Горіння лісових матеріалів в залежності від умов погоди
Опади.Завдяки опадам горючі матеріали в лісі тимчасово втрачають можливість горіти. Але між кількістю опадів і терміном відновлення займистості грунтового покриву прямої залежності немає. Ліс, що затримує на кронах велику кількість опадів і під полог проникає лише їх частина. Чим більша зімкненість крон, тим менше опадів випадає на землю. Сосновий ліс затримує кронами до 20-30% опадів, а ялиновий - до 40%. Невеликі опади (менше 0,1 мм) під полог зазвичай не проникають і тому впливають на вологість грунтового покриву. Для повного насичення сухого грунту і підстилки в борі мшисто-лишайниковому необхідні опади в кількості 2 мм, в ялиннику-чорниці - 15 мм, а на торф'янистих грунтах - 30 мм. Найменша величина опадів для повного насичення живого покриву та підстилки спостерігається у борах біломошниках – до 1 мм. Таким чином, на ділянках із сухими піщаними ґрунтами повне зволоження горючих матеріалів відбувається за невеликих дощів, але в суху погоду ці матеріали швидко висихають.
Для виникнення та поширення вогню в лісі не потрібно висихання всієї товщі грунту. У лишайниках пожежа може поширюватися при вологості верхнього 3-4 см шару 20 %, а нижнього – вище 100 %. Разом з тим для забезпечення незаймистості верхніх шарів покриву і, отже, для запобігання виникненню лісової пожежі, не потрібно змочування всієї товщі покриву, а достатньо зволоження лише його верхніх шарів. Тому буває так, що опади 7-8 мм не припиняють поширення пожежі, що виникла, але навіть невеликий дощ значною мірою скорочує можливість виникнення нових пожеж. Вважається, що загоряння грунтового покриву в лісі можуть попередити опади більше 3 мм. Прицьому дрібний, але тривалий дощ краще змочує покрив, ніж зливи при такій же їх кількості.
Вологість повітря.У повітрі завжди присутня волога у вигляді водяної пари. Кількість вологи, що міститься в повітрі, відбивається на вміст вологи вмісту горючих матеріалів. Вологість пального матеріалу - важливий чинник, що впливає перебіг гасіння пожеж, оскільки сирий горючий матеріал, як і більшість видів зеленого пального матеріалу, не горить. Вдень повітря зазвичай сухіше, ніж уночі. Тому вночі пожежі (за звичайних умов) поширюються повільно, оскільки горючі матеріали поглинають вологу з вологішого повітря. Тому пожежі легше гасити у нічний час.
Вологість повітря має найбільший вплив на втрату вологи лісовим пальним матеріалом. При цьому важливе значення мають показники дефіциту вологості та відносної вологості повітря.
Дефіцитом вологості називається різниця між тиском водяної пари, що насичує повітря при даній температурі, і тиском пари, що є в повітрі. Дефіцит вологості виявляється у міліметрах тиску ртутного стовпа (1 атмосфера = 760 мм = 1000 мілібар).
Відносною вологістю називається відсоткове відношення тиску парів, що є в повітрі, до тиску парів, що насичують повітря при даній температурі.
Дефіцит вологості підвищує випаровування вологи мертвим та моховим покривами та посилює транспірацію у вищих рослин.
Пору рокувпливає на інтенсивність розвитку лісових пожеж. Так, ранньовесняні, це в основному низові лісові пожежі, що розвиваються по сухій трав'янистій рослинності зі швидкістю, яку надає їм вітер; весняно-літні - це низові пожежі, при яких згоряє грунтовий покрив ічастково гумус лісової підстилки, вони стійкіші. При сильному вітрі низько розташованих гілках крон хвойних вогонь може перейти у верховий і повністю знищити насадження. Літні та літньо-осінні низові пожежі дуже стійкі, від них гинуть грунтовий покрив, підлісок, весь шар гумусу та поверхневе коріння дерев. За наявності торфових ґрунтів вогонь заглиблюється, переходячи в підземний, або може перейти у верховий. Осінні лісові пожежі в основному низові і розвиваються тільки вдень, вночі через невисокі температури повітря та вологість горіння сповільнюється і частково припиняється.
Пожежонебезпечні сезони зазвичай припиняються з настанням періоду осінніх дощів.
Звичайно, не завжди початок і кінець пожежонебезпечного сезону та пожежні максимуми можна приурочувати до певного періоду. Але існуючі сезонні закономірності у погоді визначають і сезонну пожежну небезпеку.
Так було в Західному Сибіру перші дні після сходу снігового покриву горючі матеріали бувають насичені вологою до вологоємності і пожежі у період неможливі. Надалі хвоя, що вийшли з-під снігу, відмерла трава, дрібні гілки на вирубках, де і сніговий покрив сходить раніше, швидко втрачають вологу і висихають. Висихання горючих матеріалів навесні йде дуже швидко, тому що цей сезон характеризується малою кількістю опадів та великим дефіцитом вологи у повітрі. Розповсюдження вогню по вирубці можливе, коли в лісі ще лежить сніг.
Підвищена небезпека виникнення пожеж у весняний період пояснюється ще тим, що з підвищенням температури повітря збільшується віддача вологи вищими рослинами, тоді як через низьку температуру ґрунту надходження вологи до рослин утруднене. Цьому періоду відповідає найменша (80-90%) вологість соснової хвої.Це посилює небезпеку верхових пожеж.
Весняна хвиля лісових пожеж, характерна для Західного Сибіру, обумовлюється як сухою весною, так і легкозаймистою сухою повстю торішніх трав, особливо вейника. Вирубки з лісовідновленням заростають злаками і особливо вогненебезпечні. Вейник залишається пожежонебезпечним до самого змикання молодняку. Тому прискорене відновлення лісу на вирубках знижує пожежну небезпеку. З прогріванням ґрунту баланс вологи в живих рослинах відновлюється, у лісі з'являється свіжа трава та пожежна небезпека знижується. Вона залишається високою лише у сухих борах.
У другій половині літа, коли ґрунт просихає на більшу глибину, стають частими торф'яні (підземні) пожежі. В особливо сухі літні періоди торф'яні пожежі стають можливими навіть на болотах, що втратили вологу.
Сухі періоди протягом сезону можуть повторюватися кілька разів і деяке затишшя змінюється новим спалахом пожеж.
Температура повітря.Вплив температури на пожежну небезпеку в лісі проявляється в тому, що зі збільшенням температури підвищується дефіцит вологості повітря, а це посилює процес випаровування та транспірацію. Таким чином, температура повітря також є показником пожежної небезпеки у лісі та її підвищення у більшості випадків свідчить про деяке зростання небезпеки виникнення та розповсюдження пожеж. Але це не завжди. Бувають пожежі і за мінусових температур у безсніжні зими, водночас за високих температур, але за частих і значних дощів пожеж не буває.
Вітер.Значення вітру як фактора, що сприяє підвищенню пожежної небезпеки в лісі, безсумнівно. Особливо велике значення вітру як фактора, що посилює випаровування, аотже, і висихання горючих матеріалів. Роль вітру у виникненні пожежі у лісі порівняно невелика, але має вирішальне значення у розвитку лісової пожежі. Вітер визначає головний напрямок у поширенні пожежі, а головне його швидкість. Переносячи гаряче повітря із пожежі вперед, вітер сприяє прогріванню горючих матеріалів перед фронтом пожежі і тим самим посилює пожежу.
Вітер зумовлюють поширення верхових пожеж, послаблення вітру в більшості випадків призводить до переходу верхових пожеж в низові. Чим сильніший вітер, тим швидше поширюється пожежа. Це пояснюється тим, що вітер сприяє додатковому притоку кисню, перенесення полум'я на розташовані попереду горючі матеріали та викликає виникнення нових вогнищ пожежі, перекидаючи іскри, вугілля, що горять, за кромку основного вогню.
Лісова пожежа сама собою викликає виникнення локальних повітряних потоків, чим посилює вплив переважаючого вітру на поширення вогню. Повітря над поверхнею полум'я нагрівається і піднімається нагору. На його місце прямує свіже повітря, яке сприяє процесу горіння. Внаслідок цього над пожежею утворюється теплова (конвекційна) колонка. У конвекційній колонці часто знаходяться палаючі гілки, пучки хвої, які піднімаються над лісовим пологом, а потім опускаються на ліс на відстані 200-300 і більше метрів від основного вогнища горіння, залежно від швидкості вітру та нахилу конвекційної колонки, і створюють нові вогнища горіння .
Комплексний вплив метеорологічних факторів
на пожежну небезпеку
Втрата вологи надґрунтовим покривом при випаровуванні та транспірації відбувається під комплексним впливом ряду метеофакторів. Жоден із них, взятий окремо, не можехарактеризувати з достатньою достовірністю здатність лісових горючих матеріалів горіти.
Займистість грунтового покриву буде різною при одній і тій же температурі повітря або однаковому дефіциті вологості, якщо цьому передував період сухої та спекотної погоди або, навпаки, періоду низьких температур і опадів. Має значення, в якому вигляді випадали опади, були вони неінтенсивними, але тривалими, або мали зливовий характер. Таким чином, можливість горіння грунтового покриву складається в результаті комплексного впливу багатьох факторів, причому вплив цих факторів необхідно враховувати не тільки за їх станом на поточний день, а й за попередній період. Найбільш зручним визначення горимості у лісі є облік стану метеорологічних чинників, які впливають вологість горючих матеріалів, за попередній період. Цей метод зручний тим, що для проведення контролю за вологістю лісових горючих матеріалів не потрібно бути в лісі і брати зразки для визначення вологості горючих матеріалів. Лісгоспи та лісництва можуть отримувати метеорологічні дані від найближчих до них метеорологічних станцій або самі визначати їх на кожен день за допомогою нескладних приладів.
Показник пожежної небезпеки (клас пожежної небезпеки - КПО) у лісі за умовами погоди визначається на 13 годин місцевого часу, як сума добутку температури повітря (t 0 ) на різницю між температурою повітря та точки роси (r) за (n) днів без дощу: