Двадцать вторая международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXII.F.196
Вариация мощности теплоизлучения от пожаров арктической зоны Сибири при аномалиях коэффициента тепло- и влагообеспеченности территории
Мальканова А.В. (1,2), Третьяков П.Д. (1,2,3), Барабанова В.Р. (2,3), Пономарев Е.И. (3,2)
(1) Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН), Красноярск, Россия
(2) Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
(3) Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия
Одна из активно обсуждаемых в последние годы тем – смещение пожаров в северные широты, горимость северной части бореальных лесов и тундры Сибири, что особенно ярко проявилось в пожароопасные сезоны 2020, 2021, 2024 гг. [1–3]. В этой связи целью работы являлся анализ зависимости интегральной мощности теплоизлучения от пожаров (FRP) северных территорий Сибири от показателей горимости и коэффициента тепло- и влагообеспеченности (ГТК) за период спутниковых наблюдений 2001–2023 гг.
В работе исследовалась динамика мощности теплоизлучения от пожаров на территории арктической зоны Сибири (64–74° с.ш., 60–165° в.д.). Здесь на градиенте долготы с интервалом 20–30° были рассмотрены четыре сектора с границами в бассейнах крупных рек: Обь (сектор I), Енисей и Хатанга (сектор II), Лена (сектор III), Яна/Индигирка/Колыма (сектор IV). Проводился анализ многолетней вариации интегральной мощности теплоизлучения пожара (по технологии Fire Radiative Power, FRP) [4]. Кроме того, используя многолетние ряды метеоданных [5], мы исследовали вариации гидротермического коэффициента Селянинова (ГТК), в сравнении с оптимальным уровнем тепло- и влагообеспеченности территорий. Для выявления связи между показателем радиационной мощности (FRP) и показателем тепло–влагообеспеченности (ГТК), были проанализированы данные метеостанций, расположенных в районах, подверженных частым природным пожарам. Для каждого сектора анализировали фактическую горимость на основе базы данных Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН (ИЛ СО РАН) спутникового мониторинга за период 1996–2024 гг.. Все данные рассматривались на временном интервале 2001–2023 гг.
Минимумы FRP были зафиксированы в западной части рассматриваемого района исследований в I и II секторе: 27,38±38,21 МВт и 39,56±49,62 МВт соответственно. Максимальные значения наблюдались в восточной части III и IV сектора: 59,38±88,50 МВт и 49,65±76,46 МВт. Отмечено увеличение суммарных среднемноголетних значений FRP на градиенте долготы. Для пожаров на территории Западной Сибири ((1,77 ± 0,73)∙105 МВт) и Восточной Сибири ((10,68 ± 7,45) ∙105 МВт) значения отличались на порядок величины. Аналогичная тенденция наблюдается и для показателя горимости, который изменяется от 0,22% на Западе до 0,67% на Востоке.
Соотношение пикселей с экстремальными значениями FRP фиксировалось на уровне 7–10% от общего числа за пожароопасный сезон.
Анализ среднемноголетних максимальных значений FRP позволяет косвенно определить характерный класс интенсивности пожаров [6]. В I и II секторе радиационная мощность составила от 265 до 527 МВт, что соответствует низовому пожару. В восточной части (III и IV секторы) преобладают верховые пожары с мощностью теплоизлучения более 1026 МВт.
Анализ показателя тепло- и влагообеспеченности показал, что в западной части арктической зоны Сибири наибольшая аридность приходится на июль, что подтверждается корреляцией показателя FRP с показателем ГТК r = –0,5. В восточной части Сибири корреляция между ГТК за июнь-август и FRP составила –0,6.
Можно предполагать, что дальнейшие изменения климата в регионе будут провоцировать усиление роли высокоинтенсивных пожаров, а, следовательно, – повышение тяжести послепожарных эффектов на растительные покровы арктической зоны Сибири.
Ключевые слова: арктическая зона Сибири, мощность теплоизлучения, FRP, показатель тепло- и влагообеспеченности
Литература:
- Witze A. The Arctic is burning like never before – and that’s bad news for climate change // Nature. 2020. V. 585. N. 7825. P. 336–337.
- Kharuk V.I., Ponomarev E.I., Ivanova G.A., Dvinskaya M.L., Coogan S.C.P., Flannigan M.D. Wildfires in the Siberian taiga // Ambio. 2021. 50(11), 1953–1974. https://doi.org/10.1007/s13280-020-01490-x
- Третьяков П.Д., Пономарев Е.И. Горимость арктической зоны Сибири в условиях климатических изменений XX – начала XXI вв.// Сибирский лесной журнал. 2023. № 6. С. 17–31.
- Wooster M. J., Zhukov B., Oertel D. Fire radiative energy for quantitative study of biomass burning: derivation from the BIRD experimental satellite and comparison to MODIS fire products // Remote Sensing of Environment. 2003. No. 86. P. 83–107.
- Булыгина О.Н., Разуваев В.Н., Коршунова Н.Н., Швец Н.В. «Описание массива данных месячных сумм осадков на станциях России». Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2015620394.
- McRae D. J., Conard S. G., Ivanova G.A., Sukhinin A.I., Baker S.P., Churkina T.V., Samsonov Y.N., Blake T.W., Ivanov VA..,. Ivanov A.V, Hao W.M., Koutzenogij K.P., Kovaleva N Variability of fire behavior, fire effects, and emissions in Scotch pine forests of Central Siberia // Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 2006. Vol. 11. P. 45–74.
Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов