Тушение лесных пожаров — это комплекс тактик пожаротушения , используемых для тушения лесных пожаров . Усилия по тушению пожара зависят от многих факторов, таких как доступное топливо, местные атмосферные условия, особенности местности и размер лесного пожара. Из-за этого тушение лесных пожаров в дикой природе обычно требует иных методов, оборудования и обучения, чем более привычные структуры пожаротушения , встречающиеся в населенных пунктах. Работая совместно со специально разработанными воздушными пожарными самолетами , пожарными машинами, инструментами, огнетушащими пенами , антипиренами и используя различные методы пожаротушения, бригады, прошедшие обучение в условиях лесных пожаров, работают над подавлением пламени, прокладкой противопожарных линий и тушением пламени и участков нагрева, чтобы защищать ресурсы и дикую природу. Тушение лесных пожаров также решает проблемы взаимодействия дикой природы и города , где населенные районы граничат с дикими территориями.
В Соединенных Штатах и других странах агрессивное тушение лесных пожаров, направленное на минимизацию пожаров, часто защищало и спасало значительные дикие территории, но иногда способствовало накоплению запасов топлива, 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, прибывая на место происшествия, пожарная команда устанавливает зоны безопасности и пути эвакуации, проверяет наличие связи и назначает наблюдателей (известных в США под аббревиатурой LCES , для наблюдателей, средств связи, путей эвакуации, зон безопасности). . Это позволяет пожарным тушить пожар, имея возможность отступить, если текущая ситуация станет небезопасной. Хотя должны быть обозначены и другие зоны безопасности, уже сожженные участки обычно обеспечивают безопасное убежище от огня при условии, что они достаточно остыли, доступны и сожгли достаточно топлива, чтобы не допустить повторного возгорания. Могут проводиться брифинги для информирования новых пожарных служб об опасностях и другой соответствующей информации. [10]
Большое внимание уделяется безопасности и предотвращению ситуаций , когда спасение от огня невозможно. Предотвращение этой ситуации подкрепляется двумя протоколами обучения: «Десять стандартных приказов по тушению пожара» и «Восемнадцать ситуаций, требующих внимания» , [11] которые предупреждают пожарных о потенциально опасных ситуациях, возникших после пожара в ущелье Манн . В крайнем случае, многие лесные пожарные имеют при себе противопожарное укрытие . В этой неизбежной ситуации укрытие обеспечит ограниченную защиту от лучистого и конвективного тепла, а также от перегретого воздуха. Попадание в пожарное укрытие называется пожаром . В Австралии пожарные редко имеют с собой противопожарные убежища (обычно называемые укрытиями «Shake 'N' Bake»); скорее, проводится обучение тому, как найти естественные убежища или использовать ручные инструменты для создания защиты; или, в случае «возгорания» цистерны или другого пожарного оборудования, используется тренировка по «выбегу из огня». [12]
Существуют также опасности, выходящие за рамки пожара. Очень небольшая выборка из них включает: нестабильные/опасные деревья, животные, электрические кабели, неразорвавшиеся боеприпасы , опасные материалы, катящиеся и падающие обломки и молнии. [10]
Личная безопасность также имеет жизненно важное значение при тушении лесных пожаров. Правильное использование СИЗ (средств индивидуальной защиты) и противопожарного оборудования поможет свести к минимуму несчастные случаи. Как минимум, пожарные в дикой природе должны иметь подходящую огнезащитную одежду (например, номекс), защитные головные уборы, специальную обувь для тушения пожаров в дикой природе, перчатки, воду для питья, противопожарные убежища, средства защиты глаз и некоторые средства связи (чаще всего радио).
Другие ресурсы ранжируются по важности и/или ценности. К ним относятся, помимо прочего, здоровье и безопасность человека, стоимость строительства, экологические последствия, социальные и юридические последствия и затраты на защиту. Также учитывается защищенность , поскольку для спасения дома с деревянной шатунаной крышей потребуется приложить больше усилий, чем, например, с черепичной крышей. [13] [14]
Хотя тушение лесных пожаров служит безопасности человека и защите ресурсов, отсутствие природных пожаров может быть причиной изменений экосистем , как и размер пожаров, когда они происходят. Соответственно, экология пожаров не так проста, как многие могут предположить. В экосистемах пастбищ и саванн по всему миру тушение пожаров часто оказывается движущей силой вторжения в лес .
Лесные пожары, известные в Австралии как лесные пожары , сыграли 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), Сельскую пожарную службу Нового Южного Уэльса , Страновую пожарную службу Южной Австралии , Службу парков и дикой природы Западной Австралии , Департамент окружающей среды, земельных ресурсов штата Виктория , Вода и планирование (DELWP) и Управление пожарной охраны страны . [15] [16] [17]
В Канаде находится около 3 964 000 км 2 (1 531 000 квадратных миль) лесных угодий. [18] Семьдесят пять процентов этой территории составляют бореальные леса , состоящие в основном из хвойных деревьев. Более 90 процентов канадских лесных угодий находится в государственной собственности, а за мероприятия по тушению пожаров отвечают правительства провинций и территорий. Федеральный канадский межведомственный центр лесных пожаров (CIFFC) предоставляет оперативные услуги по борьбе с пожарами и поддерживает связь со всеми провинциальными и территориальными пожарными агентствами.
В течение обычного года в Канаде происходит более 9 000 лесных пожаров, на которых сжигается в среднем 2,5 миллиона гектаров (га) или 9 700 квадратных миль (25 000 км 2 ). Количество пожаров и выгоревшая площадь могут существенно меняться из года в год. Средние затраты на подавление составляют от 500 до 1 миллиарда долларов в год.
В Канаде две трети всех лесных пожаров вызваны людьми, а оставшуюся треть вызывают молнии. Несмотря на это, пожары от молний составляют более 85 процентов выжженной территории в Канаде, главным образом потому, что многие пожары, вызванные молниями, происходят в отдаленных, недоступных районах. В настоящее время около девяноста процентов лесных пожаров тушат. Обычно пожарам вблизи населенных пунктов, промышленной инфраструктуры и лесов, имеющих высокую коммерческую и рекреационную ценность, уделяется первоочередное внимание при тушении. В отдаленных районах и парках дикой природы пожары могут гореть как часть естественного экологического цикла. [19]
Коренные общины восприняли огонь как союзника в сохранении природы, но как только население США начало расти, лесные пожары начали вызывать беспрецедентные разрушения собственности, а иногда и приводили к огромным жертвам . Большее влияние на жизнь людей привело к вмешательству правительства и изменению методов борьбы с лесными пожарами.
Один из первых поворотных моментов в философии пожаротушения в США произошел в октябре 1871 года, в год Великого Чикагского пожара . За шесть лет до Гражданской войны пожар уничтожил более 17 000 зданий по всему Городу Ветров, перевернул тысячи жизней и опустошил процветающее деловое сообщество, которое не восстановилось полностью до тех пор, пока Всемирная выставка не прошла в Чикаго в 1893 году . Великий Чикагский пожар оставил неизгладимый след в городе, и большая часть его долгосрочных последствий была связана с введением более разумных строительных норм и правил.
В тот же день, что и пожар в Чикаго, произошел гораздо более крупный и смертоносный, но менее обсуждаемый пожар, который оказал более существенное влияние на федеральное правительство и его роль в управлении пожарами.
Пожар Пештиго вспыхнул утром 8 октября 1871 года. Он горел три дня, и, хотя оценки различаются, по общему мнению, в результате пожара погибло более 1200 человек, что делает его самым смертоносным лесным пожаром в истории Америки по сей день. [21] Помимо количества погибших, пожар сжег более 1,2 миллиона акров земли и распространился на близлежащие города, где причинил еще больший ущерб. Весь город Пештиго был разрушен в течение часа после начала пожара. [21]
Новости об исторических разрушениях распространялись медленно. Вскоре люди узнали о пожаре Пештиго, а также о Великом Чикагском пожаре, а также о другом пожаре в Мичигане, который произошел в то же время и уничтожил более двух миллионов акров.
В результате пожара 1871 года федеральное правительство осознало необходимость действовать. Это привело в 1876 году к созданию Управления специального агента при Министерстве сельского хозяйства США для оценки качества и состояния лесов в Соединенных Штатах. [22] Будучи предшественником Лесной службы США , это был первый случай, когда управление лесными пожарами было передано в компетенцию правительства.
На всей территории Соединенных Штатов тушение лесных пожаров осуществляется агентствами по управлению земельными ресурсами, включая Лесную службу США, Бюро землеустройства, Службу рыболовства и дикой природы США, Службу национальных парков, Бюро мелиорации, Инженерный корпус армии и государственные департаменты лесного хозяйства. . Все эти группы вносят свой вклад в работу Национальной координационной группы по борьбе с лесными пожарами и Национального межведомственного пожарного центра.
В Национальном межведомственном пожарном центре находится Национальный межведомственный координационный центр (NICC). Основная ответственность NICC заключается в размещении и управлении национальными ресурсами (т.е. бригадами Hotshot, парашютистами, воздушными танкерами, группами управления инцидентами, национальными службами общественного питания, мобильными душевыми установками и ретрансляторами команд). NICC также служит расчетной палатой для системы заказов на отправку. NICC подчиняются 10 географических координационных центров (Аляска, Грейт-Бейсин, Северные Скалистые горы, Скалистые горы, Южная Калифорния, Северная Калифорния, Восточная, Южная, Юго-Запад и Северо-Запад). [23] В рамках каждого GACC имеется несколько диспетчерских зон.
Управление любым количеством ресурсов на территориях разного размера, зачастую на очень пересеченной местности, является чрезвычайно сложной задачей. Командиру инцидента (IC) поручено общее руководство инцидентом. В США Система управления инцидентами определяет это как первое прибытие на место происшествия при условии, что они прошли достаточную подготовку. Размер пожара, измеряемый в акрах или цепочках , а также сложность инцидента и угрозы для развитых территорий позже будут определять требуемый уровень класса IC. Группы управления инцидентами помогают при более крупных пожарах, чтобы удовлетворить более сложные приоритеты и задачи руководителя инцидента. Он предоставляет вспомогательный персонал для выполнения таких задач, как связь, моделирование поведения при пожаре, а также интерпретация карт и фотографий. Опять же, в США координация управления пожарами в основном осуществляется Национальным межведомственным пожарным центром (NIFC). [24]
Конкретные агентства и различные группы по управлению инцидентами могут включать в себя множество разных людей с разными обязанностями и разными должностями. Например, офицер пожарной информации (PIOF) обычно предоставляет населению информацию, связанную с пожарами. Руководители филиалов и начальники отделов выполняют функции управления филиалами и отделами соответственно по мере возникновения необходимости в этих подразделениях. Для установления причины пожара могут быть вызваны следователи. Сотрудники по предотвращению пожаров, такие как лесничие, могут патрулировать территории своей юрисдикции, чтобы обучать мерам по предотвращению пожаров и с самого начала предотвращать возникновение некоторых пожаров, вызванных деятельностью человека. [10]
Информация о пожарах может передаваться во многих формах. Радиоприемники, вокал, визуальные сигналы, такие как флажки и зеркала, литература, такая как IAP или план действий в случае инцидента, свистки и мобильные компьютерные терминалы с сенсорным экраном, вот лишь некоторые примеры. [25] Система кодов визуальных сигналов USFS содержит символы, используемые для связи с землей в воздух, в то время как самолеты могут использовать наклон крыла, стрельбу из двигателя или кружение для связи с воздухом-землей. [10]
Радиосвязь очень характерна для связи во время лесного пожара. Это связано с широким охватом и возможностью общения в формате «один ко многим». Одним из самых популярных производителей радиоприемников для этого приложения является компания Relm Wireless (также известная как Bendix King и BK Radio). Компания базируется во Флориде, США, и имеет множество контрактов с различными государственными организациями. [26] Еще одна многообещающая компания, выходящая на эту нишу рынка, — Midland Radio. Ее штаб-квартира в США находится на Среднем Западе (Канзас-Сити, штат Миссури), и она производит множество моделей радиоприемников, включая мобильные и портативные устройства. [27]
Действуя в США в рамках использования огня, пожарные могут тушить только огонь, который стал неконтролируемым. И наоборот, пожары или части пожара, которые ранее были задействованы пожарными, могут рассматриваться как ситуация использования огня и оставлены для горения.
Все мероприятия по тушению пожара осуществляются с опорной точки (например, озера, оползня, дороги или другого естественного или искусственного противопожарного препятствия). С якорной точки пожарные могут работать по тушению лесного наземного пожара, не обгоняя их с флангов.
Крупные пожары часто перерастают в длительные кампании. Аварийные командные пункты (ICP) и другие временные пожарные лагеря строятся для обеспечения пожарных расчетов едой, душем и отдыхом.
Погодные условия и состояние топлива являются важными факторами, влияющими на решения, принимаемые при пожаре. В США компонент энерговыделения (ERC) представляет собой шкалу, связывающую потенциал топливной энергии с площадью. Индекс горения (BI) связывает длину пламени со скоростью и температурой распространения огня. Индекс Хейнса (HI) отслеживает стабильность и влажность воздуха над огнем. Индекс Китча-Байрама связывает топливо с тем, насколько быстро оно может воспламениться и какой процент оно должно сгореть. Уровень грозовой активности (LAL) делит потенциал молнии на шесть классов. [10]
Модели топлива — это особые обозначения топлива, определяемые потенциалом сжигания энергии. Они разделены на 13 классов: от «короткой травы» (модель 1) до «косой рубки» (модель 13). Модели с низким номером горят с меньшей интенсивностью, чем модели с более высоким пределом.
Прямое воздействие — это любая обработка, применяемая непосредственно к горящему топливу, такая как смачивание, удушение или химическое тушение огня, или физическое отделение горящего топлива от несгоревшего топлива. Сюда входит работа городских и лесных пожарных машин , пожарного персонала и самолетов, наносящих воду или антипирен непосредственно на горящее топливо. Цель большинства агентств состоит в том, чтобы создать линию огня вокруг всех пожаров, подлежащих тушению.
Тактика подготовительного подавления, используемая на расстоянии от встречного огня, считается непрямой. Подобным же образом можно построить и противопожарные линии. Примерами могут служить сокращение расхода топлива, непрямые пожарные линии, резервные пожарные линии, дожигание и смачивание несгоревшего топлива. Этот метод может позволить обеспечить более эффективное планирование. Это может позволить создать более идеально расположенные пожарные линии на более легких видах топлива с использованием естественных барьеров для огня и обеспечить более безопасные условия работы пожарных в менее задымленных и более прохладных зонах. Однако это также может привести к увеличению площади сожженных площадей, более сильным пожарам и возможности напрасной траты времени на строительство неиспользуемых противопожарных линий. [10]
Попытки контролировать лесные пожары могут также включать контроль территории, на которую они могут распространиться, путем создания контрольных линий : границ, которые не содержат горючих материалов. Они могут быть изготовлены путем физического удаления горючего материала с помощью инструментов и оборудования , или его части могут иметь естественное происхождение. Линии также могут быть созданы путем обратного огня: создания небольших пожаров низкой интенсивности с использованием капельных горелок или факелов . Возникающие пожары тушатся пожарными или, в идеале, направляются таким образом, чтобы они встретились с основным фронтом пожара, после чего в обоих пожарах заканчивается горючий материал, и они, таким образом, гаснут. Дополнительно можно использовать антипирены длительного действия , огнетушащие пены и супервпитывающие полимерные гели . Такие соединения снижают воспламеняемость материалов, либо физически блокируя огонь, либо инициируя химическую реакцию , которая останавливает огонь.
Однако любой метод может потерпеть неудачу из-за неустойчивого или сильного ветра и меняющейся погоды. Изменение ветра может привести к тому, что пожары изменят направление и пройдут мимо контрольных линий. Сильный ветер может вызвать прыжки или появление пятен, поскольку горящие угли переносятся по воздуху над линией огня. Горящие деревья могут упасть, а горящие материалы могут перекатиться через линию, фактически сводя на нет барьер.
Еще один метод борьбы с пожарами — прореживание леса. По данным Министерства сельского хозяйства США, «Механическое прореживание леса представляет собой многогранный процесс и часто включает в себя сваливание кустарника, обрезку ветвей и создание перерывов в подаче топлива. [ 28] Механические прореживания леса в сочетании с контролируемыми низовыми пожарами являются эффективным методом тушения лесных пожаров. Прореживание лесов и выгорание земель более эффективно снижают риск лесных пожаров вместе, а не просто прореживание или сжигание. Согласно статье в журнале Forest Ecology and Management : «Комбинированные обработки (прореживание + выжигание) имели наибольший эффект на снижение поверхностного топлива и плотности насаждений, а также повышение смоделированных индексов скручивания и поджога по сравнению с выжиганием или прореживанием по отдельности. ». [29] Согласно проекту «Западные водоразделы», прореживание и сжигание также необходимо продолжать посредством последующего технического обслуживания, но такое последующее обслуживание происходит редко. [30] Прореживание лесов вызывает опасения, что оно может увеличить силу пожара, поскольку солнце может достичь нижней растительности и вызвать дополнительную потерю влаги. Поскольку изменение климата уже делает землю менее влажной, по данным NIDIS, «причиной быстрого увеличения лесных пожаров на западе США является быстрое увеличение дефицита давления паров приземного воздуха, или VPD, показателя того, насколько жаждет атмосфера. » [31]
Угроза лесных пожаров не прекращается после того, как пламя утихло, поскольку тлеющее тяжелое топливо может продолжать гореть незаметно в течение нескольких дней после возгорания. [32] Именно на этом этапе охлаждается либо внешняя часть зоны горения, либо вся зона горения, чтобы не допустить повторного возгорания.
Построенные противопожарные линии, разрывы, зоны безопасности и другие объекты могут повредить почвенные системы, способствуя эрозии из-за поверхностного стока и образованию оврагов . Гибель растений в результате пожара также способствует эрозии. Строительство водяных барьеров , добавление растений и мусора в открытые почвы и другие меры помогают уменьшить это явление. [33]
Лесные пожары могут представлять угрозу для населенных пунктов по трем основным сценариям. Первое может произойти на классической границе дикой природы и города , где застройка городов или пригородов граничит с дикой природой. Второе происходит на смешанной границе дикой местности и города, где дома или небольшие поселения разбросаны по всей дикой территории, а граница между освоенными и неосвоенными землями не определена. Третий возникает на закрытой границе между дикой природой и городом, где участки дикой земли заключены в пределах городов. [34]
Экспансивная урбанизация и другая человеческая деятельность на территориях, прилегающих к дикой природе, являются основной причиной катастрофических структурных потерь, причиняемых лесными пожарами. [35] Продолжающаяся разработка мер по тушению пожаров на границе между дикой местностью и городом и восстановление разрушенных пожарами построек были встречены критикой. [12] Такие сообщества, как Сидней и Мельбурн в Австралии , построены на легковоспламеняющихся лесных топливах. Город Кейптаун в Южной Африке расположен на окраине национального парка Столовая гора. На западе США с 1990-х по 2007 год на границе дикой природы и города было построено более 8,5 миллионов новых домов. [36]
Накопление топлива может привести к дорогостоящим и разрушительным пожарам, поскольку все больше новых домов и ранчо строятся рядом с дикой природой. Однако рост населения в этих окраинных районах препятствует использованию нынешних методов управления топливом. Дым от пожаров является раздражителем и загрязнителем. Попытки уменьшить запас топлива могут встретить сопротивление из-за желательности наличия лесных массивов. Целям сохранения дикой природы можно и дальше сопротивляться из-за защиты исчезающих видов и сохранения среды обитания. [36] Экологическая выгода от пожара часто перевешивается экономической выгодой от защиты построек и жизни людей. [37] Кроме того, федеральная политика, охватывающая дикие территории, обычно отличается от местной политики и политики штата, регулирующей городские земли. [13] [38]
В Северной Америке среди управляющих ресурсами широко распространено мнение о том, что тушение пожаров существенно сократило среднегодовую площадь пожаров, [39] и это часто считается самоочевидным. Однако это убеждение стало предметом оживленных дискуссий в научной литературе .
Тушение лесных пожаров требует наличия специального персонала и оборудования. Яркие примеры включают дымоходов (пожарных, которые спускаются с парашютом в отдаленные районы) и вертолетную поддержку .
Успех методов тушения лесных пожаров обсуждается в научном сообществе. В ряде исследований (проведенных в 1990-х годах) с использованием отчетов правительства Онтарио о пожарах сравнивалось либо количество пожаров, либо средний размер пожаров между районами с агрессивной политикой пожаротушения и без нее. [40] [41] Они обнаружили, что средний размер пожара, как правило, был 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 разумно применяется для поддержания и восстановления экосистем в отдельных районах». [42] Более позднее исследование 2005 года пришло к выводу, что «пожаротушение (функционально) эффективно, поскольку оно уменьшает площадь ожогов». [43]
Другие исследования пришли к выводу, что изменение цикла пожаров в 20 веке является результатом изменения климата. [44] В исследовании Бержерона и Аршамбо, проведенном в 1993 году, говорится: «Изменение климата после «малого ледникового периода» значительно снизило частоту пожаров в бореальных лесах северо-запада Квебека». [45] Критики также отмечают, что о небольших пожарах практически не сообщается в районах, где нет агрессивной политики пожаротушения, где обнаружение часто основывается на сообщениях из поселений или коммерческих самолетов, что приводит к неверным данным о среднем размере пожара для этих регионов. [46]
