Особенности распределения точек возникновения лесных пожаров на территории России в 21 веке

В настоящее время достаточно много внимания уделяется наблюдению за глобальными климатическими изменениями и последствиями, с ними связанными. В качестве индикаторов используются, в том числе, среднегодовые температуры, содержание парниковых газов в атмосфере и другие, по которым имеются достаточно продолжительные ряды наблюдений. Одним из таких рядов данных являются сведения о термических аномалиях, регистрируемых по данным спутникового прибора MODIS. В ИКИ РАН на основе этого ряда данных создан однородный набор данных о пожарах, объединяющих информацию об отдельных термических аномалиях как в пространстве, так и во времени. Такой набор данных позволяет исследовать различные характеристики пожаров как объектов, таких как их общая и лесная площадь, длительности горения, сведения о точках возникновения на глобальных территориях, в частности, России, за более 20 лет наблюдений.

Изменения некоторых из представленных индикаторов могут быть вызваны антропогенным фактором, деятельностью человека как в глобальных масштабах, так и на локальном уровне. Применительно к пожарам наибольший интерес представляют закономерности, связанные с лесными типами территорий, поскольку именно лес является ресурсом, сильно страдающим от деятельности человека, а также одновременно влияющим на и зависящим от климатических изменений. Изменения в количестве и расположении точек возникновения пожаров могут выявить районы изменений, связанные как с климатом, так и с режимом использования лесов.

На основе ряда данных о пожарах, сформированного по термическим аномалиям прибора MODIS коллекции 6, полученных из центра FIRMS в ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (http://ckp.geosmis.ru/) был сформирован единый массив точек возникновения пожаров за весь период наблюдения территории России с 2001 по 2020 годы. Массив погружен в пространственную базу данных, поддерживающую быстрый поиск по географическим координатам объектов и их атрибутам через программные интерфейсы. Такой массив позволяет за приемлемое для пользователя время «на лету» проводить анализ данных за любой выбранный набор лет и на произвольной территории.

Для визуализации такого ряда данных также был разработан специализированный инструмент анализа. Инструмент развернут на базе информационного сервиса Вега-Лес (http://forest.geosmis.ru), разработанного в ИКИ РАН как среды, обеспечивающей возможность работы со сверхбольшими архивами спутниковых данных и результатов их обработки. Инструмент позволяет формировать карты точек регистрации (первых наблюдений горения) лесных и нелесных пожаров совместно с другой картографической информацией, а также управлять параметрами выбора данных для отображаемых слоёв — площадью пожаров, интервалами лет и месяцами возникновения. Инструмент позволяет строить карты распределений точек возникновения пожаров как на всю территорию РФ, так и для отдельных субъектов и произвольных областей, в выбранной пользователем проекции. Использование данного инструмента позволило провести анализ изменений в распределении точек возникновения лесных пожаров на территории России в 21 веке. Наблюдаемые изменения распределения точек регистрации лесных пожаров может выявить изменение структуры горения территории, потенциально связанное как с антропогенной нагрузкой, так и с глобальными изменениями лесного покрова.

На рисунках 3.2.5.1, 3.2.5.2, 3.2.5.3, 3.2.5.4, представлены карты распределения точек регистрации по пятилеткам для оценки глобальных зон изменения горимости. В качестве подложки использованы слои границ РФ и карта зон мониторинга пожаров.

Рисунок 3.2.5.1 — Наблюдения точек возникновения лесных пожаров за период 2000–2004 годы

Рисунок 3.2.5.2 — Наблюдения точек возникновения лесных пожаров за период 2005–2009 годы

Рисунок 3.2.5.3 —Наблюдения точек возникновения лесных пожаров за период 2010–2014 годы

Рисунок 3.2.5.4 — Наблюдения точек возникновения лесных пожаров за период 2015–2019 годы

Сравнение данных за разные пятилетия показывает, что отчётливо заметен эффект увеличения числа пожаров на труднодоступных территориях в Сибири в последнее десятилетие и уменьшение на севере Европейской территории.

Для севера Европейской части РФ были сформированы карты на более детальном масштабе. На рисунках 3.2.5.5, 3.2.5.6 представлены последние пятилетние интервалы наблюдений севера. Изменения, вероятно, связаны с изменением интенсивности разработки и эксплуатации нефтяных месторождений.

Рисунок 3.2.5.5 — Наблюдения точек возникновения лесных пожаров севера Европейской части РФ за период 2010–2014 годы

Рисунок 3.2.5.6 — Наблюдения точек возникновения лесных пожаров севера Европейской части РФ за период 2015–2019 годы

Другая закономерность представлена на рисунках 3.2.5.7 и 3.2.5.8 на более детальных наблюдениях точек возникновения за десятилетние интервалы наблюдений центральной Сибири. Вероятнее всего, увеличение интенсивности горения территории обусловлены возросшей антропогенной нагрузкой.

Рисунок 3.2.5.7 —Наблюдения точек возникновения лесных пожаров центральной Сибири за период 2000–2009 годы

Рисунок 3.2.5.8 — Наблюдения точек возникновения лесных пожаров центральной Сибири за период 2010–2019 годы

Таким образом, созданный инструмент анализа точек возникновения пожаров в совокупности с сформированной базой данных позволяют выявлять особенности распределения точек возникновения лесных пожаров, в том числе, представленные выше.