В США трудно найти место, которое не пострадало бы от лесных пожаров и дыма.
Засушливые ландшафты, более высокие температуры и активная застройка вблизи лесных массивов - все это ежегодно способствует массовым лесным пожарам в Северной Америке. Дым и дымка от этих пожаров могут распространяться на сотни миль от их источника, влияя на здоровье и благополучие населения по всей территории США
Учитывая эти воздействия, ученые полагаются на модели, которые пытаются предсказать серьезность лесных пожаров и задымления. Количество живой и мертвой растительности на ландшафте, известное как топливо, является ключевой частью уравнения при моделировании поведения лесных пожаров и дыма. Но во многих районах оценки расхода топлива неточны, что приводит к ненадежным прогнозам задымления и возгорания, что потенциально угрожает населению.
Исследователи из Вашингтонского университета и Мичиганского технологического университета создали первую всеобъемлющую базу данных обо всех видах топлива для лесных пожаров, которые были измерены в Северной Америке. Инструмент, получивший название North American Wildland Fuel Database, включает в себя лучшие из доступных измерений растительности в определенных местах и позволяет менеджерам по пожарной безопасности увидеть, где информация о топливе вообще отсутствует.
В конечном счете, это может помочь ученым принимать более обоснованные решения о ситуациях с пожаром и задымлением.
«Там, где есть топливо и огонь, есть дым», - говорит ведущий автор Сьюзен Причард, научный сотрудник Школы экологических и лесных наук Университета Вашингтона. «Эта база данных дает более реалистичные прогнозы дыма, которые учитывают тот факт, что мы могли не идеально подобрать топливо."
Новая база данных описана в статье, опубликованной 4 декабря в Журнале геофизических исследований - Биогеонауки.
Есть много видов растительности, которые горят во время лесных пожаров, в том числе живые и мертвые деревья, свежеопавшие листья и хвоя, кустарники, травы, мох и даже разлагающиеся бревна и почва. База данных, которая включает в себя представление карты, показывает разбивку каждого типа топлива для лесных пожаров и его количества в различных местах по всей территории США. в то время как разлагающиеся материалы, называемые «дафф», более распространены на Восточном побережье и в верхней части Среднего Запада.
Количество растительности в той или иной местности может сильно различаться в зависимости от времени года и природных явлений, таких как ураганы, которые сносят деревья, или лесные пожары, сжигающие топливо на земле. В результате исследователи обнаружили, что требуется широкий спектр наблюдений, чтобы охватить естественную изменчивость, характерную для растительности на ландшафте.
Их набор данных включает всю существующую информацию о топливе по всей стране, полученную из других наборов данных и опубликованных исследований, а также факторы потенциального диапазона изменчивости для каждого типа растительности в разных местах.
«Установка статической карты топлива не будет точным изображением того, какой будет растительность в этом месте навсегда», - сказала соавтор Морин Кеннеди, доцент UW Tacoma. «Для нас было важно найти способы сообщить, что топливо в ландшафте изменчиво и имеет неопределенность».
Исследователи надеются, что специалисты по моделированию дыма и менеджеры по пожарной безопасности будут использовать эти данные для анализа диапазона горючих материалов для лесных пожаров в их местоположении, а также для более точного прогнозирования выбросов дыма и тяжести пожара. Все данные доступны и загружаются с их веб-сайта.
Управляющие также могли бы использовать эти данные при принятии решения о том, где и когда проводить предписанный прожиг, что важно для снижения пожароопасности в густых лесах. Более точная информация о топливе поможет определить, будет ли уровень дыма и других загрязняющих веществ слишком высоким или находится в безопасном диапазоне для окружающих сообществ во время горения.
Команда также надеется добавить больше данных, поскольку другие исследователи продолжают проводить измерения топлива в своих областях. По словам Причарда, данные о живых и мертвых деревьях надежны благодаря спутниковым снимкам, но данные о топливе, которое необходимо измерять вручную, например листья, иголки и небольшие ветки, в основном отсутствуют. Все виды топлива горят по-разному - некоторые тлеют, а другие быстро воспламеняются, что также может повлиять на точность прогнозов дыма и возгорания.
«Одна из вещей, которую мы не ожидали, это то, что база данных также сообщит нам, что еще нужно сделать», - сказал Причард. «Большим сюрпризом для всех нас является то, как мало у нас данных о нелесной растительности, такой как луга и кустарники. Этот пробел в данных велик, и со временем его стоит закрыть».