Природа лесных пожаров (4 часа) Горение в лесу.
Горение в лесу относится к лесной пирологии - науке, главной целью которой является изучение природы лесных пожаров, особенностей их развития. На этой основе разрабатываются методы борьбы с огнем и снижения его отрицательных последствий. Горение в лесу представляет собой экзотермический процесс, которым сопровождается окислительная реакция горючих материалов, проходящая под воздействием высокой температуры и кислорода воздуха, вызывающий лесной пожар. Процесс горения начинается не сразу, а последовательно проходит следующие фазы;
1. Предварительный нагрев и подсушивание с выделением водяных паров (120°С); высыхание, горение с выделением водяных паров - горючих веществ (кислот, смол) - 260°С.
2. Воспламенение газов (315-425°С). Пламенное горение с выделением дыма, углекислого газа, водяных паров и несгоревших газов (650- 1095°С). 3. Обугливание и горение углей до полного сгорания горючих веществ. В процессе горения выделяется большое количество тепла, которое передается окружающей среде, а также очередной порции горючих материалов, путем конвекции, излучения и проводимости, что приводит к распространению горения. Конвекция - распространение тепла путем подъема массы горячего воздуха над местом горения в виде конвекционной колонки. Излучение - распространение тепла в виде лучистой энергии по радиусу во всех направлениях от источника горения.
Проводимость - распространение тепла по горючим материалам от очага горения. Выделение большого количества тепла и его распространение создают условия для возникновения новых очагов горения. Так в конвекционной колонке часто находятся горящие ветки, пучки хвои, которые поднимаются над лесным пологом, а затем опускаются на лес на расстоянии 200-300 иболее метров от основного очага горения, в зависимости от скорости ветра и наклона конвекционной колонки, и создают новые очаги горения. Излучение тепловой энергии вызывает нагревание и подсушивание окружающего древостоя, что способствует загоранию хвои, температура горения которой составляет 50-60°С. Способность лесных материалов проводить тепло обеспечивает проход горения по валежникам, корням и др. частям древесных растений и возникновение подземных (торфяных) лесных пожаров.
Лесные горючие материалы.
В лесу в изобилии имеются растительные горючие материалы и кислород воздуха. Источник высокой температуры (огонь), который может замкнуть символический треугольник (рис. 1) и вызвать горение, попадает извне. Это оставленный без присмотра и разведенный вне установленного места костер, брошенный горящей окурок или спичка, искры из выхлопных труб различных механизмов, выжигание остатков прошлогодней растительности, а также другие антропогенные источники огня, связанные с деятельностью человека. Природным источником огня являются разряды молний облако-земля. Возможность распространения горения по напочвенному покрову, с которого начинаются все лесные пожары, зависит от количества и. непрерывности слоя проводников горения, таких как кустистых лишайников, мхов, опада. подстилки и др. не менее 0.2 кг на м2.
По условиям загорания горючие материалы можно разделить на две основные группы: легковоспламеняющиеся и быстрогорящие материалы (проводники горения) - сухая трава, мхи. лишайники, отмершие листья, хвоя, мелкие ветки, сучья, некоторые кустарники, самосев и др. Эти материалы обеспечивают быстрое распространение огня и служат воспламенителями для медленно воспламеняющихся материалов; к медленно воспламеняющимся лесным горючим материалам относится валежник, пни, нижние слои лесной подстилки, кустарники и деревья. Эта группа горючих материалов при горении выделяет большое количество тепла и способствует развитию и усилению действия пожара. Имеется также третья группа - травянистых растений, которые в следствии высокого влагосодержания сдерживают распространение горения. В зависимости от видов горючих материалов, характерных для определенных типов леса и категорий лесных площадей, устанавливается опасность возникновения лесных пожаров.