RU EN

Меню страницы:

Статьи 2024 г.

Ключевые слова:
пожары растительности, спутниковые данные, метеорологическая информация, пространственная интерполяция, гидротермический коэффициент (ГТК), тренды
Страницы:
17–31

Реферат

УДК 630.181

Третьяков П. Д.1, 2, Пономарёв Е. И.1, 2 Горимость арктической зоны Сибири в условиях климатических изменений XX – начала XXI вв. // Сибирский лесной журнал. 2023. № 6. С. 17–31.

DOI: 10.15372/SJFS20230603

EDN: …

© Третьяков П. Д., Пономарёв Е. И., 2023

Динамика пожаров растительности на территории арктической зоны Сибири (64–74° с. ш., 60–150° в. д.) исследована в условиях наблюдаемых климатических изменений на рубеже XX – начала XXI вв. На территории исследования на градиенте долготы рассматривались четыре сектора с интервалом 20°, таким образом, что границы по долготе для каждого сектора совпадали с границами бассейнов крупных рек Обь, Енисей (с Хатангой), Лена, Яна, Индигирка, Колыма. В качестве исходных данных был использован банк пожаров ИЛ СО РАН, собранный по материалам спутникового мониторинга в 1996–2022 гг., а также материалы анализа метеорологической информации на территорию Сибири из открытых каталогов за более чем 100-летний интервал наблюдений 1900–2022 г. В работе проанализирована пространственно-временная вариация основных метеорологических характеристик, включая температуру воздуха, количество осадков, грозовую активность с детализацией на градиенте долготы. Дополнительно восстановлены тренды тепло- и влагообеспеченности и длительности пожароопасного периода. Выявлена величина относительных аномалии основных метеорологических факторов на временном интервале 2000–2022 г. в сравнении со среднестатистическими нормами 100-летнего периода и относительная скорость их изменения в современном климате. Для рассмотренных показателей выполнена геопространственная интерполяция средствами геоинформационных систем (ГИС). На основе корреляционного анализа зафиксирована степень связи между рассматриваемыми факторами и показателями горимости в арктической зоне Сибири в 2002–2020 гг. 

Текст статьи


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)

Барталев С. А., Стыценко Ф. В. Спутниковая оценка гибели древостоев от пожаров по данным о сезонном распределении пройденной огнем площади // Лесоведение. 2021. № 2. С. 115–122 [Bartalev S. A., Stytsenko F. V. Sputnikovaya otsenka gibeli drevostoev ot pozharov po dannym o sezonnom raspredelenii proydennoy ognem ploshchadi (An assessment of the forest stands destruction by fires based on remote sensing data on a seasonal distribution of burnt areas) // Lesovedenie (For. Sci.). 2021. N. 2. P. 115–122 (in Russian with English abstract and references)].

Боков В. Н., Воробьев В. Н. Изменчивость атмосферной циркуляции и изменение климата // Уч. зап. рос. гос. гидрометеорол. ун-та. 2010. № 13. С. 83–88 [Bokov V. N., Vorob’ev V. N. Izmenchivost’ atmosfernoy tsirkulyatsii i izmenenie klimata (Variability of atmospheric circulation and variability of a climate) // Uch. zap. ros. gos. gidrometeorol. un-ta (Sci. Notes Rus. St. Hydrometeorol. Univ.). 2010. N. 13. P. 83–88 (in Russian with English abstract)].

Бышев В. И., Нейман В. Г., Пономарев В. И, Романов Ю. А., Серых И. В., Цурикова Т. В. Роль глобальной атмосферной циркуляции в формировании климатических аномалий дальневосточного региона России // ДАН. 2014. Т. 458. № 1 C. 92–96 [Byshev V. I., Neyman V. G., Ponomarev V. I, Romanov Yu. A., Serykh I. V., Tsurikova T. V. Rol’ global’noy atmosfernoy tsirkulyatsii v formirovanii klimaticheskikh anomaliy dal’nevostochnogo regiona Rossii (The influence of global atmospheric oscillation on formation of climate anomalies in the Russian Far East) // DAN (Doklady Acad. Sci.). 2014. V. 458. N. 1. P. 92–96 (in Russian with English abstract)].

Валендик Э. Н., Иванова Г. А. Пожарные режимы в лесах Сибири и Дальнего Востока // Лесоведение. 2001. № 4. С. 69–73 [Valendik E. N., Ivanova G. A. Pozharnye rezhimy v lesakh Sibiri i Dal’nego Vostoka (Fire regimes in the forests of Siberia and the Far East) // Lesovedenie (For. Sci.). 2001. N. 4. P. 69–73 (in Russian with English abstract)].

Валендик Э. Н., Кисиляхов Е. К., Рыжкова В. А., Пономарев Е. И., Голдаммер Й. Г. Лесные пожары в Средней Сибири при аномальных погодных условиях // Сиб. лесн. журн. 2014. № 3. С. 43–52 [Valendik E. N., Kisilyakhov E. K., Ryzhkova V. A., Ponomarev E. I., Goldammer J. G. Lesnye pozhary v Sredney Sibiri pri anomal’nykh pogodnykh usloviyakh (Forest fires in Central Siberia under abnormal weather conditions) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2014. N. 3. P. 43–52 (in Russian with English abstract)].

Вахнина И. Л., Носкова Е. В. Изменения климатических условий Юго-Восточного Забайкалья за период вегетации по метеорологическим и дендрохронологическим данным // Гидрометеорол. иссл. и прогнозы. 2021. T. 381. № 3. С. 80–98 [Vakhnina I. L., Noskova E. V. Izmeneniya klimaticheskikh usloviy Yugo-Vostochnogo Zabaykal’ya za period vegetatsii po meteorologicheskim i dendrokhronologicheskim dannym (Changes in climatic conditions in southeastern Transbaikalia during the growing season according to meteorological and dendrochronological data) // Gidrometeorol. issl. i prognozy (Hydrometeorol. res. and forecasting). 2021. V. 381. N. 3. P. 80–98 (in Russian with English abstract)].

ВЕГА-PRO. Спутниковый сервис анализа вегетации. М.: ИКИ РАН, 2017 [VEGA-PRO. Sputnikovy servis analiza vegetatsii (VEGA-PRO. Satellite service for the analysis of vegetation). Moscow: IKI RAN (Inst. Space Res. Rus. Acad. Sci.), 2017 (in Russian)]. http://pro-vega.ru/

Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации. Информация о метеорологических данных. Обнинск, 2023 [Vserossiyskiy nauchno-issledovatel’skiy institut gidrometeorologicheskoy informatsii. Informatsiya o meteorologicheskikh dannykh (All-Rus. Sci. Res. Inst. Hydrometeorol. Inform. Meteorol. data inform.). Obninsk, 2023 (in Russian)]. http://www.meteo.ru

Гирс А. А. Многолетние колебания атмосферной циркуляции и долгосрочные гидрометеорологические прогнозы. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 280 с. [Girs A. A. Mnogoletnie kolebaniya atmosfernoy tsirkulyatsii i dolgosrochnye gidrometeorologicheskie prognozy (Long-term fluctuations of atmospheric circulation and long-term hydrometeorological forecasts). Leningrad: Gidrometeoizdat, 1971 (in Russian)].

Головинов Е. Э., Васильева Н. А. Сравнение многолетних метеорологических характеристик по данным реанализа и наземных наблюдений на территории Московской области // Мелиорация и гидротехника. 2022. Т. 12. № 3. С. 92–105 [Golovinov E. E., Vasil’eva N. A. Sravnenie mnogoletnikh meteorologicheskih kharakteristik po dannym reanaliza i nazemnykh nablyudeniy na territorii Moskovskoy oblasti (Comparison of long-term meteorological characteristics based on reanalysis and ground observations data in Moscow region) // Melioratsiya i gidrotekhnika (Land reclamation and hydraulic engineering). 2022. V. 12. N. 3. P. 92–105 (in Russian with English abstract)].

Иванов В. А., Пономарев Е. И., Иванова Г. А., Мальканова А. В. Грозы и лесные пожары в современных климатических условиях Средней Сибири // Метеорол. и гидрол. 2023. № 7. С. 102–113 [Ivanov V. A., Ponomarev E. I., Ivanova G. A., Malkanova A. V. Grozy i lesnye pozhary v sovremennykh klimaticheskikh usloviyakh Sredney Sibiri (Thunderstorms and forest fires in current climatic conditions of Central Siberia) // Meteorol. i gydrol. (Meteorol. and Hydrol.). 2023. N. 7. P. 102–113 (in Russian with English abstract)].

Мокеев Г. А. Влияние экономических условий на горимость лесов и охрану их от пожаров // Современные вопросы охраны лесов от пожаров и борьбы с ними. Сб. ст. М.: Лесн. пром-сть. 1965. С. 26–37 [Mokeev G. A. Vliyanie ekonomicheskikh usloviy na gorimost’ lesov i okhranu ikh ot pozharov (The influence of economic conditions on the burning of forests and their protection from fires) // Sovremennye voprosy okhrany lesov ot pozharov i bor’by s nimi. Sb. st. (Contemporary issues of protecting forests from fires and combating them. Coll. Articles). Moscow: Lesn. prom-st' (For. Industry). 1965. P. 26–37 (in Russian)].

Национальный атлас почв Российской Федерации / Гл. ред. чл.-корр. РАН С. А. Шоба. М.: Астрель, 2011. 632 с. [Natsional’ny atlas pochv Rossiyskoy Federatsii / Gl. red. chl.-korr. RAN S. A. Shoba (National soil atlas of the Russian Federation / Chief Ed. Corr. Member Rus. Acad. Sci. S. A. Shoba). Moscow: Astrel’, 2011. 632 p. (in Russian)]. https://soil-db.ru/soilatlas

Национальный атлас России. Т. 2. Климатическое районирование. М., 2021 [Natsional’ny atlas Rossii. T. 2. Klimaticheskoe rayonirovanie (National atlas of Russia. V. 2. Climatic zoning). Moscow, 2021 (in Russian)]. https://nationalatlas.ru/tom2/146-150.html

Национальный атлас России. Т. 2. Растительность. М., 2021 [Natsional’ny atlas Rossii. T. 2. Rastitel’nost’ (National atlas of Russia. V. 2. Vegetation). Moscow, 2021 (in Russian)]. https://nationalatlas.ru/tom2/328-330.html

Пономарёв Е. И., Швецов Е. Г. Спутниковое детектирование лесных пожаров и геоинформационные методы калибровки результатов // Иссл. Земли из космоса. 2015. № 1. С. 84–91 [Ponomarev E. I., Shvetsov E. G. Sputnikovoe detektirovanie lesnykh pozharov i geoinformatsionnye metody kalibrovki rezul’tatov (Satellite detection of forest fires and geoinformation methods for calibrating of the result) // Issl. Zemli iz kosmosa (Explor. Earth from Space). 2015. N. 1. P. 84–91 (in Russian with English abstract)].

Пономарев Е. И., Скоробогатова А. С., Пономарева Т. В. Горимость лесов Сибири и межсезонные вариации уровня тепло- и влагообеспеченности // Метеорол. и гидрол. 2018. № 7. С. 45–55 [Ponomarev E. I., Skorobogatova A. S., Ponomareva T. V. Gorimost’ lesov Sibiri i mezhsezonnye variatsii urovnya teplo- i vlagoobespechennosti (Wildfire occurrence in Siberia and seasonal variations in heat and moisture supply) // Meteorol. i gidrol. (Meteorol. and Hydrol.). 2018. V. 43. N. 7. P. 45–55 (in Russian with English abstract)].

Пономарева Т. В., Пономарев Е. И., Литвинцев К. Ю., Финников К. А., Якимов Н. Д. Тепловое состояние нарушенных почв в криолитозоне Сибири на основе дистанционных данных и численного моделирования // Вычисл. технол. 2022. Т. 27. № 3. С. 16–35 [Ponomareva T. V., Ponomarev E. I., Litvintsev K. Yu., Finnikov K. A., Yakimov N. D. Teplovoe sostoyanie narushennykh pochv v kriolitozone Sibiri na osnove distantsionnykh dannykh i chislennogo modelirovaniya (Thermal state of disturbed soils in the permafrost zone of Siberia according the remote data and numerical simulation) // Vychisl. tekhnol. (Comput. technol.). 2022. V. 27. N. 3. P. 16–35 (in Russian with English abstract and references)].

Семенов В. А. Влияние океанического притока в Баренцево море на изменчивость климата в Арктике // ДАН. 2008. Т. 418. № 1. С. 106–109 [Semenov V. A. Vliyanie okeanicheskogo pritoka v Barentsevo more na izmenchivost’ klimata v Arktike (Influence of oceanic inflow to the Barents Sea on climate variability in the Arctic region) // DAN (Doklady Akademii Nauk). 2008. V. 418. N. 1. P. 106–109 (in Russian with English abstract)].

Швиденко А. З., Щепащенко Д. Г. Климатические изменения и лесные пожары в России // Лесоведение. 2013. № 5. С. 50–61 [Shvidenko A. Z., Schepaschenko D. G. Klimaticheskie izmeneniya i lesnye pozhary v Rossii (Climate changes and wildfires in Russia) // Lesovedenie (For. Sci.). 2013. N. 5. P. 50–61 (in Russian with English abstract)].

Шерстюков Б. Г., Шерстюков А. Б. Оценки тенденций усиления лесных пожаров в России до конца XXI в. по данным сценарных экспериментов климатических моделей пятого поколения // Метеорология и гидрология. 2014. № 5. С. 17–30 [Sherstyukov B. G., Sherstyukov A. B. Otsenki tendentsiy usileniya lesnykh pozharov v Rossii do kontsa XXI v. po dannym stsenarnykh eksperimentov klimaticheskih modeley pyatogo pokoleniya (Assessment of increase in forest fire risk in Russia till the late 21st century based on scenario experiments with fifth-generation climate models) // Meteorologiya i gidrologiya (Meteorology and Hydrology). 2014. N. 5. P. 17–30 (in Russian with English abstract)].

Школьник И. М., Мелешко В. П., Ефимов С. В., Стафеева Е. Н. Изменения экстремальности климата на территории Сибири к середине XXI в.: ансамблевый прогноз по региональной модели ГГО // Метеорология и гидрология. 2012. № 2. С. 5–22 [Shkol’nik I. M., Meleshko V. P., Efimov S. V., Stafeeva E. N. Izmeneniya ekstremal’nosti klimata na territorii Sibiri k seredine XXI v.: ansamblevy prognoz po regional’noy modeli GGO (Changes in climate extremes on the territory of Siberia by the middle of the 21st century: An ensemble forecast based on the MGO regional climate model) // Meteorologiya i gidrologiya (Meteorology and Hydrology). 2012. N. 2. P. 5–22 (in Russian with English abstract)].

Цатуров Ю. С., Клепиков А. В. Современное изменение климата Арктики: результаты нового оценочного доклада Арктического совета // Арктика: экология и экономика. 2012. Т. 4. № 8. С. 76–81 [Tsaturov Yu. S., Klepikov A. V. Sovremennoe izmenenie klimata Arktiki: rezul’taty novogo otsenochnogo doklada Arkticheskogo soveta (Current climate change in the Arctic: results of the new assessment report of the Arctic conference) // Arktika: ekologiya i ekonomika (Arctic: Ecology and Economy). 2012. V. 4. N. 8. P. 76–81 (in Russian)].

Arctic Climate Impact Assessment (ACIA). Overview report. Cambridge Univ. Press, 2005. 1020 p.

Byshev V. I., Neyman V. G., Ponomarev V. I, Romanov Yu. A., Serykh I. V., Tsurikova T. V. The influence of global atmospheric oscillation on formation of climate anomalies in the Russian Far East // Dokl. Earth Sci. 2014. V. 458. Part 1. P. 1116–1120 (Original Rus. text © V. I. Byshev, V. G. Neiman, V. I. Ponomarev, Yu. A. Romanov, I. V. Serykh, T. V. Tsurikova, 2014, publ. in Doklady Akademii Nauk. 2014. V. 458. N. 1. P. 92–96).

Ciavarella A., Cotterill D., Stott P., Kew S., Philip S., Oldenborgh G. J. van, Skålevåg A., Lorenz P., Robin Y., Otto F., Hauser M., Seneviratne S. I., Lehner F., Zolina O. Prolonged Siberian heat of 2020 almost impossible without human influence // Climatic Change. 2021. V. 166. Iss. 1–2. Article 9. 18 p.

Conard S. G., Ponomarev E. I. Fire in the north – the 2020 Siberian fire season // Wildfire. 2020. N. 4. 7 p.

Descals A., Gaveau D. L., Verger A., Sheil D., Naito D., Peñuelas J. Unprecedented fire activity above the Arctic Circle linked to rising temperatures // Science. 2022. V. 378. Iss. 6619. P. 532–537.

Dymov A. A., Startsev V. V., Yakovleva E. V., Dubrovskiy Y. A., Milanovsky E. Y., Severgina D. A., Panov A. V., Prokushkin A. S. Fire-induced alterations of soil properties in albic podzols developed under pine forests (middle taiga, Krasnoyarsky Kray) // Fire. 2023. V. 6. Iss. 2. Article 67. 22 p.

Field C. B., Barros V., Dokken D. J. Climate Change 2014 – Impacts, Adaptation, and Vulnerability: Global and Sectoral Aspects In: Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part A: Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Chapter: IPCC, 2014: Summary for policymakers. Cambridge, UK and New York, USA: Cambridge Univ. Press, 2014. P. 1–32.

Flannigan M., Stocks B., Turetsky M., Wotton M. Impacts of climate change on fire activity and fire management in the circumboreal forest // Glob. Change Biol. 2009. V. 15. Iss. 3. P. 549–560.

French N. H. F., Jenkins L. K., Loboda T. V., Flannigan M., Jandt R., Bourgeau-Chavez L. L., Whitley M. Fire in the tundra of Alaska: Past fire activity, future fire potential, and significance for land management and ecology // Int. J. Wildland Fire. 2015. V. 24. Iss. 8. P. 1045–1061.

Global Climate Monitor, 2023. https://www.globalclimatemonitor.org/#

Hayasaka H. Rare and extreme wildland fire in Sakha in 2021 // Atmosphere. 2021. V. 12. Iss. 12. Article 1572. 14 p.

Hawkins D. Biomeasurement: A student’s guide to biological statistics. 3rd ed. Oxford, UK: Oxford Univ. Press, 2014. 333 p.

Ivanov V. A., Ponomarev E. I., Ivanova G. A., Malkanova A. V. Thunderstorms and forest fires in current climatic conditions of Central Siberia // Rus. Meteorol. and Hydrol. 2023. N. 7. P. … (Original Russian text © V. A. Ivanov, E. I. Ponomarev, G. A. Ivanova, A. V. Malkanova, 2023, publ. in Meteorol. i gidrol. 2023. N. 7. P. 102–113).

Ivanova G. A. The history of forest fire in Russia // Dendrochronologia. 1998. V. 16–17. P. 147–161.

Kharuk V. I., Dvinskaya M. L., Im S. T., Golyukov A. S., Smith K. T. Wildfires in the Siberian Arctic // Fire. 2022. V. 5. N. 4. Article 106. 15 p.

Kirdyanov A. V., Saurer M., Siegwolf R., Knorre A. A., Prokushkin A. S., Churakova, O. V., Fonti M. V., Büntgen U. Long-term ecological consequences of forest fires in the continuous permafrost zone of Siberia // Environ. Res. Lett. 2020. V. 15. N. 3. Article 034061. 11 p.

Knorre A. A., Kirdyanov A. V., Prokushkin A. S., Krusic P. J., Büntgen U. Tree ring-based reconstruction of the long-term influence of wildfires on permafrost active layer dynamics in Central Siberia // Sci. Total Environ. 2019. V. 652. Iss. 3. P. 314–319.

Mack M. C., Bret-Harte M. S., Hollingsworth T. N., Jandt R. R., Schuur E. A. G., Shaver G. R., Verbyla D. L. Carbon loss from an unprecedented Arctic tundra // Nature. 2011. V. 475. N. 7357. P. 489–492.

Ponomarev E. I., Masyagina O. V., Litvintsev K. Y., Ponomareva T. V., Shvetsov E. G., Finnikov K. A. The effect of post-fire disturbances on a seasonally thawed layer in the permafrost larch forests of Central Siberia // Forests. 2020. V. 11. Iss. 8. Article 790. 18 p.

Ponomarev E. I., Skorobogatova A. S., Ponomareva T. V. Wildfire occurrence in Siberia and seasonal variations in heat and moisture supply // Rus. Meteorol. Hydrol. 2018. V. 43. Iss. 7. P. 456–463 (Original Russian text © E. I. Ponomarev, A. S. Skorobogatova, T. V. Ponomareva, 2018, publ. in Meteorol. i gidrol. 2018. N. 7. P. 45–55).

Ponomarev E. I., Zabrodin A. N., Shvetsov E. G., Ponomareva T. V. Wildfire intensity and fire emissions in Siberia // Fire. 2023. V. 6. Iss. 7. Article 246. 14 p.

Quantum Geographic Information System. Ver. 3.22.14, 2023. https://www.qgis.org/ru/site/ forusers/download.html

Romps D., Seeley J., Vollaro D., Molinari J. Projected increase in lightning strikes in the United States due to global warming // Science. 2014. V. 346. N. 6211. P. 851–854.

Semenov V. A. Influence of oceanic inflow to the Barents Sea on climate variability in the Arctic region // Doklady Earth Sci. 2008. V. 418. Iss. 1. P. 91–94 (Original Rus. text © V. A. Semenov, 2008, publ. in Doklady Akademii Nauk. 2008. V. 418. N. 1. P. 106–109).

Sherstyukov B. G., Sherstyukov A. B. Assessment of increase in forest fire risk in Russia till the late 21st century based on scenario experiments with fifth-generation climate models // Rus. Meteorol. Hydrol. 2014. V. 39. Iss. 5. P. 292–301 (Original Rus. text © B. G. Sherstyukov, A. B. Sherstyukov, 2014, publ. in Meteorologiya i Gidrologiya. 2014. N. 5. P. 17–30).

Shkol’nik I. M., Meleshko V. P., Efimov S. V., Stafeeva E. N. Changes in climate extremes on the territory of Siberia by the middle of the 21st century: An ensemble forecast based on the MGO regional climate model // Rus. Meteorol. Hydrol. 2012. V. 37. Iss. 2. P. 71–84 (Original Rus. text © I. M. Shkol’nik, V. P. Meleshko, S. V. Efimov, E. N. Stafeeva, 2012, publ. in Meteorologiya i Gidrologiya. 2012. N. 2. P. 5–23).

Shvidenko A. Z., Shchepashchenko D. G. Climate changes and wildfires in Russia // Contemp. Probl. Ecol. 2013. V. 6. N. 7. P. 683–692 (Original Rus. text © A. Z. Shvidenko, D. G. Shchepashchenko, 2013, publ. in Lesovedenie. 2013. N. 5. P. 50–61).

Witze A. The Arctic is burning like never before – and that’s bad news for climate change // Nature. 2020. V. 585. N. 7825. P. 336–337.

Xu W., Scholten R. C., Hessilt T. D., Liu Y., Veraverbeke S. Overwintering fires rising in eastern Siberia // Environ. Res. Lett. 2022. V. 17. N. 4. Article 45005. 10 p. 


Вернуться к списку статей