5.2.5. Пространственное распределение пожаров от гроз

В разделе 5.2.3 была дана краткая априорная характеристика степени грозовой пожароопасности по показателю горимости для Горного Алтая. Также был отмечен факт пространственного несовпадения районов наибольшей грозовой активности и территорий, характеризующихся повышенной встречаемостью грозовых пожаров. Приведены наблюдения последовательной сопряженности лесных пожаров от гроз с сейсмическими процессами 2002-2003 годов и активностью Солнца в 2001 году. В данном разделе обобщаются результаты исследования приуроченности лесных пожаров от гроз к определенным лесорастительным условиям, рельефу, а также закономерности их локализации в зависимости от качества геолого-геофизической среды: геомагнитных аномалий и геологических разломов.

Эта работа весьма существенна, поскольку именно она выявляет скрытые причины возникновения пожаров и расширяет пространство факторов, мониторинг которых может влиять на снижение экологических рисков путем учета ранее недостаточно известных причин возгорания. Это тем более важно, что новейшие результаты исследований по геодинамике (Касьянова, 2003) свидетельствуют о наращивании аномальности геодинамических процессов и увеличении активности разломов.

Локализация природных пожаров вблизи разломов. В Горном Алтае 90% зарегистрированных грозовых пожаров возникают в лиственничных и кедровых лесах с травяным покровом. Характерно, что более чем в половине случаев (56%) грозовые пожары обнаруживают при 1-2 классах пожарной опасности. Это представляет специфику региона, поскольку горение в таких типах леса может развиваться только при 5-ом классе пожарной опасности (Коршунов, 2002). Заметим, что при регистрации очагов горения учитывается класс пожарной опасности (КПО) именно в день обнаружения пожара. Поэтому пожары от гроз, обнаруженные при 3-4 классах пожарной опасности по условиям погоды, могли возникнуть от действия молниевых разрядов в предшествующие дни с меньшим классом пожарной опасности (Коршунов, 2002), что наводит на предположение о действии мощных молниевых разрядов.

В целом для пространственного распределения природных пожаров характерна приуроченность к отдельным участкам местности. Так отмечается локализация грозовых пожаров на хребтах Иолго, Сумультинский и на их отрогах, также на Улаганском плато и юго-восточной оконечности Теректинского хребта. На данных территориях за рассматриваемый период времени возникло более 70% лесных пожаров от действия молний. При этом очаги горения, возникающие от действия молниевых разрядов, локализуются на высоте от 2000 до 2500 м над уровнем моря и приурочены к склонам южной экспозиции с крутизной от 10 до 20°.

Характерно то, что отмеченные структуры трассируются геоморфологически и в геофизических полях главными разломами. При этом возникновение лесных пожаров от гроз возможно тесно связано с их активизацией (раздел 5.2.3).

С целью проверки возможной приуроченности грозовых пожаров к активным геологическим разломам было построено распределение числа грозовых пожаров в зависимости от заданной шкалы расстояния до разлома (рис.31). Анализ распределения показал, что 25% пожаров от гроз возникают на расстоянии не далее 5 км, для 50% природных пожаров расстояние до разломов не превышает 12 км, для 75% - 20 км. Подчеркнем, что впервые изучение увеличения риска возникновения лесных пожаров (в расширенном пространстве естественных причин возгорания) привело к обнаружению факта о регистрации устойчивой приуроченности лесных пожаров от гроз к сейсмически и тектонически активным геологическим разломам.


Рисунок. 31. Распределение грозовых пожаров (2001-20003 гг.) в зависимости от расстояния до активных глубинных разломов

Важно также отметить, что в районах сгущения сети активных глубинных разломов возможно поражение деревьев, молниевыми разрядами, идущими из грунта в атмосферу. Подробное описание и анализ таких случаев впервые было проведено Воробьевым (1977). По данным Воробьева в сейсмически активных районах наблюдались и изучались случаи синхронной регистрации импульсов блуждающих токов высокого напряжения в породах с электрическими разрядами в атмосфере, находящимися на расстоянии друг от друга до 80 км. Для территории Горного Алтая при изучении взаимосвязи сейсмических и грозовых процессов нами было выявлено статистически значимое увеличение числа гроз в годы сейсмической активизации на ГМС Улаган, которая пространственно наиболее приближена к очагам горимости лесов по причине действия молний (Кочеева, Кречетова, 2006).

С целью обнаружения и уточнения возможных механизмов, способствующих возникновению природных пожаров в сейсмически активных районах необходимы безотлагательные, тщательные исследования. Эти исследования надо нацеливать на выяснение характера поражения молниевыми разрядами деревьев, а также на изучение характера динамической сопряженности проявления сейсмических событий и гроз.

Приуроченность природных пожаров к магнитным аномалиям. На связь грозовой активности с напряженностью магнитного поля Земли указывали многие исследователи (например, Воробьев, 1977). Для территории Енисейской равнины Ивановым (1985) была выявлена зависимость локализации молниевых разрядов, частоты поражения молниевыми разрядами деревьев и возникновением лесных пожаров от гроз на участках с повышенной интенсивностью магнитных аномалий. При этом в работе (Иванов, 1985) приводятся два варианта возможной приуроченности грозовых пожаров к участкам с высокой напряженностью магнитного поля. В первом случае максимизация частоты возникновения пожаров от гроз наблюдается на границе перехода по градиентам между магнитными аномалиями разной интенсивности. Во втором случае, наблюдается равномерное распределение грозовых пожаров по территории с одинаковой интенсивностью магнитных аномалий.

Прежде чем перейти к количественным характеристикам степени влияния магнитных аномалий на локализацию грозовых пожаров на территории Горного Алтая, целесообразно привести краткую характеристику напряженности магнитного поля в исследуемом регионе.

По отчетным данным Горно-Алтайского территориального геологического фонда (Сурков и др., 1970), в целом на территории Горного Алтая общий фон магнитного поля пониженный и в разных частях насыщен значительным количеством локальных положительных и отрицательных аномалий (см. подробно раздел 5.2.7, рис. 8). При этом небольшие по размерам локальные аномалии вследствие интерференции образуют сложные по форме и большие по размерам аномальные зоны. Для положительных аномалий интенсивность поля меняется от +170 до +260 нТл, для отрицательных аномалий напряженность поля варьируется в пределах - от -100 до -500 нТл. Наиболее четкие простирания аномалий наблюдаются в Западно-Сибирской зоне аномального магнитного поля, представленной двумя интенсивными подзонами: Телецкой подзоной положительного поля и Башкаус-Чулышманской подзоной отрицательного поля. Данные подзоны обтекают Чулышманский устойчивый массив. Здесь, в западной аномальной полосе, представленной небольшими по размерам аномалиями (интенсивностью до +200 нТл) простирание субмеридиональное. В восточной более интенсивной (+400 нТл) полосе простирания магнитных аномалий северо-западные. Таким образом, на территории Горного Алтая выделяются два района большой протяженности, представленные однородной структурой интенсивности магнитного поля. Кроме того, выделяются отдельные локальные аномалии, характеризующие общую сложную структуру магнитного поля всей территории.

В связи с отмеченными особенностями аномального магнитного поля на территории Горного Алтая, исследование характера его влияния на возникновение лесных пожаров от гроз проводилось в два этапа.

Первый этап заключался в количественной оценке степени грозовой пожароопасности на выделенных интенсивных зонах аномального магнитного поля (Горно-Алтайской и Западно-Саянской зонах).

Второй этап включал в себя вычисление корреляционной зависимости числа грозовых пожаров и интенсивности локальных магнитных аномалий одинаковой интенсивности, расположенных по всей территории Горного Алтая.

Согласно схемы районирования аномального магнитного поля (М 1 : 5 000 000 м) и отчетных данных о локализации грозовых пожаров выявлено, что наибольшей горимости от действия молний подвержены участки расположенные в Западно-Саянской зоне аномального магнитного поля (рис. 32). При этом для Телецкой подзоны положительного поля по сравнению с Башкаус-Чулышманской зоной характерна большая встречаемость лесных пожаров от гроз. Выявленная количественная зависимость имеет не только большое практическое значение, но и существенную теоретическую значимость в решении задач вертикального энергоперетока (земная кора - газоплазменные оболочки) (Дмитриев, 1988; Касьянова, 2003; Дмитриев, 2004).


Рис. 32. Количество лесных пожаров от гроз в зонах аномального магнитного поля:
V - Горно-Алтайская зона преимущественно отрицательного поля с крупными положительными локальными аномалиями;
VI - Западно-Саянская зона, представленная
а) Телецкой подзоной положительного поля;
б) Башкаус-Чулышманской подзоной преимущественно отрицательного поля

Характер влияния локальных магнитных аномалий в районе исследований на возникновение грозовых пожаров изучался на основе количественных характеристиках магнитного поля, полученных по данным цифровой карты аномального магнитного поля (ΔТ)а (М 1: 1 000 000 м). Так, было проведено сопоставление числа грозовых пожаров на единицу площади геомагнитных аномалий одинаковой интенсивности. На рисунке 33 представлен график числа грозовых пожаров на одну тысячу кв. км магнитных аномалий одинаковой интенсивности для общих данных за 2001-2003 гг., и для сравнения приведен график числа грозовых пожаров в 2001 году.


Рисунок 33. Распределение числа пожаров от гроз на участках локальных магнитных аномалий различной интенсивности

Статистически значимой корреляции между числом пожаров от гроз за период 2001-2003 гг. и интенсивностью магнитных аномалий нами не выявлено (коэффициент ранговой корреляции по Кэндалу равен 0,57). Однако для данных 2001 года отмечается приуроченность грозовых пожаров к положительным магнитным аномалиям. Здесь коэффициент ранговой корреляции по Кэндалу с 95 % уровнем достоверности равен 0,96.

Конечно, существенное значение на результаты исследования оказало использование малой выборки данных (127 пожаров от гроз). Для дальнейшего подтверждения наличия зависимости локализации лесных пожаров от гроз на участках с повышенной напряженностью магнитного поля требуют привлечения новых данных и проведения дополнительных исследований.