Пожежі в природних екосистемах.

 

Пожежа – це стихійне поширення горіння, яке виявляється в нищівній дії вогню, що вийшов з-під контролю людини. Пожежі можуть виникнути як вражаючий фактор від світлового випромінювання ядерного вибуху, при застосуванні звичайних засобів ураження і спеціальних запалювальних засобів у бомбах і снарядах (піреогелю, терміту, електрону і білого фосфору). Стихійні пожежі можуть виникнути внаслідок розрядів блискавки, самозапалювання сіна й торфу, від залишеного багаття, непогашеного сірника, тліючого недопалка, іскор із транспортних засобів.

Пожежонебезпечні умови найчастіше бувають у степовій, поліській, лісостеповій зонах та горах Криму.

У районі пожежі відбуваються суттєві зміни атмосфери: підвищується вміст токсичних газів, головним чином окису вуглецю, і зменшується кількість кисню, що веде до отруєння і задухи незалежно від дії теплового випромінювання. Саме тому токсичні гази і дим є причиною ураження близько 50 % людей, у більшості зі смертельними випадками. Гази і дим можуть швидко поширюватися й призводити до загибелі людей на ранній стадії пожежі. Люди втрачають свідомість і настає смерть від вдихання токсичних газів ще до того, як вогонь досягне їх або коли вони дізнаються, що виникла пожежа.

Великою небезпекою є те, що дим обмежує видимість, а це призводить до паніки, особливо в незнайомій обстановці. Негативно дим діє на слизові оболонки очей, носа і горла, що також заважає рятуванню.

Основні вражаючі фактори пожеж: висока температура, задимлення великих районів, обмеження видимості, негативний вплив на психіку людей.

До пожеж в природних екосистемах відносять лісові, торф’яні та степові пожежі, які завдають великих збитків державі, а при поганій організації боротьби з ними може постраждати і населення, яке проживає в зоні їх поширення.

Ліси і торфовища займають понад 10 млн. га території України, тому лісові й торфові пожежі є найбільш поширеними. 31 % лісів розташовано в північному регіоні, 17 % – у східному, 10 % – у південному, 8 % – в південно-західному і 32 % – в західному регіоні.

Лісові пожежі – неконтрольоване горіння на землях лісового фонду. Вони виникають, в основному, з вини людини та внаслідок дії деяких природних чинників (грози, вулканічної діяльності, самозаймання сіна і торфу.). Причиною лісових пожеж також може бути виробнича діяльність людини (спалювання відходів на прилеглих до лісу територіях) та її необережність (вогнища, недопалки, сірники). Із маленького, ледь помітного язичка полум’я кинутого на землю сірника вогонь може швидко розростися і, підхоплений вітром, стати вогненним валом, що знищує на своєму шляху все живе і перетворює ліси в нежиттєздатні пустелі. При цьому, звісно, створюється велика загроза населеним пунктам, життю людей, домашнім тваринам, матеріальним цінностям.

Найбільш небезпечними бувають жаркі та сухі літні дні з відносною вологістю повітря 30÷40 %. Для західних областей України найбільш небезпечними у пожежному плані стають сухі місяці – липень, серпень. А іноді – квітень, травень. Лісовий фонд України майже на 50 % складається з хвойних лісів, з яких 60 % займають молодняки. Внаслідок широкомасштабних робіт із заліснення на сотнях тисяч гектарів створені соснові насадження, що досягли на цей час критичного в пожежному плані віку 15÷30 років.

У більшості регіонів України ліси неспроможні витримати зростаючий потік відпочиваючих, тому що їх площа значно менша від науково обґрунтованих норм. Це явище найхарактерніше для пожежонебезпечних Криму, Луганської, Донецької, Полтавської, Херсонської і Миколаївської областей.

Північний та східний регіони України, де щорічно буває в середньому відповідно 37 і 40 % усіх лісових пожеж, є найбільш пожежонебезпечними.

У цілому по Україні в середньому на рік буває близько 4 тис. пожеж, які знищують більше 5 тис. гектарів лісу.

Залежно від того, в яких елементах лісу поширюється вогонь, характеру горіння та розмірів пошкодження лісу, розрізняють такі категорії лісових пожеж: низові (або низинні), верхові (або повальні), підземні (торф’яні або ґрунтові) та пожежі дуплистих дерев. А за швидкістю поширення і висотою полум’я лісові пожежі поділяються на слабкі, середні й сильні.

Найбільш поширені низові пожежі, частка яких становить близько 80 % з усіх випадків можливих пожеж.

Лісові низові пожежі розвиваються в результаті згорання хвойного підліску, живого надґрунтового покриву (мохів, лишайників, трав’янистих рослин, напівчагарників і чагарників) і мертвого надґрунтового покриву, або підстилки (опалого листя, хвої, кори, сушняку, хмизу, вітролому, бурелому, гнилих пеньків), тобто рослин і рослинних решток, розміщених безпосередньо на ґрунті або на невеликій висоті – 1,5÷2,0 м. Полум’я має висоту до 50 см, швидкість поширення вогню при цьому невелика – 100÷200 м/год, а при сильному вітрі – до 1 км/год на рівнинній місцевості та 1÷3 км/год на схилах. Максимальна температура на кромці пожежі досягає 900 °С. Низові пожежі бувають швидкі й суцільні.

Швидкі пожежі характеризуються тим, що кромка полум’я швидко рухається, дим світло-сірого кольору. Згорають надґрунтовий покрив, опале листя, підлісок. Швидкість вогню досягає кілька сотень метрів, інколи кількох кілометрів за годину. Просування таких пожеж проходить нерівномірно. Швидкі пожежі характерні для весни, коли на ґрунті підсохне лише тонкий шар дрібного матеріалу, який може горіти.

Суцільні пожежі повністю спалюють надґрунтовий покрив, висота полум’я вища, ніж у швидких, і досягає 2 м, але швидкість вогню невелика – не перевищує кількох сотень метрів за годину. Під час цих пожеж тривалий час можуть горіти підстилка, сушняк і гнилі пеньки, це в основному безполуменеве горіння з великою кількістю диму. Суцільні низові пожежі виникають, як правило, влітку, коли просохнуть сушняк і підстилка. Вони розвиваються переважно з щільним моховим покриттям, у черничниках, у сосняках і брусничниках, світлохвойних лісах, на підвищених сухих місцях.

Лісові верховіпожежі характеризуються тим, що згорає не тільки надґрунтовий покрив, а й нижні яруси дерев та крони жердняків. Вони розвиваються з низових пожеж, але можуть бути і так звані вершинні пожежі, коли згорають лише крони дерев. Такі пожежі короткочасні. Верхова пожежа без супутньої низової пожежі довго не триває. При верхових пожежах виділяється багато тепла. Висота полум’я при цьому становить 100 і більше метрів.

Верхові пожежі, як і низові, поділяються на швидкі й суцільні. При швидких верхових пожежах вогонь поширюється стрибками зі швидкістю 0,2÷0,6 км/год, а при сильному вітрі – до 8÷25 км/год, дим темного кольору.

Суцільні верхові пожежі характерні тим, що вогонь рухається суцільною стіною від надґрунтового покриву до крон дерев, охоплюючи стовбури дерев. Дим при такій пожежі темно-сірого кольору.

Розрізняють три види верхових пожеж: власне верхові, повальні й стовбурові. У разі власне верхових згорають тільки крони дерев, повальних – усі яруси фітоценозу, стовбурових – окремі сухостійні стовбури і дупла дерев, що ростуть.

Під час верхових пожеж виділяється велика кількість теплоти, висота полум’я досягає 100 і більше метрів. Великі верхові пожежі супроводжуються інтенсивним перекиданням полум’я на значні відстані (інколи до кількох кілометрів) з утворенням завихрень.

У гірських районах на розвиток і поширення пожеж впливають загальне розчленування, роздроблення території, мікрокліматичні особливості, розподіл рослинності й крутизна схилів.

Рух пожежі вверх по схилу відбувається швидше, ніж вниз, коли потоки нагрітого повітря не потрапляють на горючий матеріал.

Поширюються пожежі в горах трьома шляхами: через гребінь, через ущелини і вгору по долині водотоку.

Підземні (ґрунтові або торфові) пожежі виникають частіше наприкінці літа, як продовження низових або верхових лісових пожеж. Заглиблення низової пожежі починається біля стовбурів дерев, потім поширюється у боки зі швидкістю від кількох сантиметрів до кількох метрів на добу. Дерева при цьому повністю гинуть внаслідок оголення і обгорання коріння.

Такі пожежі можуть виникати на ділянках з торф’янистими ґрунтами і ділянках із шаром підстилки 20 см і більше.

Торфові пожежі можуть виникати незалежно від лісових: у районах торфорозробок і торф’яних боліт. Горіння проникає у більш глибокі шари торфу і цьому сприяє наявність у ґрунті коріння. Цей процес йде повільно, майже без доступу повітря, зі швидкістю 0,1¸0,5 м/хв. Вогню на поверхні ґрунту при підземних пожежах немає, лише інколи він пробивається з-під землі, але скоро зникає, виділяється тільки дим, який стелиться. На такі пожежі не впливають ні вітер, ні добові зміни погоди. Вони можуть тягнутися місяцями – і в дощ, і в навіть взимку під шаром ґрунту та снігу.

Торф містить до 25 % бітумів. Під час пожежі вони зосереджуються біля поверхні, що горить, і при її охолодженні водою цементують частинки вугілля. Як наслідок, виникає водонепроникний шар, під яким залишається тління, що можливе при невисокому вмісті кисню в повітрі. Це явище утруднює гасіння торфових пожеж, оскільки вода не може проникнути до осередку пожежі.

Небезпека торфових пожеж у тому, що в процесі горіння утворюються прогари – порожнини (часто з жаром) у вигорілому торфі, в які можуть провалюватися люди, тварини і техніка. Тому підходити до осередку підземної пожежі треба обережно.

Степові (польові) пожежі виникають на відкритій території при наявності сухої трави і достиглих сільськогосподарських культур. У суху, жарку і вітряну погоду вони поширюються за вітром зі швидкістю 20÷30 км/год, а в гірській місцевості – до 50 км/год. Швидкість поширення пожежі в зернових культурах у 2÷3 рази менша швидкості степової пожежі. Степова пожежа, за сприятливих умов її розвитку, поширюється швидко і має вигляд кромки горіння. Фронт вогню переміщується з найбільшою швидкістю в напрямку вітру і з меншою – у боки проти вітру. При завихреннях іскри і вогонь можуть перекидатися на 100÷150 м.

Перешкодами для поширення вогню є водоймища, зелені насадження. Дощ, туман і сніг ослаблюють дію світлового і теплового випромінювання.