Том 26, номер 03, статья № 4

Аннотация:

Делается попытка построения прогноза интенсивности пожаров с заблаговременностью 1 сут на основе спутниковых измерений интенсивности излучения от пожаров. Прогноз базируется на модели пороговой авторегрессии. Метод оценки порогов на основе визуализации статистических характеристик сортированного ряда позволил выделить шесть категорий интенсивности излучения, прогноз по которым велся отдельно. В уравнение авторегрессии также вошел пожарный индекс Нестерова. В работе использованы данные по Центрально-Европейскому региону за лето 2010 г. Показано, что для всех категорий пожаров такой прогноз имеет преимущество перед инерционным. Значимая зависимость от пожарного индекса Нестерова не прослеживается для групп с высокой и очень высокой интенсивностью пожаров. На основе данных об интенсивности излучения пожаров за текущие сутки и прогноза этой величины на следующие сутки прогнозировались также эмиссии аэрозолей (PM10) от лесных пожаров. Лучшее качество прогнозов на основе пороговой регрессии по сравнению с инерционным прогнозом достигнуто для первых двух (по малости) категорий интенсивности пожаров, которые доминировали по числу, и для последних двух (наиболее интенсивные пожары), доминировавших по охваченной ими площади. Показатели качества прогноза для средних категорий статистически значимо не отличаются от аналогичных показателей инерционного прогноза. Развитый метод планируется использовать для прогнозов загрязнения атмосферы на основе современной химическо-транспортной модели.

Ключевые слова:

пожары, прогноз, интенсивность излучения, измерения со спутников, пороговая авторегрессия

Список литературы:

1. Barriopedro D., Fischer E.M., Luterbacher J., Trigo R.M., Garcia-Herrera R. The Hot Summer of 2010: Redrawing the Temperature Record Map of Europe // Science. 2011. V. 332, N 6026. P. 220-224.
2. Meehl G.A., Tebaldi C. More intense, more frequent, and longer lasting heat waves in the 21th century // Science. 2004. V. 305, N 5686. P. 994-997.
3. Konovalov I.B., Beekmann М., Kuznetsova I.N., Yu-rova A., Zvyagintsev A.M. Atmospheric impacts of the 2010 Russian wildfires: integrating modelling and measu-rements of an extreme air pollution episode in the Moscow region // Atmos. Chem. and Phys. 2011. V. 11, N 19. P. 10031-10056.
4. Еланский Н.Ф., Мохов И.И., Беликов И.Б., Березина Е.В., Елохов А.С., Иванов В.А., Панкратова Н.В., Постыляков О.В., Сафронов А.Н., Скороход А.И., Шумский Р.А. Газовый состав приземной атмосферы в Москве в экстремальных условиях лета 2010 г. // Докл. РАН. 2011. Т. 437, № 1. С. 90-96.
5. Звягинцев А.М., Блюм О.Б., Глазкова А.А., Котельников С.Н., Кузнецова И.Н., Лапченко В.А., Лезина Е.А. Аномалии концентраций малых газовых составляющих в воздухе eвропейской части России и Украины летом 2010 г. // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 7. С. 582-588.
6. Гришин А.М. Математическое моделирование лесных пожаров и новые способы борьбы с ними. Новосибирск: Наука, 1992. 408 c.
7. Барановский Н.В. Модель прогноза и мониторинга лесной пожарной опасности // Экология и промышленность России. 2008. № 9. С. 59-61.
8. Зденева М.Я., Виноградова М.В. Метод среднесрочного прогноза степени пожарной опасности в лесах по метеорологичеким условиям // Метеорол. и гидрол. 2009. № 1. С. 16-26.
9. Данеев А.В., Русанов В.А., Удилов Т.В., Шарпинский Д.Ю. К методам оперативного прогнозирования фронта лесного пожара // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2008. № 3. С. 38-46.
10. Парамонов А.В. Моделирование и прогноз развития лесопожарных ситуаций с использованием векторных авторегрессионных процессов // Вестн. Российского ун-та дружбы народов. Сер. Математика, информатика, физика. 2009. № 2. С. 66-73.
11. Ichoku C., Kaufman Y.J. A method to derive smoke emission rates from MODIS fire radiative energy measu-rements // IEEE Trans. Geosci. and Remote Sens. 2005. V. 43, N 11. P. 2636-2649.
12. Wooster M.J., Roberts G., Perry G.L.W., Kaufman Y.J. Retrieval of biomass combustion rates and totals from fire radiative power observations: FRP derivation and calibration relationships between biomass consumption and fire radiative energy release // J. Geophys. Res. D. 2005. V. 110, N 24311. P. 1-24.
13. Tong H. On a threshold model // Pattern recognition and signal processing. NATO ASI Series E: Applied Sc. (29) / Ed. C. Chen. Amsterdam: Sijthoff & Noordhoff, 1978. P. 575-586.
14. Tsay R.S. Testing and modeling threshold autoregressive processes // J. Amer. Statistic. Associat. 1989. V. 84, N 405. P. 231-240.
15. Нестеров В.Г. Горимость леса и методы ее определения. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1949. 76 c.
16. Potter B.E. A dynamics based view of atmosphere-fire interactions // Int. J. Wildland Fire. CSIRO. 2002. V. 11, N 4. P. 247-255.
17. Larkin N.K., O'Neill S.M., Solomon R., Raffuse S., Strand T., Sullivan D.C., Krull C., Rorig M., Peterson J., Ferguson S. The BlueSky smoke modeling framework // Int. J. Wildland Fire. 2009. V. 18, N 8. P. 906.