968 году этот
институт рекомендовал ему молодых выпускников физтеха ТГУ и
физфака НГУ -- специалистов по физике горения. В составе научного
десанта прибыли А.Сухинин, Е.Кисляков, В.Конев, Р.Исаков.
Возглавил группу выпускник МФТИ, к.т.н. Э.Конев.
Группа изучала теплофизические и химические процессы при горении
растительных материалов в лабораторных и полигонных условиях.
Однако, пожар как явление можно было исследовать только с
применением дистанционных методов. Поэтому пришлось заняться
созданием технических инструментальных комплексов для
дистанционного обнаружения пожаров с помощью тепловизоров,
спектрометров, радиометров на базе летающих средств. Возглавил
эти работы Э.Валендик и продолжил физик А.Сухинин. К 1974 году
удалось создать первую летающую лабораторию на базе АН-2. В 1977
году ее усовершенствовали на основе самолета ИЛ-14. В 1984 году
был создан новый вариант летающей лаборатории на самолете АН-30,
где были уже поставлены не только средства удаленного сбора
информации, но и мини-ЭВМ с накопителями информации и
радиосбросом в радиусе 600 км. Однако, с 1990 года стали резко
изменяться экономические условия. Эксперимент стал неподъемно
дорог, и исследования пришлось приостановить. К этому времени уже
полностью была отлажена методика мониторинга лесных пожаров по
тестовым участкам, с борта получалась вся необходимая
излучательно-отражательная характеристика объекта горения,
используемая для прогнозирования математическими методами.
Моделированием развития пожаров занималась, по-прежнему,
лаборатория лесной пирологии.
С 1974 года по предложению Института космических исследований РАН
возникло направление космического зондирования Земли.
Организатором и научным руководителем дистанционного исследования
лесов стал академик А.Исаев. На первых космических кораблях
"Салют" и "Мир" было лишь визуальное наблюдение и фотосъемка. Но
на следующих типах спутников и кораблей была установлена более
точная аппаратура космического зондирования Земли. Был создан
Госцентр "Природа" по накоплению и архивированию космоинформации,
который стал поставлять институту информацию наиболее интересных
лесопатологий. Имея ранее созданный дистанционный самолетный
комплекс, удалось разработать методику дешифровки снимков, и в
1989 году уже были оформлены патенты и авторские свидетельства на
элементы технологии мониторинга лесных пожаров.
Однако, стабильное и регулярное получение космоинформации не
удалось организовать из-за экономических трудностей. Нужна была
собственная станция приема космоинформации, но ее не было и даже
выделенный канал связи получить было невозможно.
В начале 90-х годов, когда казалось, что эти исследования зашли в
тупик, пришлось переключиться на моделирование с помощью
компьютеров и заниматься сугубо теоретическими расчетами,
пережидая неожиданное лихолетье.
|
|
Подписание протокола о сотрудничестве между
Американской лесной службой и Институтом леса (май 1992):
Льюис Омман (США) -- начальник отдела, Э.Валендик --
зав.лабораторией пирологии, А.Сухинин -- зав. сектором
аэрокосмических методов
|
В 1992 году, когда Красноярск открыли для посещения иностранцами,
в город неожиданно прибыла целая команда ведущих специалистов по
лесным пожарам из Канады, США и Германии. После ознакомления со
всеми работами в крае и в институте с проблемой лесных пожаров,
были установлены необходимые научные и организационные контакты.
Выяснилось, что NASA готовит к эксплуатации космическую станцию
для глобальных экологических наблюдений всей Азии, включая
территорию России. По инициативе директора Международного
института леса академика А.Исаева и директора отделения NASA
Р.Мэрфи был решен вопрос о выделении и установке приемной станции
в Красноярске. В ноябре 1994 года в Институте леса была введена в
строй американская станция HRPT приема космической информации
высокого разрешения, поступающей от полярно-орбитальных спутников
серии NOAA. В соответствии с решением Совместной комиссии
Черномырдина-Гора по исследованию космического пространства и
Американо-Российской рабочей группы "Науки о Земле", началось
исследование бореальных лесов и создание географической
информационной системы. Научным руководителем проекта от
российской стороны назначен академик А.Исаев. Таким образом, в
институте появилась возможность проведения непрерывного
мониторинга лесов всей азиатской части нашей страны с высокими
показателями изобразительного качества. Для территории Сибири
текущие космоснимки можно получать шесть раз в сутки для полосы
52--68 градусов северной широты, меридианальной протяженностью --
2400 км.
В настоящее время сектор аэрокосмических методов исследования
леса, возглавляемый А.Сухининым, ведет постоянный мониторинг с
целью пространственной оценки пожарной опасности лесов региона и
оценки ее динамики; обнаружения и прогноза поведения лесных
пожаров; анализа метеоусловий в местах возникновения лесных
пожаров и оценки послепожарного состояния лесов.
Кроме пожаров, в Институте леса ведутся аналогичные работы по
"зеленым пожарам" -- лесопатологии, создаваемой вредителями леса
(шелкопрядом, усачом и др.). Совместно с подразделениями МЧС
ведутся работы по наблюдению за природными и техногенными
катастрофами (паводки, ураганы), с оперативной передачей
информации во все необходимые инстанции. Институт леса стал
частью распределенной системы космического контроля в мировой
системе экологического слежения. Работа по исследованию лесных
пожаров и их экологических последствий ведется институтом под
научным руководством академика Е.Ваганова совместно со
специалистами из США, Канады, Южной Кореи, Китая, Германии и
Швейцарии.
г. Красноярск.
стр.
|
