Оцінка та порівняльний аналіз пожежної небезпеки з використанням погодних індексів пожежної небезпеки

Т.Д. Лев

Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, вул. Лисогірська, 12, Київ, 03028, Україна

https://orcid.org/0000-0001-7558-2816

В.М. Піскун

Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, вул. Лисогірська, 12, Київ, 03028, Україна

https://orcid.org/0000-0003-2574-528X

І.П. Шедеменко

Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, вул. Лисогірська, 12, Київ, 03028, Україна

https://orcid.org/0000-0003-4075-8513

DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.25.2.8

Анотація

Досліджено та статистично проаналізовано використання різних методів розрахунку погодних індексів пожежної небезпеки (FWI, ППН), які використовуються в Україні та Європейському Союзі для оцінки та прогнозу умов виникнення пожежної небезпеки за прогнозними та поточними метеорологічними даними відкритого доступу (проєкти COPERNICUS, CORDEX, ERA5 та NASA). Зроблено порівняння розрахунків індексу FWI з використанням даних кліматичних моделей: CNRM-CM5 (Франція), MPI (Німеччина) та показників ППН В.Г. Нестерова та їхніх модифікацій, розрахованих авторською програмою на період 2006−2035 рр. За допомогою погодного індексу пожежної небезпеки FWI, що був розроблений та використовується в Канадській та Європейській системах прогнозування пожеж (CFFWIS, EFFIS), було обрано та статистично підтверджено найбільш адекватний варіант глобальної кліматичної моделі проєкту CORDEX для періоду 2006−2035 рр. Проведено вибір найбільш успішної методики розрахунку модифікацій методу В.Г. Нестерова. У результаті такого порівняння було обрано методику Українського гідрометеорологічного інституту (автор В.О. Балабух), яка офіційно прийнята в У країнському гідрометеоцентрі та була використана нами надалі для порівняльної оцінки з індексомпожежної небезпеки FWI із застосуванням різних наборів даних. Проаналізовано та статистично опрацьовано всі підготовлені дані за річною кількістю випадків з показниками класів пожежної небезпеки для трьох регіонів за 30 років за двома методами: методом Українського гідрометеорологічного інституту та методом Канадської служби прогнозів пожеж (CFFWIS). Результати порівняльного аналізу показують, що протягом 30-річного періоду (2006−2035 рр.) за умови використання прогностичних метеорологічних даних глобальної моделі MPI (ФРН) спостерігається поступове зростання річної кількості випадків із наявністю періодів різкого її збільшення або зменшення, визначених за результатами розрахунків двома методами. За даними показника FWI найбільші зміни очікуються в кількості діб помірного класу 3 пожежної небезпеки та вище — до 15−17 діб.

Ключові слова: природні пожежі, погодний індекс пожежної небезпеки, статистичний аналіз характеристик пожежі, кліматичні моделі, супутникова інформація

Список використаної літератури

1. Ходаков В.Е. Лесные пожары: методы исследования // В.Е. Ходаков, М.В. Жарикова. – Херсон : Гринь Д.С., 2011. – 470 с.

2. Forest fire danger extremes in Europe under climate change: variability and uncertainty. EUR28926 EN, JRC108974 / D. Rigo, G. Libertа, T. Houston Durrant [et al.]. – 2017. –Publications Office of the European Union, Luxembourg. – doi.org/10.2760/13180.

3. European Fire Danger Application: Product User Guide. Official reference number service contract: 2018/C3S_422_Lot2_TEC/SC2. climate.copernicus.eu.

4. Звіт про науково-дослідну роботу «Прогнозування наслідків впливу природних пожеж на лісові екосистеми та ступеня їх відновлення на радіоактивно забруднених територіях України на основі сучасних фізико-математичних та геоінформаційних методів» (проміжний). Науковий керівник НДР д-р техн. наук М.М. Талерко.

5. Глаголев В.А. Проектирование геоинформационной системы прогноза возникновения и распространения травяных пожаров / В.А. Глаголев, Р.М. Коган // Региональные проблемы. – 2016. – Т. 19, № 2. –С. 47–53.

6. Губенко И.М. Сравнительный анализ методов расчета индексов пожарной опасности / И.М. Губенко, К.Г. Рубинштейн // Тр. ГМЦ. – 2012. – № 347. –С. 207–222.

7. Софронов М.А. Оценка пожарной опасности по условиям погоды с использованием метеопрогнозов / М.А. Софронов, Т.М. Софронова, А.В. Волокитина // Лесное хозяйство. – 2004. – № 6. –С. 31–32. –Режим доступа: http://forest.akadem.ru/Articles/04/sofronov_1.pdf.

8. Звіт про науково-дослідну роботу «Розроблення системи моніторингу та прогнозування метеорологічних умов, що визначають природну пожежну небезпеку в Україні». Науковий керівник НДР В.О. Балабух. –
УкрДГМІ ДСНС України, 2017.

9. Балабух В.О. Комплексна методика оцінки та прогнозування природної пожежної небезпеки за метеорологічними умовами. УкрГМІ ДСНС України.

10. Комплексний аналіз характеристик лісових пожеж та метеорологічних умов, що впливають на їхнє розповсюдження, на території Українського Полісся за період 2006-2022 рр. / Т.Д. Лев, В.М. Піскун, Ю.В. Яценко,
І.П. Шедеменко // Ядерна енергетика та довкілля. – 2024. – Вип. 3 (31). –C. 49–68.

11. Van Wagner C. E. The development and structure of the Canadian Forest Fire Weather Index System: Tech. Rep. 35 / C.E. Van Wagner. – Ottawa, Ont. : Canadian Forestry Service, 1987. – 37 p.

12. Van Wagner C.E. Equations and FORTRAN program for the Canadian Forest Fire Weather Index System / C.E. Van Wagner, T. L. Pickett. – Ottawa, ON: Canadian Forest Service, 1985. – 20 p. – (Forestry Technical Report 33).

13. ERA5-based global meteorological wildfire danger maps / C. Vitolo, F. Di Giuseppe, C. Barnard [et al.]// Scientific Data. – 2020.–Vol. 7.–P. 216.–doi.org/10.1038/s41597-020–0554-z.

14. Lawson B.D. Weather Guide for the Canadian Forest Fire Danger Rating System / B.D. Lawson, O.B. Armitage. – Edmonton, AB: Natural Resources Canada, Canadian Forest Service, Northern Forestry Centre, 2008. – 84 p.

15. Copernicus Climate Change Service. Climate Data Store: Fire danger indicators for Europe from 1970 to 2098 derived from climate projections. – 2020. – doi.org/10.24381/cds.ca755de7.

16. Fire Information for Resource Management System (FIRMS). MODIS / Aqua+Terra Thermal Anomalies / Fire locations 1 km FIRMS V0061 NRT (Vector data). – doi.org/10.5067/FIRMS/MODIS/MCD14DL.NRT.0061.

17. NASA Prediction of Worldwide Energy Resources (POWER). –Available at: https://power.larc.nasa.gov/beta/data-access-viewer.

18. Observation-based gridded daily climate data for Ukraine, 1946–2020 / V. Osadchyi, O. Skrynyk, V. Sidenko [et al.] // Geoscience Data Journal. – 2025. – Vol. 12 (2). – e70000. – doi.org/10.1002/gdj3.70000.

19. Krakovska S. Overall climate change impact assessment for Ukraine (Узагальнена оцінка впливу зміни клімату в Україні): technical report / S. Krakovska, L. Kryshtop. – 2024. – Project implemented by Deutsche Gesellschaft für
Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH on behalf of the German Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action (BMWK) under the International Climate Initiative (IKI).

20. Development and evaluation of a North America ensemble wildfire air quality forecast: Initial application to the 2020 Western United States “Gigafire” / P. Makkaroon, D.Q. Tong, Y. Li [et al.] // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. – 2023. – Vol. 128. – e2022JD037298. – doi.org/10.1029/2022JD037298.

21. Зубарева А.М. Методы оценки пожарной опасности растительных горючих материалов / А. М. Зубарева // Региональные проблемы. – 2018. – Т. 21, № 2. – С. 92−96. – doi.org/10.31433/1605-220Х‑2018-21–2-92–96.
22. Сверлова Л.И. Метод оценки пожарной опасности в лесах по условиям погоды с учетом поясов атмосферной засушливости и сезонов года / Л.И. Сверлова. –Хабаровск, 2000. – 46 с.

Повний текст (PDF)

---