CC BY
21
УДК 630.62, 504.062
СИЛЬНЫЙ ВЕТЕР КАК ОПАСНЫЙ ФАКТОР ДЛЯ ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ В ЮЖНО-ТАЕЖНОЙ ЗОНЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Мария Алексеевна Мельник
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, Россия, г. Томск, пр. Академический, 10/3, кандидат географических наук, научный сотрудник лаборатории самоорганизации геосистем, тел. (3822)49-22-23, e-mail: melnik-m-a@yandex.ru
Сергей Андреевич Мельник
Томский лесотехнический техникум, 634009, Россия, г. Томск, ул. К. Маркса, 22, кандидат биологических наук, директор, тел. (3822)51-43-59, e-mail: melnik-sergej@yandex.ru
В работе рассматривается многофакторное влияние ветровой активности на сферу лесопользования в южно-таежной зоне Западной Сибири. Проведена оценка пространственного распределения повторяемости сильных ветров по лесозаготовительным сезонам года.
Ключевые слова: сильный ветер, риски, опасные природные явления, рациональное лесопользование.
STRONG WIND AS FACTOR OF HAZARDS FOR FOREST MANAGEMENT IN THE SOUTHERN TAIGA ZONE OF WESTERN SIBERIA
Mariya A. Melnik
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS, 634055, Russia, Tomsk, 10/3 Akademichesky Av., Candidate of geographic science, Research Scientist, tel. (3822)49-22-23, e-mail: melnik-m-a@yandex.ru
Sergey A. Melnik
Tomsk College of forestry, 634009, Russia, Tomsk, 22 Karl Marx str., Candidate of biological science, Director, tel. (3822)51-43-59, e-mail: melnik-sergej@yandex.ru.
This paper considers the multifactorial impact of wind activity on the sphere of forest management in the southern taiga zone of Western Siberia. Presents the estimation of the spatial distribution of frequency of occurrence of strong winds by the logging season.
Key words: strong wind, risks, natural hazards, sustainable forest management.
При разработке стратегий эффективного развития и функционирования лесопромышленного и лесохозяйственного комплекса возникает необходимость владения полной и достоверной информацией о возможных природно-климатических и социально-экономических опасностях и связанных с ними рисках.
Анализ опасных и неблагоприятных явлений для лесопользования южнотаежной зоны Западной Сибири крайне актуален. Южная тайга Западной Сибири находится в центральной части территории России, на юге Западносибирской физико-географической страны. В состав подзоны южной тайги попадают южные части Тюменской, Томской областей, северная часть Омской и Новосибирской областей. Климат умеренно-континентальный с жарким, достаточно увлажненным летом и холодным продолжительным зимним периодом. Здесь на
подзолистых и дерново-подзолистых почвах преобладают темнохвойные леса. На речных террасах встречаются сосновые боры. На плоходренированных междуречьях располагаются болотные массивы [1]. Для данной территории развитие и полномасштабное ведение лесохозяйственной деятельности, обусловленное наличием значительного древесно-ресурсного потенциала, ограничивается неблагоприятными природно-климатическими условиями.
Критерии опасности для лесопользования определяются не только совокупностью природных факторов, но и структурой лесов, а также спецификой лесохозяйственной и лесопромышленной деятельности. На основании этого для лесопользования опасные природные явления нами подразделяются на два класса: опасности, приводящие к ухудшению экологических и сырьевых функций леса, т.е. явления, влекущие деградацию или гибель древостоя, а также опасности, осложняющие ведение лесозаготовительной и лесохозяйственной деятельности [2].
Первый класс включает в себя: лесопатологические опасности (болезни леса и энтомовредители); погодно-климатические опасности (ураганные ветры, грозы, заболачивание); социально-экономические опасности (лесные пожары антропогенного генезиса, незаконные рубки, рекреационная нагрузка, нерегла-ментированное побочное использование лесных ресурсов).
Второй класс охватывает: гидрологические опасности (короткий навигационный период, наводнения, подтопления, интенсивное поступление талых вод, длительное стояние высоких вод); погодно-климатические опасности (ураганные ветры, морозы, высокий снежный покров, грозы, обильные продолжительные осадки, интенсивный сток талых вод, позднее установление отрицательных температур в осенне-зимний период и ранний сход снежного покрова); социально-экономические опасности (лесные пожары антропогенного генезиса, незаконные рубки).
Особое место в представленном списке факторов занимают сильные, порывистые ветры. В стандартный перечень опасных метеорологических явлений [3] для исследуемой территории включены такие явления, как очень сильный ветер (средняя скорость более 20 м/с), ураганный ветер (порывы ветра 30 м/с и более) и шквал (кратковременное усиление скорости ветра до 25 м/с). Для отдельных отраслей экономики дополнительно выделяют явления, которые значительно затрудняют или препятствуют хозяйственной деятельности, так для сферы лесопользования опасными считаются ветры со скоростью 15 м/с и более. Данное явление ежегодно наблюдается на всей территории южной тайги Западной Сибири, иногда достигая 35 случаев в год (для метеостанции Ялуторовск, 2011 и 2012 гг.).
Анализ повторяемости сильных ветров по 23 метеостанциям южнотаежной зоны Западной Сибири за период с 2005 по 2015 гг. показал сезонную выраженность и значительную неравномерность данного показателя по месяцам (рис. 1). В среднем по исследуемой территории наибольшая ветровая активность приходится на май, а для некоторых станций на другие месяцы. По данным метеостанций Знаменское Омской области, Тобольск, Ялуторовск и
50 40 30 20 10 0
.1
l.llll
ío' #
Уват Тюменской области самым неблагоприятным месяцем является апрель, а для станций Омской области Усть-Ишим - март, для Тевриза - июнь.
Для исследования неблагоприятного влияния сильных ветров на сферу лесопользования был проведен анализ повторяемости данного фактора по лесозаготовительным сезонам года. Условно были выделены зимний (с декабря по март) и летний (с июня по сентябрь) заготовительные периоды, а также весеннее (апрель, май) и осеннее (октябрь, ноябрь) межсезонье. Наибольшая вероятность возникновения сильных ветров наблюдается в весеннее межсезонье, значительно возрастая в юго-восточной части региона (рис. 2 Б). В зимний лесозаготовительный сезон (рис. 2 А) не наблюдается значительной пространственной дифференциации по данному показателю, опасность возникновения сильного ветра увеличивается в феврале и марте. Негативное влияние ветровой активности в летний лесозаготовительный сезон возрастает за счет сильных ветров в июне, наиболее часто фиксируемых на севере Омской области (рис. 2 В). Самым менее опасным является период осеннего межсезонья, в это время сильные ветры маловероятны (рис. 2 Г).
Рис. 1. Распределение ветров со скоростью более 15 м/с по месяцам за 2005-2015 гг. для южной тайги Западной Сибири
А
Рис. 2. Пространственное распределение вероятности (%) возникновения
сильных ветров по лесозаготовительным сезонам:
А - зимний лесозаготовительный сезон; Б - весеннее межсезонье; В - летний лесозаготовительный сезон; Г - осеннее межсезонье
Б
Сильные ветры влекут за собой явления ветровалов и ветроломов. Вывал деревьев чаще всего наблюдается в весенний период, что можно объяснить совокупностью двух факторов. С одной стороны - в данный период возникновение сильных, порывистых ветров наиболее вероятно. А с другой - оттаивание верхнего корнеобитаемого слоя почвы и нахождение низлежащих горизонтов в мерзлотном состоянии приводит к сильному обводнению корневой системы и, как следствие, к снижению способности деревьев противостоять ветровым нагрузкам. Особенно опасен весенний период для деревьев с поверхностной корневой системой, произрастающих на плохо дренированных почвах. Из основных лесообразующих пород региона наиболее подвержена ветровалу ель.
В наибольшей степени подвержены ветроломам в течение всего года древесные породы с мягкой древесиной, такие как, широко распространенная в южно-таежной зоне Западной Сибири, осина.
Особое внимание следует уделить оценке степени опасности возникновения сильных ветров в пожароопасный период, ветровая активность является определяющим фактором при стихийном и катастрофичном распространении лесных пожаров.
Ураганные ветры, не только оказывают негативное влияние на экологические и сырьевые функции леса, но и значительно осложняют ведение лесозаготовительной и лесохозяйственной деятельности. Ручная валка леса запрещена при скорости ветра более 10 м/с, тоже ограничение действует при сортимент-ной и хлыстовой заготовке [4]. Сильный ветер также выступает лимитирующим фактором при погрузке древесины, работы приостанавливаются, если скорость превышает 12,5 м/с. Ветер также оказывает неблагоприятное воздействие на доступность лесозаготовительных делянок и на условия вывоза древесины. В зимний период наиболее подвержены негативному влиянию ветровой деятельности периферийные проселочные дороги и зимники - снежные заносы и «переметы» временно парализуют их функционирование. Ветровая активность в мае значительно усиливает гидрологическую опасность, что приводит к приостановке навигации и сокращению сроков вывозки древесины.
Однако, кроме отрицательного воздействия, сильные ветры оказывают и положительное влияние на лесопользование, в частности, на лесовозобновление, поскольку выступают агентами распространения семян. В виду того, что хвойные породы распространяются только с помощью семян, сила ветра в период их вылета играет большое значение для обсеменения вырубок. Совпадение массового вылета семян хвойных пород с весенне-летним периодом наибольшей ветровой активности способствует их разлету на большие расстояния от стен леса в количестве достаточном для дальнейшего успешного возобновления. Таким образом, сильные ветры обеспечивают обсеменение больших по площади сплошных вырубок, тогда как, в отсутствии ветров процесс естественного возобновления может растянуться на десятилетия.
Комплексный анализ влияния ветровой активности на сферу лесопользования в южно-таежной зоне Западной Сибири показал, что данное опасное явление возникает ежегодно на всей исследуемой территории с различной интен-
сивностью, имеет ярко выраженную сезонность, существенно ухудшает экологические и сырьевые качества леса, а также осложняет ведение лесозаготовительной деятельности. Обозначенные сезонные и территориальные особенности возникновения сильных ветров следует учитывать при организации эффективного и бесперебойного функционирования лесопромышленного комплекса.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Раковская Э. М., Давыдова М.И. Физическая география России. (учебник для вузов в 2 ч.). - Ч.2: Азиатская часть, Кавказ и Урал. - М.: ВЛАДОС. - 2003. - 297 с.
2. Melnik M.A., Fuzella T.Sh. Regional analysis of environmental and climatic hazards from the perspective of effective forest management // SGEM 2014: 14-th International Multidisciplinary Scientific GeoConference "SGEM 2014". GeoConference on Water Resources. Forest, Marine And Ocean Ecosystems, ISBN 978-619-7105-03-2 / ISSN 1314-2704, 17-26, June, 2014. -Bulgaria, Albena, 2014. - Vol. II, - P. 435-441.
3. Перечень и критерии опасных природных явлений, действующие на территории деятельности ФГБУ "Западно-Сибирское УГМС". URL: http://www.meteo-nso.ru/pages/115
4. Шегельман И.Р., Скрипник В.И., Галактионов О.Н. Техническое оснащение современных лесозаготовок. С.-Пб.: Профи-Информ, 2005. 342 с.
© М. А. Мельник, С. А. Мельник, 2016
