Пожар низовой устойчивый. Верховой пожар

Лесной пожар - стихийное (неуправляемое) распространение огня в лесу (на покрытых и не покрытых площадях, землях лесного фонда).

Класс пожарной опасности по условиям погоды - показатель шкалы оценки пожарной опасности в лесу (от I до V) в зависимости от состояния погоды (очень сухо, сухо, влажно и т. д.) (Приложение В).

Виды лесных пожаров - лесные пожары, характеризуют по объекту горения и характеру их распространения.

Основными диагностическими признаками, определяющими виды лесных пожаров и их интенсивность являются: высота нагрева на стволах деревьев, скорость распространения пламени, высота пламени, интенсивность тепловыделения (горения) (Приложение Д).

Лесные пожары бывают: низовые, верховые, подземные (торфяные, почвенные). В свою очередь низовые и верховые пожары могут быть устойчивыми и беглыми (рис. 4).

Рисунок 4 - Виды лесных пожаров

Устойчивый низовой пожар распространяется по нижнему ярусу леса (горит надпочвенный покров, валежник, подлесок) с малой скоростью 0,5 м/мин, охватывая нижние части стволов деревьев и выступающие на поверхность корни.

При беглом низовом пожаре сгорает живой и мертвый напочвенный покров, валежник, подлесок, самосев леса, хвойный порост, но за счет более благоприятных условий (сухой лес, ветреная погода) такой пожар распространяется с повышенной скоростью (более 0,5 м/мин) и высотой пламени, обходя места с повышенной влажностью покрова.

Для низового пожара характерна вытянутая форма пожара с неровной кромкой. Цвет дыма - светло-серый, скорость распространения низовых пожаров против ветра в 6-10 раз меньше, чем по ветру. В ночное время суток скорость распространения пожара меньше, чем днем.

При изменении направления ветра усложняется определение формы пожара - его основных элементов: фронта, тыла, флангов. В таких случаях, особенно когда пожар принял большие размеры, возможно окружение огнем людей в лесу. Ориентироваться в обстановке при крупных пожарах можно только с помощью авиационной разведки.

Верховой устойчивый пожар является следующей стадией низового, пламя низового пожара поджигает кроны деревьев, при этом сгорает хвоя, листья, мелкие и более крупные ветви. Переход низового пожара на полог древостоя происходит при сильном ветре, а также в насаждениях с низко опущенными кронами, в разновозрастных насаждениях, а также при обильном хвойном подросте (особенно на горных склонах, при распространении огня вверх). Древостой после верхового пожара, как правило, полностью погибает, остаются только обугленные остатки стволов. При верховом устойчивом пожаре, огонь распространяется по кронам только по мере продвижения кромки низового пожара.

При верховом беглом пожаре, который возникает только при сильном ветре, огонь распространяется по кронам деревьев "скачками", опережая фронт низового пожара. Ветер также разносит горящие ветви, другие мелкие горящие объекты и искры, которые создают новые очаги низовых пожаров на сотни метров впереди основного очага. В ряде случаев огонь "перебрасывается" указанным способом через реки, широкие дороги, безлесные участки и другие рубежи локализации пожара. Во время "скачка огня" пожар распространяется по кронам со скоростью 15-25 км/ч, однако средняя скорость распространения беглого верхового пожара всегда меньше, так как после "скачка" происходит задержка распространения фронта пожара до тех пор, пока низовой огонь не пройдет участок с уже сгоревшими кронами. Это происходит потому, что "скачок огня" вызывается подогревом полога леса теплотой низового огня. Тепловой поток, поднимаясь по направлению ветра наклонно, подогревает кроны деревьев впереди фронта огня на значительном расстоянии. При воспламенении хотя бы одной из крон почти мгновенно воспламеняются и другие, и огонь "скачет" по подогретым кронам, но затем вне сферы действия подогрева затухает. На следующем участке, когда низовой огонь подойдет к фронту, процесс подогрева полога повторяется и опять происходит "скачок огня".

Верховые пожары, выделяя большое количество теплоты, вызывают восходящие потоки продуктов горения и нагретого воздуха и образуют конвективные колонки диаметром в несколько сотен метров. Их поступательное движение совпадает с направлением продвижения фронта пожара. Пламя в середине колонки может подниматься на высоту 100-120 метров. Конвективная колонка увеличивает приток воздуха в зону пожара и порождает ветер, который усиливает горение. Форма площади при беглом верховом пожаре вытянутая по направлению ветра. Дым верхового пожара темный.

Подземные (почвенные) пожары в лесу чаще всего связаны с возгоранием торфа, которое становится возможным в результате осушения болот. Распространяются со скоростью до 1 км в сутки. Могут быть малозаметны и распространяться на глубину до нескольких метров, вследствие чего представляют дополнительную опасность и крайне плохо поддаются тушению (торф может гореть без доступа воздуха и под водой).

Для каждого вида лесных пожаров свойственна своя скорость распространения (рис. 5).

Низовой пожар имеет скорость распространения:

· слабую - до 1 м/мин (высота - до 0,5 м)

· среднюю - от 1м/мин до 3 м/мин (высота - до 1,5 м)

· сильную - свыше 3 м/мин (высота - свыше 1,5 м)

Верховой пожар имеет скорость распространения:

· слабую - до 3 м/мин,

· среднюю - до 100 м/мин,

· сильную - свыше 100 м/мин.

Сила подземного пожара определяется по глубине выгорания:

· слабым подземным пожаром считается такой, у которого глубина прогорания не превышает 25 см,

· средним -- 25-50 см,

· сильным -- более 50 см.

Рисунок 5 - Классификация видов лесных пожаров по скорости распространения.

В зависимости от площади возгорания лесной пожар делится на (Приложение Г):

· загорание (огнём охвачено 0,1-2 гектара)

· малый (2-20 га)

· средний (20-200 га)

· крупный (200-2000 га)

· катастрофический (более 2000 га).

Крупный лесной пожар - лесной пожар, распространившийся на площадь более 25 га в районах наземной охраны и более 200 га в районах авиационной охраны лесов от пожаров.

К крупным лесным пожарам относят пожары площадью более 200 га в Азиатской части России и более 25 га - в Европейской части России. Крупные пожары чаще всего бывают смешанными - низовыми и верховыми одновременно. Для возникновения крупных лесных пожаров с переходом в верховые необходимо большое количество действующих очагов (участков) низовых пожаров, сухая жаркая погода, усиление ветра от умеренного до сильного или штормового.

В таких условиях может происходить слияние многочисленных очагов пожара и образование обширных зон массовых пожаров площадью до сотен тысяч гектаров, создаваться непосредственная угроза уничтожения огнем населенных пунктов и объектов различного назначения, расположенных в лесных массивах или вблизи них. На развитие крупных пожаров оказывает влияние много различных фактов: климатических, человеческих, технических, природных и организационных. Они взаимосвязаны и определенные их сочетания создают те условия, когда пожар развивается в крупный. К природным факторам относятся: растительность, рельеф и погодные условия. К техническим факторам относятся: наличие или отсутствие тех или иных средств пожаротушения и условий, определяющих их применение. К организационным относятся все вопросы, связанные с охраной лесов в целом и с организацией тушения отдельных пожаров.

Лесные пожары в России по видам распределяются следующим образом: низовые - составляют 98% от годового количества пожаров и охватывают 81,4% площади (рис. 6), верховые- 1,5% и охватывают 18,6% площади, почвенные - 0,5%, их площадь 0,02%. В отдельные засушливые годы количество почвенных пожаров возрастает до 2%.

Рисунок 6 - Виды лесных пожаров в % от годового количества пожаров

Критериями чрезвычайной лесопожарной ситуации являются:

· наличие крупных лесных пожаров (25 га охваченного пожаром лесного фонда в районах наземной охраны лесов и 200 га - в районах авиационной охраны лесов);

· количество возникающих в один день и/или одновременно действующих лесных пожаров превышает средний многолетний уровень;

· наличие лесных пожаров, вышедших из-под контроля лесной охраны;

· лесной пожар на загрязненной радионуклидами территории, не потушенный в день возникновения;

· лесной пожар на загрязненной радионуклидами территории, дающий большие дымовые выбросы.

Верховой пожар (беглый и устойчивый) распространяется по кро­нам деревьев. При этом чаще всего горит весь древостой. Возникно­вение и развитие верховых пожаров происходит, в основном, от ни­зовых в древостоях с низкоопущенными кронами, в разновозрастных хвойных, в многоярусных и с обильным подростом насаждениях, а также в горных лесах. Скорость верховых пожаров: устойчивого -300...1500 м/ч, беглого-4000...5000 м/ч. Наиболее подвержены верховым пожарам хвойные молодняки на сухих местоположениях, заросли кедрового стланика и дуба кустар­никовой формы (весной, при наличии сухих прошлогодних листьев), в горных лесах - все хвойные насаждения в верхней части крутых склонов или на перевалах. Возникновению верховых пожаров в зна­чительной степени способствуют засухи и сильные ветры. Доля верховых пожаров составляет около 1.5...2.0%, а пройденная ими площадь - около 10... 12% площади всех пожаров.Верховой пожар является дальнейшей стадией развития низового пожара. Важная особенность верхового пожара состоит в том, что низовой огонь является его необходимой составной частью. На этом основана современная тактика тушения верховых пожаров. Огонь низового пожара переходит на полог древостоя в на­саждениях с низко опущенными кронами, в разновозрастных хвойных насаждениях, при обильном подросте, особенно при на­личии на деревьях засмоленных карр. Чаще всего верховые по­жары бывают в горных лесах при распространении огня вверх по крутым склонам. В значительной мере способствует возник­новению верховых пожаров сильный ветер. Наиболее подвер­жены им заросли кедрового стланика и дуба кустарниковой формы (весной, когда держится сухой прошлогодний лист), а также хвойные молодняки на сухих местоположениях. В этих насаждениях пожар всегда бывает верховым. На участках, пройденных верховым пожаром, древостой хвойных пород, как правило, погибает полностью. Различают две формы верховых пожаров: верховой устой­чивый и верховой беглый. При верховом устойчивом пожаре огонь по кронам распространяется по мере продвиже­ния кромки устойчивого низового пожара, уничтожая подстилку, напочвенный покров, валежник и сухостой, подрост и подлесок, ветви и даже крупные сучья; сильно обгорают стволы деревьев. Поэтому такой пожар называют также повальным - после него остаются лишь обугленные остатки стволов и наиболее круп­ных сучьев - «трубочисты». Верховые беглые пожары наблюдаются только при сильном ветре. При этом огонь обычно распространяется по пологу скачками, иногда значительно опережая фронт низового по­жара. Такое распространение верхового огня объясняется тем, что тепло от горящих крон, поднимаясь наклонно по ветру, лишь частично попадает на соседние кроны и его оказывается недостаточно для их подогрева и подготовки к воспламенению. Подогрев полога происходит в основном за счет тепла от низо­вого пожара. Под действием ветра это тепло подогревает кроны впереди на довольно значительном расстоянии. Затем проис­ходит вспышка, и огонь быстро охватывает подогретые кроны. Когда фронт низового пожара пройдет участок, на котором кроны сгорели, начинается подогрев крон на следующем уча­стке, и процесс повторяется. При продвижении горения по кронам ветер разносит искры, горящие ветви, хвою и т. п., которые создают новые очаги низовых пожаров за несколько десятков, а иногда и сотен метров впереди основного очага, что в свою очередь создает условия для увеличения скорости распространения пожара. Во время скачка пламя распространяется по кронам со ско­ростью 15-25 км/ч. Однако скорость распространения самого пожара меньше, поскольку после скачка происходит задержка, пока низовой огонь не пройдет участок с уже сгоревшими кро­нами, Наблюдения показывают, что без подогрева крон и перехода огня снизу сколько-нибудь значительное самостоятельное рас­пространение огня по кронам невозможно. Форма пожарища при беглом верховом пожаре - сильно вытянутая по направле­нию ветра. Дым верхового пожара - темный.

Верховые пожары - явление относительно редкое. К тому же большинство таких пожаров развива­ется в труднодоступных горных лесах. Поэтому они недоста­точно изучены, слабо разработаны техника и тактика борьбы с ними. Однако в отдельные, наиболее засушливые, годы эти пожары наносят огромный ущерб. Поэтому необходимо знать способы их тушения и уметь технически грамотно их приме­нять.

Из всех способов тушения лесных пожаров наибольшей известностью пользуется пуск встречного верхового огня для тушения верховых лесных пожаров. В художественной и специальной литературе часто воспроизводят драматическую ситуа­цию, когда на пути приближающегося пожара самоотверженными действиями людей прокладывается широкая просека, на которой складывается вал из горючих материалов. Вдоль вала расставляются факельщики, затем опытный лесничий по дыму папиросы или, бросая бумажки, определяет момент, когда появляется «встречная тяга», т. е. поток воздуха против ветра, в сторону пожара, образующийся в результате мощных восходящих потоков над кромкой пожара. Тогда вал поджигается одновременно на всем протяжении, огонь с него перебрасывается на ветви и кроны деревьев и идет навстречу основному пожару. При столкновении этих двух движущихся друг к другу лесных пожаров раздается громкий взрыв, образуется громадное пламя, которое вследствие отсутствия горючих материалов быстро спадает и верховой пожар прекращается. Такие картины, естественно, запоминаются.

Опыт борьбы с лесными пожарами в засушливом 1972 г. показал, что, когда в борьбе с пожарами возникает сложная ситуация, предпринимаются попытки тушить их именно описан­ным способом. Однако результат часто получается совершенно неожиданный.

Давайте разберемся подробно, в чем тут дело. Как мы знаем, бывает две формы верховых пожаров: устойчивые (или повальные) и беглые. Устойчивые верховые пожары обычно бывают в хвойных молодняках и средневозрастных древостоях, еще не очистившихся от нижних сучьев, а также в многоярусных хвойных насаждениях. Они могут распространяться и в безветрен­ную погоду или при слабом ветре. При таком пожаре кроны горят над кромкой устойчивого низового пожара; низовой и вер­ховой огонь распространяется одновременно с относительно не­большой скоростью (обычно 1-2 км/ч).

Беглые верховые пожары возникают при сильном ветре, чаще всего в приспевающих и спелых древостоях средней пол­ноты. Они распространяются быстро, скачками, периодически опережая фронт низового огня. По наблюдениям Н.П. Курбатского (1955), в период, предшествующий скачку огня по кронам, Встречной тяги нет. Из-за ветра встречная тяга появляется при беглых верховых пожарах лишь в непосредственной близости к основному пожару, когда времени для надлежащего развития встречного огня уже нет. Кроме того, фронт верхового пожара очень извилистый, он подходит к подготовленному валу лишь на отдельных его участках. Вот почему одновременное зажига­ние вала приводит к тому, что огонь от него в большей части начинает распространяться не навстречу Пожару, а в обратную сторону, по ветру.

В настоящее время единственным практически применимым способом борьбы с беглыми верховыми пожарами является отжиг на полосе шириной до 200 м. Эффективность его основана на том, что верховые пожары не могут распространяться, если отсутствует подогрев крон низовым пожаром. Создание просек для борьбы с такими пожарами по меньшей мере бесполезно. Беглые верховые пожары легко перебрасыва­ются даже через железные и шоссейные дороги, где расстояние между стенами леса составляет до 100 м. Отжиг же в ветреную погоду гораздо безопаснее начинать под пологом леса, а не от просеки, где ветер сильнее. Для ускорения отжига используются приемы, описанные выше.

Разведкой верхового пожара выявляют примерные границы очага, направление его движения и естественные рубежи, кото­рые могут остановить огонь либо послужить опорной линией для отжига или места, где такие линии надо проложить искус­ственно. Подробная детализация здесь не нужна. Лучше всего такую разведку производить на вертолете, так как можно бо­лее тщательно осмотреть местность при облете на небольшой скорости.

Беглый верховой огонь идет по кронам только на фронте пожара, фланги и тыл горят низовым огнем. Поэтому в первую очередь тушат фронт пожара. Фланги и тыл тушат, как и все низовые пожары. Однако обязательно предусматривается возможность изменения фронта пожара при перемене ветра и заранее намечаются действия в этом случае. Впереди фронта беглого верхового пожара возникают новые очаги огня от разле­тающихся искр, горящих ветвей и т.п. Поэтому особое внимание Должно быть уделено быстрому выявлению таких очагов и их ликвидации, для чего выделяется необходимое число рабочих.

Совсем другой характер имеет, устойчивый верховой пожар. Он возможен при условиях, когда тепла, выделяющегося от сопутствующего ему низового огня, достаточно для подогрева и воспламенения крон. Тепло это поднимается почти верти­кально, так как под пологом высокополнотных насаждений нет ветра или он незначителен. Но ведь точно в таких же условиях будет развиваться в насаждении и огонь отжига! Он быстро превратится в верховой огонь и пойдет впереди основного пожара. Картина будет такой же, как если бы мы попытались пустить отжиг в середине массива хвойных молодняков. Поэтому никакой отжиг от минерализованной полосы без разрыва в этих условиях делать нельзя. Для остановки устойчивого верхового пожара необходимы опорные рубежи - противопожар­ный разрыв, река, дорога и т.д. При их отсутствии прорубается просека. Ширина такого рубежа должна быть равна вы­соте древостоя. Расстояние между фронтом пожара и опорным рубежом выбирается с расчетом, чтобы успеть произвести от­жиг на полосе шириной 30-50 м.

На просеке срубают все деревья, подрост, кустарники. Деревья сваливают в сторону пожара. Все ветви и сучья, кроме прижатых к земле, обрубают. Сучья, мелкие деревья и т. п. оттаскивают подальше от просеки. На просеке устраивают по обе стороны и в центре минерализованные полосы. Минерализованная полоса на краю разрыва со стороны пожара являются опорной полосой для отжига. Вдоль нее расставляют рабочих, которые по команде руководителя производят поджигание напочвенного покрова на отведенном каждому участке. Во избежание перехода огня отжига через опорную линию, возникновения оча­гов от летящих искр, головней и т. п. ведется тщательное наб­людение. Наготове держат необходимые средства пожаротушения, наиболее эффективными в этих условиях являются водные: от ранцевых опрыскивателей до пожарных автоцистерн.

Даже если огонь отжига сразу начнет подниматься в кроны, сила его будет гораздо меньше, чем основного пожара. По­этому просеку преодолеть он не сможет. Когда огонь отжига дойдет до зоны, где образуется встречная тяга, скорость его продвижения усилится, и может образоваться встречный верховой огонь. После встречи двух огней распространение пожара прекратится.

Не следует задерживать начало отжига до появления встреч­ной тяги у опорной линии. Это только усилит опасность переброски пожара через опорный рубеж. Встречный верховой огонь при описанном способе тушения - побочное явление. Для успешного тушения важно отжечь полосу нужной ширины перед кромкой пожара. Огонь отжига может подняться в кроны, образовав встречный верховой огонь, или пройти низом - результат от этого не изменится.

Устойчивым верховым пожарам в насаждениях II и III классов возраста обычно способствует захламление отмирающими сучьями и опадом. Для локализации таких пожаров достаточно убрать хлам на полосе шириной 10-15 м и провести минерализованную полосу для задержания низового огня.

При борьбе с верховыми пожарами следует учитывать, что ночью почти всегда прекращается их распространение по кро­нам и, следовательно, резко снижается скорость их продвиже­ния. Поэтому поздние вечерние и самые ранние (с началом рассвета) утренние часы должны использоваться для наиболее интенсивной работы, тем более, что в это время безопаснее проводить отжиг.

Основной тактический прием при тушении верховых пожа­ров - атака с фронта. В первую очередь отжиг ведут на на­правлениях, в которых распространение пожара наиболее опасно (например, чтобы отрезать пожар от горных склонов, на кото­рых остановить огонь уже не удастся).

1. Классификация пожаров по зонам распространения

С точки зрения производства работ, связанных с локализацией, тушением пожара, спасением людей и материальных ценностей, классификацию пожаров проводят по трем основным зонам :

• отдельных пожаров
• массовых и сплошных пожаров
• пожаров и тлениях в завалах.

Природные пожары бывают:

• лесные
• торфяные
• степные (полевые)

Все лесные пожары представляют чрезвычайную опасность, поскольку к началу локализации они, как правило, успевают охватить большие площади, и средств борьбы не хватает. Особенно страшны массовые пожары, которые возникают в условиях засушливой погоды, и их суммарная площадь составляет сотни тысяч гектаров. При этом возникают угроза уничтожения огнем населенных пунктов и объектов народного хозяйства, расположенных в лесных массивах, а также сильное задымление и загазованность даже крупных населенных пунктов, удаленных от лесных массивов.

Зона отдельных пожаров представляет собой территорию, где пожары возникают на отдельных участках. Такие пожары рассредоточены по району, поэтому есть возможность быстрой организации их массового тушения.

Зона массовых и сплошных пожаров – территория, где возникло так много загораний и пожаров, что невозможен проход или нахождение в ней соответствующих подразделений без проведения мероприятий по локализации или тушению; а ведение спасательных работ практически исключено.
Такие зоны возникают при определенных условиях: сплошной застройке лесного массива, большого количества горючих материалов и др.

Особая форма сплошного пожара – огненный шторм.

Он характеризуется потоками, возникшими в результате горения большого количества материалов и образовавшими конвекционный поток (столб), к которому устремляются воздушные массы со скоростью более 15 м/с.

Образование огненного шторма возможно при следующих условиях:
- наличии застройки или растекания горючей жидкости на площади не менее 100 га.
- относительной влажности воздуха менее 30%
- наличии определенного количества сгораемых материалов на соответствующей площади – в пересчете на древесину около 200 кг/м2 на площади 1 км2.

Зона пожаров и тления в завалах – характеризуется сильным задымлением и продолжительным (свыше 2 суток) горением в завалах. Применение соответствующих подразделений ограничено из-за опасности для жизни людей в связи с тепловой радиацией и выделением токсичных продуктов сгорания.

Опасным считается такое задымление на открытой местности, при котором видимость не превышает 10 м. Концентрация окиси углерода в воздухе около 0,2% вызывает смертельные отравления в течение 30-60 минут, а 0,5-0,7% - в течение нескольких минут.

Особенности крупных лесных пожаров:
- возникают в засушливые периоды, чаще всего при сильном ветре
- проходят на фоне массовой вспышки малых и средних пожаров
- продолжаются несколько суток
- распространяются с высокой скоростью
- характер горения на кромке отличается большим разнообразием
- легко преодолевают различные преграды и препятствия (минерализованные полосы, дороги, реки...)
- вызывают сильную задымленность обширных районов, затрудняющую действия авиации и наземных сил.

2. Виды лесных пожаров и их распространение

В зависимости от характера возгорания и от того, в каких элементах леса (состава леса) распостраняется огонь, лесные пожары подразделяются на:

• низовые
• - верховые
• подземные (почвенные)

Низовым называется лесной пожар, распространяющийся по почвенному покрову.

Низовой пожар бывает двух видов: беглый и устойчивый.

Беглым называется пожар, при котором горят напочвенный покров, опавшие листья и хвоя..

Устойчивый пожар – это пожар, при котором после сгорания покрова горят подстилка, пни, валежник и т.д. Он развивается обычно летом, горение продолжается длительное время. Здесь могут развиваться условия для развития верховых пожаров. Для низового пожара характерна вытянутая форма пожарища с неровной кромкой. Цвет дыма при низовом пожаре – светло-серый.

В ночное время скорость распространения пожара меньше, чем в дневное.

Скорость распространения низовых пожаров во все стороны не одинакова и зависит от скорости и направлении ветра, неравномерности распределения горючих материалов, их влажности и др. факторов. Скорость ветра почти полностью определяет контур пожара. Чем сильней ветер, тем более вытянут будет контур пожара по его направлению.

По скорости распространения и высоте пламени низовые и верховые пожары разделяются: сильные, средней силы и слабые (Табл. 2)

Таблица 2

Параметры пожара	Значения показателей силы пожара
		среднего	сильного
Низовой пожар
Высота пламени м
Верховой пожар
Скорость распространения огня м/мин
Подземный пожар
Глубина прогорания, см

Верховые лесные пожары характеризуются сгоранием надпочвенного покрова и полосы древостоя. Эти пожары возникают из низовых как дальнейшая стадия их развития, причем низовой огонь является составной частью верхового пожара.

Верховым пожарам наиболее подвержены густые хвойные молодняки. Возникновению их способствует сильный ветер и большая крутизна склонов, если низовой пожар распространяется в гору. Верховые пожары чаще происходят летом, когда засуха сочетается с ветрами.

Различают беглые и устойчивые верховые пожары .

При устойчивых пожарах кроны деревьев сгорают по мере продвижения кромки низового пожара. Самостоятельного продвижения горения по пологу не происходит. Такие пожары можно назвать повальными.

При беглых верховых пожарах распространение горения по пологу может опережать продвижение кромки низового пожара. В ветреную погоду происходят преимущественно беглые верховые пожары, когда огонь распространяется по пологу леса и опережает низовой огонь.

Верховые пожары сопровождаются выделением большого количества теплоты. Поэтому верховые пожары воздействуют на атмосферу значительно сильнее, чем низовые. Нагретый воздух и продукты горения вызывают восходящие потоки и образование конвективных колонок диаметром нескольких сотен метров. Их поступательное движение совпадает с направлением продвижения фронта пожара. Пламя в середине колонки может подниматься на высоту до 120 м. Конвективная колонка увеличивает приток воздуха в зону пожара и порождает ветер, который усиливает пожар. Эта особая форма сплошного пожара называется огненный шторм.

Лесными почвенными (подземными) называют беспламенное горение верхнего торфянистого слоя почвы. Древостой полностью погибает вследствие обнажения и обгорания корней деревьев. Почвенные пожары наблюдаются на участках с торфянистыми почвами. Скопление торфа на определенной площади в виде однородных или различных по характеру и мощности слоев называется торфяной залежью.

Торф – молодое геологическое образование, зарождающееся в результате отмирания болотной растительности при избыточном количестве влаги и недостаточном доступе воздуха. Под воздействием температуры, влажности и других причин торф постепенно разлагается. Чем выше степень разложения торфа, тем больше он подвержен возгоранию

Возгорание торфа возможно в течении всего года, но чаще всего во второй половине лета, когда он высыхает. Происходит самовозгорание торфа в результате саморазогрева, а также возгорание из-за попадания на него искр из источников огня и работающих машин, грозовых разрядов и п.
В зависимости от глубины прогорания подземные пожары разделяются на сильные, слабые и средние (таблица 2).

Для лесного хозяйства разработана следующая классификация пожаров

• Верховые (слабые, средние, сильные)
• Низовые (слабые, средние, сильные)
• Подземные и подстилочные (слабые, средние, сильные)

Лесные пожары могут быть беглыми (при высокой скорости ветра) и устойчивыми.

Отдельно стоит рассматривать травяные пожары (сельскохозяйственные палы)

Верховой пожар
При верховом пожаре горят кроны деревьев. Верховые пожары, так же как и низовые, подразделяется на беглые и устойчивые . При беглом верховом пожаре огонь быстро распространяется по кронам деревьев в направлении ветра, а при устойчивом (повальном) - огонь распространяется по всему древостою: от подстилки до крон. Горят отдельные деревья и куртины. Возникновение и развитие верховых пожаров происходит от перехода огня низовых пожаров на кроны хвойных древостоев с низкоопущенными ветвями, в многоярусных с обильным подростом насаждениях, молодняках, а также в горных лесах. Скорость верховых пожаров: устойчивого - 300…1500 м/ч (5…25 м/мин), беглого - 4500 м/ч и более (75 м/мин и более).
Верховым пожарам наиболее подвержены хвойные молодняки, заросли кедрового стланика и дуба кустарниковой формы (весной при наличии сухих прошлогодних листьев), в горных лесах - все хвойные насаждения в верхней части крутых склонов (более 25о) и на перевалах. Возникновению верховых пожаров в значительной степени способствуют засухи и сильные ветры.

низовой пожар

Низовой пожар
При низовом пожаре горит лесной опад, состоящий из мелких ветвей, коры, хвои, листьев; лесная подстилка, сухая трава; живой напочвенный покров из трав, мхов, мелкий подрост и кора в нижней части древесных стволов.
По скорости распространения огня и характеру горения низовые пожары характеризуются как беглые и устойчивые .
Беглый низовой пожар развивается чаще всего в весенний период, когда подсыхает лишь самый верхний слой мелких горючих материалов напочвенного покрова и прошлогодняя травянистая растительность. Скорость распространения огня довольно значительна - 180…300 м/ч (3…5 м/мин) и находится в прямой зависимости от скорости ветра в приземном слое. Лесная подстилка сгорает на 2…3 см. При этом участки с повышенной влажностью напочвенного покрова остаются нетронутыми огнем и площадь, пройденная беглым огнем, имеет пятнистую форму.
Устойчивый низовой пожар характеризуется полным сгоранием напочвенного покрова и лесной подстилки. Устойчивые низовые пожары развиваются в середине лета, когда подстилка просыхает по всей толщине залегания. На участках, пройденных устойчивым пожаром, полностью сгорает лесная подстилка, подрост и подлесок. Обгорают корни и кора деревьев, в результате чего насаждение получает серьезные повреждения, а часть деревьев прекращает рост и гибнет. Скорость распространения огня при устойчивом низовом пожаре от нескольких метров в час до 180 м/ч (1…3 м/мин). По высоте пламени горения кромки низовые пожары характеризуются как слабые (высота пламени до 0.5 м), средние (высота пламени до 1.5 м) и сильные (высота пламени более 1.5 м).

травяной пал

Травяные пожары (сельхозпалы)
Отдельно стоит рассматривать травяные пожары (сельскохозяйственные палы) - сжигание сухой травы на сельскохозяйственных угодьях, лугах и пастбищах, в долинах рек. Обычно травяные пожары возникают в весенний период. При травяных палах горит прошлогодняя сухая трава и стерня, оставленная в поле. Скорость распространения пожара зависит от скорости ветра.
При сильном пожаре огонь двигается быстро и бегло. Часто в увлажнённых местах часть травы остаётся нетронутой огнём, а отдельные куртины - непрогоревшими. При слабом ветре - скорость распространения значительно меньше. При этом выгорает вся сухая трава.
Высота пламени от нескольких сантиметров на стерне до 1 - 1,5 м на залежи. До 3- 5 м при горении тростника.
Травяные пожары - основная причина возникновения значительно более разрушительных пожаров в лесах и на торфяниках.

Почвенный пожар
Почвенный пожар развивается в результате “заглубления” огня низового пожара в подстилку и торфяной слой почвы.
Почвенные пожары подразделяются на подстилочно-гумусный , при котором горение распространяется на всю толщину лесной подстилки и гумусного слоя, и подземный или торфяной при котором горение распространяется по торфянистому горизонту почвы или торфяной залежи под слоем лесной почвы. При таком пожаре сгорают корни, деревья вываливаются и падают, как правило вершинами к центру пожара. Пожарище в большинстве случаев имеет круглую или овальную форму. Скорость распространения огня незначительна - от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров в сутки.

Элементы пожара

Названия элементов природного пожара, выработанные практикой лесопожарных работ, приведены на рисунке. Единый подход к названиям отдельных элементов пожара обеспечит взаимопонимание при организации его тушения.

Особенности возникновения и распространения лесных пожаров

Возникновение, распространение и развитие лесных пожаров зависят от рельефа местности, растительных, погодных и других условий. Эти условия необходимо учитывать, чтобы наиболее целесообразно организовать тушение, обеспечить безопасность лесных пожарных и других лиц, принимающих участие в тушении пожаров.

В лесу в изобилии имеются горючие материалы и кислород воздуха. Источник высокой температуры (огня), который может вызвать горение, попадает извне. Это оставленный без присмотра и разведенный вне установленного места костер, горящий окурок или спичка, искры из выхлопных труб различных механизмов, выжигание остатков прошлогодней растительности и горючего хлама, другие источники огня, связанные с деятельностью человека, и разряды молний.
Процесс горения последовательно проходит следующие фазы:
предварительный нагрев и подсушивание с выделением водяных паров (120 оС);
высыхание, горение с выделением водяных паров, горючих веществ (кислот, смол) - 260 оС;
воспламенение газов (315…425 оС): пламенное горение с выделением дыма, углекислого газа, водяных паров и несгоревших газов (650…1095 оС);
обугливание и горение углей до полного сгорания горючих материалов.
В процессе горения выделяется большое количество тепла, которое поступает в окружающую среду путем:
конвекции - распространения высоких температур путем подъема массы горячего воздуха над местом горения в виде конвекционной колонки;
излучения - распространения высоких температур в виде лучистой энергии по радиусу во всех направлениях от источника горения;
проводимости - распространения высоких температур по горючим материалам от очага горения.
Кроме выделяемого тепла, существует много факторов, определяющих дальнейшее поведение пожара, однако основными из них, оказывающими решающее влияние на распространение пожара, являются горючий материал, погодные условия и рельеф местности.

Лесные горючие материалы

Лесные горючие материалы (ЛГМ) по условиям загорания можно разделить на две основные группы:
легковоспламеняющиеся и быстрогорящие материалы - сухая трава, отмершие листья, хвоя, мелкие ветки, сучья, некоторые кустарники, самосев и др. Эти горючие материалы обеспечивают быстрое распространение огня и служат воспламенителями для медленновоспламеняющихся материалов;
медленновоспламеняющиеся лесные горючие материалы - валежник, пни, нижние слои лесной подстилки, кустарники и деревья. Эта группа горючих материалов при горении выделяет большое количество тепла и способствует развитию пожара.

Условия погоды

Температура воздуха при тушении пожаров является одним из основных факторов. Известно, что чем выше температура, тем быстрее высыхает горючий материал. Температура поверхности почвы влияет также на движение воздушных потоков. Температура воздуха непосредственно воздействует и на пожарных, затрудняя их работу.
Ветер. Под влиянием ветра горючие материалы высыхают, увеличивается скорость распространения горения, особенно верховых лесных пожаров. Это способствует возникновению новых очагов горения путем переноса горящих частиц. Лесной пожар вызывает возникновение локальных воздушных потоков, чем усиливает влияние преобладающего ветра на распространение огня. Воздух над поверхностью пламени нагревается и поднимается вверх. На его место устремляется свежий воздух, который способствует процессу горения. В результате над пожаром образуется конвекционная (тепловая) колонка. В конвекционной колонке часто находятся горящие ветки, пучки хвои, которые поднимаются над лесным пологом, а затем опускаются на лес на расстоянии 200…300 м и более от основного очага горения, (в зависимости от скорости ветра и наклона конвекционной колонки) и создают новые очаги горения.

Влажность воздуха.

В воздухе всегда присутствует влага в виде водяных паров. Количество влаги, содержащееся в воздухе, отражается на влагосодержании горючих материалов. Влажность горючего материала - важный фактор, влияющий на ход тушения пожара, поскольку сырой горючий материал, как и большинство видов “зеленого” горючего материала, не горит.

Суточный цикл развития лесного пожара
примерно следующий:
максимальная интенсивность горения с 9 до 21 ч - тушить очень трудно;
снижение интенсивности горения с 21 до 4 ч - эффективность тушения повышается;
слабая интенсивность горения с 4 до 6 ч (в основном беспламенное горение) - лучшее время тушения;
увеличение интенсивности горения с 6 до 9 ч - хорошее время для тушения.

Более низкая ночная температура, поглощение влаги горючим материалом, стихание ветра и другие элементы ночной погоды обычно облегчают работу пожарных. Поэтому следует учитывать оптимальное время для локализации и тушения пожаров

Рельеф местности, особенно горный, оказывает своеобразное влияние на распространение пожаров.
В течение дня, по мере того как солнце нагревает земную поверхность, происходит нагрев и подъем вверх слоев воздуха, находящихся у земли. Поэтому в течение дня воздушные потоки обычно “текут” вверх по ложбинам и склонам. Вечером и ночью поверхность земли охлаждается, воздушные потоки меняют свое направление и текут вниз по ложбинам и склонам. Что касается ветровых потоков, то они связаны той же закономерностью: днем ветер дует вверх по склону, ночью - вниз по склону. Это важно помнить при планировании тушения пожара.
В горных условиях направление и скорость распространения пожара зависят от экспозиции и крутизны склонов. Пожар легко распространяется вверх по склону, и чем круче склон, тем выше скорость движения, если ветер не обладает силой, способной изменить эту ситуацию. Так, при склоне крутизной 5о скорость распространения кромки пожара увеличивается в 1.2 раза, при 10о - в 1.6, при 15о - в 2.1, при 20о - в 2.9 и при крутизне склона в 25о скорость распространения кромки пожара увеличивается в 4.1 раза.
При подъеме вверх по склону огонь пожара находится на незначительном расстоянии от нижней части крон деревьев. Это вызывает их подогрев, подсушивание и более быстрое воспламенение. Теплый воздух поднимается вверх по склону и вызывает “тягу”, в результате увеличивается скорость распространения огня.
В то же время на крутых склонах горящие материалы могут скатываться вниз и создавать новые очаги горения.

Лесные пожары – явление достаточно частое: чтобы занялось дерево, иногда достаточно одной искры, одного удара молнии. Учитывая, что во многих странах, чтобы уничтожить на полях сорняки, их не выпалывают, а поджигают, количество возгораний возрастает во сто крат.

Чем больше страна, тем чаще на её территории возникают лесные и торфяные пожары. Только в России за апрель 2015 года произошло более восьмисот возгораний, в результате чего сгорело не менее 120 гектара леса, около двухсот жилых домов и погибло более двадцати человек.

Лесной пожар Россией не ограничился и перекинулся на близлежащие страны, Китай и Монголию. Тушение разбушевавшейся стихии осложнялось тем, что температура воздуха превышала 23 градусов Цельсия, а порывы ветра достигали тридцати метров в секунду. Ухудшилась и экология Забайкалья: исследования показали, что содержание в атмосфере продуктов горения превышено в тридцать три раза. Это означает, что после ликвидации стихии от её последствий регион будет восстанавливаться не один год, на что уйдут немалые средства.

Что такое пожар?

Лесным пожаром называют неуправляемое, стихийное распространение огня по лесному массиву, что приводит к частичному или полному выгоранию растительности, лесной подстилки, плодородного слоя почвы и вызывает гибель не успевших уйти от огня обитателей леса (в основном это недавно появившиеся на свет детёныши и птенцы).

Абсолютно все лесные пожары чрезвычайно опасны, поскольку огонь разгорается очень быстро и, несмотря на постоянный мониторинг пожароопасных районов, к моменту обнаружения стихийного бедствия они нередко успевают охватить немалое пространство. Особенно опасны пожары, возникающие в засуху, поскольку охватывают территорию в сотни тысяч гектаров, уничтожая расположенные возле леса населённые пункты и сельскохозяйственные угодья.

Причины возгорания

Причины возникновения лесных пожаров обычно носят природный и антропогенный характер. Самыми распространёнными естественными факторами являются молнии – на их долю приходится около восьми процентов возгораний. Если говорить про естественные причины, то в этом случае наблюдается обновление природы, поскольку в лесах, где произрастает огромное количество молодых деревьев, вероятность возгорания из-за молний намного меньше, чем в лесных массивах, состоящих из сухих и старых деревьев.

Большинство лесных пожаров на нашей планете возникает всё же в результате человеческой деятельности. Иногда их вызывают преднамеренно – и тогда они редко выходят из-под контроля (например, для борьбы с вредными насекомыми или болезнями деревьев). Также нередки лесные пожары из-за халатности (случайно брошенный окурок или не до конца дотушенный костёр), но самые масштабные пожары возникают из-за умышленных поджогов леса для дальнейшей вырубки (характерная ситуация для приграничных с Китаем регионов России).

В этих случаях поджог обычно происходит в труднодоступной местности. Пожар характеризует стойкий запах гари, нетипичные для территории смог и туман, массовая миграция животных и птиц в противоположную от стихии сторону.

Когда появляются первые видимые признаки стихии (например, в ночную пору горизонт окрашивается оранжевым заревом), это обычно означает, что момент упущен и пламя полыхает: скорость передвижения огня нередко составляет несколько километров в час и только своевременное обнаружение лесных пожаров даёт возможность вовремя принять меры и остановить стихию в зародыше.

Типы пожаров

Лесные пожары состоят из нескольких этапов, а потому характеристика и классификация лесных пожаров во многом зависит от того, когда именно они будут остановлены:

1. Загорание – огонь охватывает не более двух гектаров, а потому предупреждение лесных пожаров на этой стадии обойдётся минимальными действиями и средствами: погасить их нетрудно;
2. Малый пожар – от 2 до 20 гектара;
3. Средний – от 20 до 200 гектара;
4. Крупный – от 200 до 2 тыс. гектара;
5. Катастрофический – превышает 2 тыс. гектара.

Интересно, что лесные пожары бывают различного типа и в зависимости от того, как именно и на какой скорости движется огонь, специалистами была разработана классификация лесных пожаров.

Низовые

Во время низового пожара полностью уничтожается лесная подстилка, травы, мхи и другая растительность. Огонь передвигается в одну сторону с ветром на скорости от одного до трёх метров в минуту, а высота пламени колеблется от пятидесяти сантиметров до трёх метров. В свою очередь, этого вида пожары бывают двух типов:

• Беглые виды лесных пожаров зарождаются весной, после того, как просыхает верхний пласт грунта. Они уничтожают верхнюю часть грунта, лесную подстилку, молодые деревца и подлесок. Огонь распространяется очень быстро, но поскольку места с высокой влажностью обходит стороной, лес выгорает не до конца.
• Устойчивые – характерны для середины лета. Хотя они более медлительны, устойчивые пожары полностью сжигают лесную подстилку, молодые деревья, подлесок, при этом сильно травмируют более старые деревья: у них сильно обгорают корни и кора.

Верховые

Развиваются верховые лесные пожары в сухой ветреный период, вырастая из низового пожара. Несмотря на то, что верховый пожар считается завершающимся этапом стихии, благодаря огромному количеству искр, которые он выпускает на многие метры вперёд, он также порождает и низовые пожары.

Скорость передвижения верховых пожаров колеблется от 3 до 100 м/мин. Выделяют два типа:

• Беглые – скорость их во многом зависит от движения воздушных масс, а потому колеблется от 3 до 100 м/мин;
• Повальные – передвигаются медленней, около 8 км/ч, зато идут сплошной огненной стеной, из-за чего лес полностью сгорает.

Подземные (почвенные)

Появление подземных лесных пожаров прежде всего связано с возгоранием торфа, при этом большинство из них происходят после удара молний (торф склонен самовозгораться, если его влажность меньше 40%).

Лесные торфяные пожары медлительны – за сутки они преодолевают около одного километра, а потому малозаметны (при этом огня совсем не видно, хотя дым поднимется по всей площади возгорания). Они имеют другую направленность, поскольку горят в глубину: обычно торфяной пласт прогорает вглубь от 25 сантиметров до нескольких метров, уничтожая грунт и корни деревьев, вызывая гибель растений.

Тушатся лесные торфяные пожары плохо: для горения торф не нуждается в кислороде, а вода на него не действует.

Поэтому пожар нередко заканчивается тогда, когда пласт торфа полностью выгорает. В России были неоднократно зафиксированы случаи, когда торфяники горели под снегом до тех пор, пока не начиналось весеннее наводнение.

Как действовать

Поскольку лесные и торфяные пожары нередко распространяются по огромной территории, сразу после обнаружения огня, нужно срочно информировать соответствующие службы, доверив работу специалистам: правила тушения лесных пожаров говорят о том, что обычными средствами стихию не погасить.

Это связано с тем, что огонь движется на огромной скорости, а потому попытки бороться с огнём на одном конкретном участке обречены на провал. Лесной пожар часто останавливают с помощью искусственных преград – канав, траншей, вырубок (словом, делают всё, чтобы остановить естественное распространение пламени).

Как быстро удастся ликвидировать очаг возгорания, во многом зависит от действий местного населения, от их поведения в лесу, соблюдения правил противопожарной безопасности, а также насколько вовремя они сообщат о беде.

Местное население, узнав об опасности, должно быть готово к срочной эвакуации – мера поведения, нередко необходимая для защиты их жизни, поскольку многие погибли, отказываясь вовремя переехать в безопасный район. Каждый житель должен учитывать, что о своей безопасности желательно позаботиться самому и заранее покинуть опасный населённый пункт.

Что касается спасательных служб, то они проводят разъяснительные работы среди местного населения, где объясняют методы защиты от дыма и огня и инструктируют о действиях в условиях чрезвычайных ситуаций. Если опасность оказывается высокой, начинают массовую эвакуацию, при этом брать рекомендуют только документы и ценные вещи (остальные предметы можно защитить, спрятав их в кирпичном помещении).

К сожалению, далеко не всё население успевает вовремя покинуть опасную территорию. Поэтому, если огонь застал в населённом пункте и эвакуироваться поздно, специалисты советуют переждать стихию на больших открытых пространствах или в погребах и убежищах. Дабы защитить свою жизнь и не погибнуть из-за дыма нужно закрыть все вентиляционные каналы и по максимуму герметизировать помещение. Также нужно держать наготове респиратор или ватно-марлевую повязку, подойдёт даже полотенце или кусок ткани.

Если во время пожара человек оказался среди леса, главное – не паниковать. Чтобы защитить свою жизнь, нужно взобраться на дерево или возвышенность, понять, в какую сторону двигается огонь. Так, будет легче принять решение, куда уходить от стихии: огонь обычно движется в ту же сторону, что и ветер.

Если стихия приближается очень быстро, нужно как можно быстрее отступать, пытаясь обойти её с наветренной стороны, при этом голову, лицо и открытые участки тела нужно максимально защитить одеждой. Передвигаться желательно не среди деревьев.

Если лесной пожар не даёт возможности покинуть территорию, полностью перекрыв все пути к отступлению, для защиты своей жизни, нужно отыскать водоёмы, каменистые возвышенности или открытые пространства. Следует учитывать, что находиться возле деревьев ни в коем случае не стоит, ведь они могут загореться, упасть.

Обнаружение

Последствия любого лесного пожара катастрофичные, так как они часто приводят или к полной, или частичной гибели леса, при этом ущерб, нанесённый огнём, измеряется шестизначными суммами. Не удивительно, что практически во всех странах мира существуют группы, в задачу которых входит мониторинг и своевременное обнаружение лесных пожаров.

Учитывая, что леса России занимают около 22% её территории, проблема лесных пожаров в стране чрезвычайно актуальна.

Поэтому в России существует немало организаций, занимающихся мониторингом лесных массивов. Среди них – Информационная система мониторинга, основная задача которой вовремя обнаруживать лесные и торфяные пожары в России при помощи спутников, анализировать причины их возникновения, давать им характеристику, разрабатывать средства тушения пожаров, а также оценивать состояние леса после ликвидации огня.

Благодаря мониторингу при помощи спутниковых снимков намного легче определить причину задымления городов России. Например, оказалось, что сильные пожары в Рязанской области при соответствующем ветре вызывает задымление в Москве. Кроме того, мониторинг показал, что ещё одной причиной, обрушивающейся периодически на столицу России, является дым от горящих торфяников, что находятся на востоке от города.

К сожалению, космический мониторинг далеко не всегда даёт возможность обнаружить очаги возгорания, поскольку большинство из них скрывает плотная пелена дыма. Такой мониторинг позволяет определить, в какую именно сторону России движутся опасные для человеческого организма продукты сгорания (прежде всего, угарный газ), выбрать правильные действия и подобрать способы ликвидации вредных проявлений стихии.

Спутниковый мониторинг даёт возможность определить масштабы и последствия лесных пожаров (в каком состоянии находится растительность и экологическая обстановка в регионе). Также даёт возможность принять решение о том, какими средствами и способами проводить тушение лесных пожаров, в каком направление двигаться и как защитить население от стихийного бедствия.

В задачу людей, которые занимаются проблемами лесных пожаров, кроме мониторинга, входит профилактика лесных и торфяных пожаров. С этой целью они разрабатывают и совершенствуют новые способы и средства защиты растительности и людей от стихии. Например, дабы лес не возгорался, для его защиты очищают поверхность от валежника, сухостоя, прокладывают минерализованные полосы, между которыми убирают напочвенный покров.