Подавление лесных пожаров представляет собой ряд тактик пожаротушения , используемых для подавления лесных пожаров . Усилия по тушению пожаров зависят от многих факторов, таких как доступное топливо, местные атмосферные условия, особенности местности и размер лесного пожара. Из-за этого подавление лесных пожаров в районах дикой природы обычно требует иных методов, оборудования и обучения, чем более знакомая структура пожаротушения, встречающаяся в населенных пунктах. Работая совместно со специально разработанными воздушными пожарными самолетами , пожарными машинами, инструментами, огнетушащими пенами , огнезащитными составами и используя различные методы пожаротушения, обученные пожаротушения бригады работают над подавлением пламени, созданием противопожарных линий и тушением пламени и зон тепла с целью защиты ресурсов и естественной дикой природы. Подавление лесных пожаров также решает проблемы интерфейса дикая местность-город , где населенные пункты граничат с дикими землями.
В Соединенных Штатах и других странах агрессивное подавление лесных пожаров, направленное на минимизацию пожаров, часто защищало и спасало значительные площади диких земель, но иногда способствовало накоплению горючих грузов, увеличивая риск крупных катастрофических пожаров. [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
Защита человеческой жизни является главным приоритетом для пожарных. С 1995 года, прибыв на место происшествия, пожарная команда устанавливает зоны безопасности и пути эвакуации, проверяет наличие связи и назначает наблюдателей (известных в США под аббревиатурой LCES , наблюдатели, связь, пути эвакуации, зоны безопасности). Это позволяет пожарным заниматься огнем с вариантами отступления, если их текущая ситуация станет небезопасной. Хотя должны быть обозначены другие зоны безопасности, уже сгоревшие территории обычно обеспечивают безопасное убежище от огня при условии, что они достаточно остыли, доступны и сожгли достаточно топлива, чтобы не разгореться снова. Могут проводиться инструктажи для информирования новых пожарных ресурсов об опасностях и другой соответствующей информации. [10]
Большое внимание уделяется безопасности и предотвращению попадания в ловушку , ситуации, когда выбраться из огня невозможно. Предотвращение этой ситуации подкрепляется двумя учебными протоколами, Десять стандартных приказов пожарного и Восемнадцать ситуаций, которые кричат «Осторожно!» , [11] которые предупреждают пожарных о потенциально опасных ситуациях, разработанных после пожара в ущелье Манн . В качестве крайней меры многие лесные пожарные носят с собой противопожарное укрытие . В этой неизбежной ситуации укрытие обеспечит ограниченную защиту от лучистого и конвективного тепла, а также от перегретого воздуха. Попадание в противопожарное укрытие называется burnover . В Австралии пожарные редко носят с собой противопожарные укрытия (обычно называемые убежищами «Shake 'N' Bake»); вместо этого проводится обучение по поиску естественных укрытий или использованию ручных инструментов для создания защиты; или, в случае «burnover» в танкере или другом пожарном оборудовании, используется обучение «fire overrun». [12]
Также рассматриваются опасности, выходящие за рамки огня. Очень небольшой выборкой из них являются: нестабильные/опасные деревья, животные, электрические кабели, неразорвавшиеся боеприпасы , опасные материалы, катящиеся и падающие обломки и молнии. [10]
Личная безопасность также жизненно важна для тушения лесных пожаров. Правильное использование СИЗ (средств индивидуальной защиты) и противопожарного оборудования поможет свести к минимуму несчастные случаи. Как минимум, лесные пожарные должны иметь надлежащую огнестойкую одежду (например, Nomex), защитный головной убор, специальную обувь для тушения лесных пожаров, перчатки, воду для гидратации, противопожарные убежища, защиту для глаз и какую-либо форму связи (чаще всего радио).
Другие ресурсы ранжируются по важности и/или ценности. Они включают, но не ограничиваются здоровьем и безопасностью человека, стоимостью строительства, экологическими последствиями, социальными и правовыми последствиями и расходами на защиту. Также учитывается обороноспособность , поскольку для спасения дома с деревянной крышей потребуется затратить больше усилий, чем, например, с черепичной крышей. [13] [14]
В то время как подавление лесных пожаров служит безопасности людей и защите ресурсов, отсутствие естественных пожаров может быть причиной изменений экосистемы , как и масштаб пожаров, когда они случаются. [15] Соответственно, экология пожаров не так проста, как многие могли бы предположить. В глобальных экосистемах лугов и саванн подавление пожаров часто оказывается движущей силой вторжения деревьев .
Лесной пожар, известный в Австралии как лесной пожар , сыграл важную роль в Австралии из-за засушливых условий. Известные пожарные службы, которым поручено тушение лесных пожаров, включают NPWS (Служба национальных парков и дикой природы, Новый Южный Уэльс), Службу сельской пожарной охраны Нового Южного Уэльса , Службу пожарной охраны округа Южная Австралия , Службу парков и дикой природы Западной Австралии , Департамент окружающей среды, земли, воды и планирования Виктории (DELWP) и Управление пожарной охраны округа . [16] [17] [18]
Канада содержит приблизительно 3 964 000 км 2 (1 531 000 кв. миль) лесных угодий. [19] Семьдесят пять процентов из них — это бореальные леса , состоящие в основном из хвойных деревьев. Более 90 процентов канадских лесных угодий находятся в государственной собственности, а провинциальные и территориальные правительства несут ответственность за мероприятия по тушению пожаров. Федеральный канадский межведомственный центр лесных пожаров (CIFFC) предоставляет оперативные услуги по борьбе с пожарами и связывается со всеми провинциальными и территориальными пожарными агентствами.
В течение типичного года в Канаде происходит более 9000 лесных пожаров, сжигающих в среднем 2,5 миллиона гектаров (га) или 9700 квадратных миль (25 000 км 2 ). Количество пожаров и площадь выгорания могут значительно варьироваться из года в год. Средние расходы на тушение составляют от 500 миллионов до 1 миллиарда долларов в год.
В Канаде две трети всех лесных пожаров вызваны людьми, а оставшаяся треть вызвана молниями. Несмотря на это, пожары от молний составляют более 85 процентов площади, выжженной в Канаде, в основном потому, что многие из пожаров, вызванных молниями, происходят в отдаленных, труднодоступных районах. В настоящее время около девяноста процентов лесных пожаров тушатся. Обычно пожары вблизи населенных пунктов, промышленной инфраструктуры и лесов с высокой коммерческой и рекреационной ценностью имеют высокий приоритет для тушения. В отдаленных районах и парках дикой природы пожары могут быть оставлены гореть как часть естественного экологического цикла. [20]
Коренные общины восприняли огонь как союзника в деле сохранения природы, но как только население начало расти по всей территории США , лесные пожары начали вызывать беспрецедентное уничтожение имущества и иногда приводили к огромному числу смертей . Более сильное воздействие на жизни людей привело к вмешательству правительства и изменениям в подходах к борьбе с лесными пожарами.
Один из первых поворотных моментов в философии пожаротушения в США произошел в октябре 1871 года с Великим Чикагским пожаром . Спустя шесть лет после Гражданской войны , пожар уничтожил более 17 000 зданий по всему Ветреному городу, перевернул тысячи жизней и опустошил их процветающее деловое сообщество. [21]
В тот же день, что и Чикагский пожар, случился гораздо более крупный и смертоносный пожар. Пожар Пештиго вспыхнул утром 8 октября 1871 года. Он горел три дня, и хотя оценки разнятся, все сходятся во мнении, что он унес жизни более 1200 человек, что делает его самым смертоносным лесным пожаром в истории Америки по сей день. [22] Помимо количества убитых людей, огонь сжег более 1,2 миллиона акров земли и распространился на близлежащие города, где нанес еще больший ущерб. Весь город Пештиго был уничтожен в течение часа после начала пожара. [22]
В результате пожаров 1871 года федеральное правительство поняло, что ему необходимо действовать. Это привело в 1876 году к созданию Управления специального агента в Министерстве сельского хозяйства США для оценки качества и состояния лесов в Соединенных Штатах. [23] Будучи предшественником Лесной службы США , это был первый случай, когда управление лесными пожарами было передано в компетенцию правительства.
После Великого пожара 1910 года Лесная служба США получила значительное признание за свои усилия по борьбе с пожарами, включая удвоение своего бюджета от Конгресса. Пожар часто считается значительным стимулом в разработке ранних стратегий предотвращения и тушения лесных пожаров. [24]
По всей территории Соединенных Штатов тушение лесных пожаров осуществляется агентствами по управлению земельными ресурсами, включая Лесную службу США, Бюро по управлению земельными ресурсами, Службу охраны рыбных ресурсов и диких животных США, Службу национальных парков, Бюро мелиорации, Инженерный корпус армии и государственные департаменты лесного хозяйства. Все эти группы вносят вклад в Национальную координационную группу по лесным пожарам и Национальный межведомственный пожарный центр.
В Национальном межведомственном пожарном центре размещается Национальный межведомственный координационный центр (NICC). Основной обязанностью NICC является размещение и управление национальными ресурсами (т. е. бригадами Hotshot, пожарными, воздушными танкерами, командами по управлению инцидентами, национальными поставщиками продовольствия, мобильными душевыми и ретрансляторами команд). NICC также служит клиринговой палатой для системы диспетчерских заказов. NICC подчиняются 10 географических зональных координационных центров (Аляска, Большой Бассейн, Северные Скалистые горы, Скалистые горы, Южная Калифорния, Северная Калифорния, Восточная, Южная, Юго-Западная и Северо-Западная). [25] Под каждым GACC находится несколько диспетчерских зон.
Управление любым количеством ресурсов на территориях разного размера в часто пересеченной местности является чрезвычайно сложной задачей. Командир по инцидентам (IC) отвечает за общее руководство инцидентом. В США Система управления инцидентами определяет это как первое нахождение на месте происшествия при условии, что они имеют достаточную подготовку. Размер пожара, измеряемый в акрах или цепях , а также сложность инцидента и угрозы для развитых территорий, позже будут определять требуемый уровень класса IC. Группы управления инцидентами помогают в крупных пожарах для достижения более сложных приоритетов и целей командира по инцидентам. Он предоставляет вспомогательный персонал для выполнения таких обязанностей, как связь, моделирование поведения пожара и интерпретация карт и фотографий. Опять же, в США координация управления между пожарами в основном осуществляется Национальным межведомственным пожарным центром (NIFC). [26]
Конкретные агентства и различные группы по управлению инцидентами могут включать в себя ряд различных лиц с различными обязанностями и разными должностями. Например, сотрудник по пожарной информации (PIOF) обычно предоставляет общественности информацию, связанную с пожарами. Руководители отделений и начальники отделов выполняют функции управления в отделениях и отделах, соответственно, по мере возникновения необходимости в этих отделах. Следователи могут быть вызваны для выяснения причины пожара. Сотрудники по профилактике, такие как лесники, могут патрулировать свои юрисдикционные территории, чтобы обучать профилактике пожаров и предотвращать возникновение некоторых пожаров, вызванных человеком. [10]
Информация о пожарах может передаваться многими способами. Радио, голос, визуальные сигналы, такие как флаги и зеркала, литература, такая как план действий IAP или план действий при инциденте, свистки и мобильные сенсорные компьютерные терминалы — вот некоторые примеры. [27] Система визуальных кодов сигналов USFS предоставляет символы, используемые для связи с земли в воздух, в то время как самолеты могут использовать наклон крыла, запуск двигателя или кружение для связи с воздухом в воздухе. [10]
Радиосвязь очень типична для связи во время лесного пожара. Это связано с широким покрытием и возможностью общения в формате «один ко многим». Одним из самых популярных производителей радио для этого приложения является Relm Wireless (также известная как Bendix King и BK Radio). Компания базируется во Флориде, США, и имеет множество контрактов с различными государственными организациями. [28] Другая перспективная компания, выходящая на этот нишевый рынок, — Midland Radio. Ее штаб-квартира в США находится на Среднем Западе (Канзас-Сити, Миссури), и она производит множество моделей радио, включая мобильные и портативные. [29]
Действуя в США в контексте использования огня, пожарные могут тушить только тот пожар, который стал неуправляемым. И наоборот, пожары или части пожара, которые ранее были заняты пожарными, могут рассматриваться как ситуация использования огня и быть оставлены гореть.
Все действия по тушению пожара начинаются с опорной точки (например, озера, оползня, дороги или другого естественного или искусственного противопожарного барьера). С опорной точки пожарные могут работать над локализацией лесного пожара без того, чтобы огонь обошел их с флангов.
Большие пожары часто становятся расширенными кампаниями. Командные пункты по тушению инцидентов (ICP) и другие временные пожарные лагеря строятся для обеспечения пожарных команд едой, душем и отдыхом.
Погодные условия и состояние топлива являются важными факторами в решениях, принимаемых в отношении пожара. В США компонент выброса энергии (ERC) представляет собой шкалу, связывающую потенциал энергии топлива с площадью. Индекс горения (BI) связывает длину пламени со скоростью распространения огня и температурой. Индекс Хейнса (HI) отслеживает стабильность и влажность воздуха над огнем. Индекс засухи Китча-Байрама связывает топливо с тем, как быстро оно может воспламениться и с каким процентом оно должно сгореть. Уровень активности молнии (LAL) ранжирует потенциал молнии по шести классам. [10]
Модели топлива — это конкретные обозначения топлива, определяемые потенциалом сжигания энергии. Они разделены на 13 классов и варьируются от «короткой травы» (модель 1) до «лесозаготовок» (модель 13). Модели с низкими номерами горят с меньшей интенсивностью, чем модели с более высоким значением.
Прямая атака — это любая обработка, применяемая непосредственно к горящему топливу, например, смачивание, тушение или химическое тушение огня, или физическое разделение горящего и не сгоревшего топлива. Сюда входит работа городских и лесных пожарных машин , пожарных и самолетов, которые наносят воду или огнезащитный состав непосредственно на горящее топливо. Для большинства агентств целью является создание противопожарной линии вокруг всех пожаров, которые должны быть подавлены.
Подготовительные тактики тушения, используемые на расстоянии от надвигающегося пожара, считаются косвенными. Подобным образом также могут быть построены линии пожаротушения. Примерами являются сокращение расхода топлива, косвенные линии пожаротушения, резервные линии пожаротушения, обратное сжигание и смачивание несгоревшего топлива. Этот метод может обеспечить более эффективное планирование. Он может обеспечить более идеальное размещение линий пожаротушения в более легких видах топлива с использованием естественных барьеров для огня и более безопасных условий работы пожарных в менее задымленных и более прохладных зонах. Однако он также может обеспечить большую площадь выгорания, более крупные и жаркие пожары и возможность потери времени на строительство неиспользуемых линий пожаротушения. [10]
Попытки контролировать лесные пожары могут также включать контроль области, на которую он может распространиться, путем создания контрольных линий : границ, которые не содержат горючих материалов. Они могут быть построены путем физического удаления горючих материалов с помощью инструментов и оборудования , или части могут быть естественными. Линии также могут быть созданы путем обратного огня: создания небольших пожаров низкой интенсивности с помощью капельных горелок или факелов . Возникающие пожары тушатся пожарными или, в идеале, направляются таким образом, чтобы они встречались с основным фронтом пожара, и в этот момент оба пожара исчерпывают горючие материалы и, таким образом, тушатся. Кроме того, можно использовать долгосрочные антипирены , огнетушащие пены и суперабсорбирующие полимерные гели . Такие соединения снижают воспламеняемость материалов, либо блокируя огонь физически, либо инициируя химическую реакцию , которая останавливает огонь.
Однако любой метод может потерпеть неудачу из-за неустойчивых или сильных ветров и меняющейся погоды. Из-за переменчивых ветров пожары могут изменить направление и не попасть на контрольные линии. Из-за сильных ветров возможны прыжки или пятна, когда горящие угли переносятся по воздуху над линией огня. Горящие деревья могут упасть, а горящие материалы могут перекатиться через линию, фактически сводя на нет барьер.
Другим методом борьбы с пожарами является прореживание леса. По данным Министерства сельского хозяйства США, «механическое прореживание леса является многогранным процессом и часто включает в себя сваливание кустарника, обрезку ветвей и создание противопожарных заграждений». [30] Механическое прореживание леса в сочетании с контролируемым низовым пожаром является эффективным методом подавления лесных пожаров. Прореживание леса и поджог земли более эффективны для снижения риска лесных пожаров вместе, чем просто прореживание или сжигание. Согласно статье в журнале Forest Ecology and Management , «комбинированные обработки (прореживание + сжигание), как правило, оказывают наибольшее влияние на сокращение поверхностных горючих материалов и плотности насаждений, а также на повышение смоделированных индексов крон и поджогов по сравнению со сжиганием или прореживанием по отдельности». [31] Прореживание и сжигание также должны продолжаться посредством последующего обслуживания, согласно проекту Western Watersheds, но это происходит редко. [32] Прореживание леса вызвало опасения, что оно может увеличить интенсивность пожара, поскольку солнце может достигать нижней растительности и вызывать дополнительную потерю влаги. По данным NIDIS, поскольку изменение климата уже делает почву менее влажной, «причиной быстрого увеличения лесных пожаров на западе США является быстрое увеличение дефицита давления пара у поверхности воздуха, или ДПД, показателя того, насколько сильно жаждет атмосфера». [33]
Угроза лесных пожаров не исчезает после того, как пламя прошло, на самом деле могут быть различные случаи, когда определенные области загораются, однако это может иметь и некоторые положительные эффекты, такие как почти идеальный уровень температуры, помогающий правильно питать почву [34] , тлеющее тяжелое топливо является хорошим примером того, что продолжает гореть незаметно в течение нескольких дней после возгорания [35], что многие агентства Совета по пожарной безопасности поднимают при обсуждении своих фондов и бонусов с государственными учреждениями, они также используют это как еще один пример для привлечения большего количества добровольцев, чтобы они могли работать вместе над проверками, а также предлагать надлежащее обучение и необходимые инструменты для борьбы с потенциальными пожарами [36] . Именно на этом этапе охлаждается либо внешняя часть зоны возгорания, либо вся зона возгорания, чтобы не допустить повторного возгорания, чему также могут способствовать инструменты, предоставляемые Советом по пожарной безопасности, такие как разбрызгиватели воды, которые размещаются в соответствии с предполагаемыми зонами возгорания, а также поочередное участие волонтеров в проверке, а в сложных ситуациях — использование вертолетов для лучшего обзора территории. Это стало возможным благодаря средствам, предоставляемым государственными учреждениями [37] .
Построенные противопожарные полосы, разрывы, зоны безопасности и другие элементы могут повредить почвенные системы, способствуя эрозии от поверхностного стока и образования оврагов . Потеря растительности из-за пожара также способствует эрозии. Строительство водоотводов , добавление растений и мусора к открытым почвам и другие меры помогают уменьшить это. [38]
Лесные пожары могут представлять опасность для человеческих поселений в трех основных сценариях. Первый может произойти на классическом интерфейсе дикая местность-город , где городская или пригородная застройка граничит с дикой землей. Второй происходит на смешанном интерфейсе дикая местность-город, где дома или небольшие сообщества разбросаны по всей дикой местности, а граница между освоенной и неосвоенной землей не определена. Третий происходит на закрытом интерфейсе дикая местность-город, где участки дикой земли заключены в городах. [39]
Экспансивная урбанизация и другая деятельность человека в районах, прилегающих к диким землям, являются основной причиной катастрофических структурных потерь, возникающих в результате лесных пожаров. [40] Продолжающееся развитие мер по борьбе с пожарами на границе диких земель и городов и восстановление разрушенных пожарами сооружений были встречены критикой. [12] Такие сообщества, как Сидней и Мельбурн в Австралии , были построены на легковоспламеняющемся лесном топливе. Город Кейптаун , Южная Африка, находится на окраине Национального парка Столовой горы. На западе Соединенных Штатов с 1990-х по 2007 год на границе диких земель и городов было построено более 8,5 миллионов новых домов. [41]
Накопление топлива может привести к дорогостоящим, разрушительным пожарам, поскольку все больше новых домов и ранчо строятся рядом с дикими территориями. Однако рост населения в этих пограничных районах препятствует использованию современных методов управления топливом. Дым от пожаров является раздражителем и загрязнителем. Попытки сократить объемы топлива могут столкнуться с сопротивлением из-за желательности лесных территорий. Цели диких земель могут еще больше сопротивляться из-за защиты исчезающих видов и сохранения среды обитания. [41] Экологическая выгода от огня часто перекрывается экономической выгодой от защиты сооружений и жизней. [42] Кроме того, федеральная политика, которая охватывает дикие территории, обычно отличается от местной и государственной политики, которая управляет городскими землями. [13] [43]
В Северной Америке мнение о том, что подавление пожаров существенно сократило среднегодовую площадь выгорания, широко распространено среди управляющих ресурсами, [44] и часто считается самоочевидным. Однако это мнение стало предметом громких дебатов в научной литературе .
Для тушения лесных пожаров требуются специализированный персонал и оборудование. Известными примерами являются дымовые джамперы (пожарные, которые десантируются в отдаленные районы) и вертолетная поддержка .
Успех методов тушения лесных пожаров обсуждается в научном сообществе. Ряд исследований (проведенных в 1990-х годах) с использованием записей правительства Онтарио о пожарах сравнивали либо количество пожаров, либо средний размер пожара между территориями с агрессивной политикой тушения пожаров и без нее. [45] [46] Они обнаружили, что средний размер пожара был, как правило, меньше в районах агрессивной политики. В одном отчете, написанном в 1998 году Стоксом и Вебером, говорилось: «Использование огня в качестве инструмента управления признает естественную роль огня и применяется разумно для поддержания и восстановления экосистемы в выбранных районах». [47] Более позднее исследование 2005 года пришло к выводу, что «тушение пожаров (функционально) эффективно, поскольку оно уменьшает площадь выгоревших территорий». [48]
Другие исследования пришли к выводу, что изменение цикла пожаров в 20 веке является результатом изменения климата. [49] Исследование Бержерона и Аршамбо, проведенное в 1993 году, показало: «изменение климата после «малого ледникового периода» значительно снизило частоту пожаров в северо-западных бореальных лесах Квебека». [50] Критики также отметили, что небольшие пожары практически не регистрируются в районах без агрессивной политики пожаротушения, где обнаружение часто зависит от сообщений из поселений или коммерческих самолетов, что приводит к неверным данным о среднем размере пожара для этих регионов. [51]
