Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 5. С. 373-384
Характерные значения количества осадков при возникновении пожаров от молний в Западной Сибири по данным реанализа и спутникового мониторинга
Е.В. Харюткина
1, 2 , Е.И. Морару
1 , К.Н. Пустовалов
1, 2 1 Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Россия
2 Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
Одобрена к печати: 16.08.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-5-373-384
На фоне меняющегося климата происходит увеличение молниевой активности, что может приводить к росту вероятности возгораний, особенно в арктической зоне Сибири, поскольку здесь они происходят чаще, чем на юге — в 30 и 20 % случаев от всех пожаров соответственно. В работе для Западной Сибири получены характерные значения общего количества атмосферных осадков, при которых возникают пожары из-за молний, в тёплый сезон с 2016 по 2021 г. по данным ренализа ERA5-Land (англ. Land component of the fifth generation of European ReAnalysis) и спутникового мониторинга GPM IMERG (англ. Integrated Multi-satellitE Retrievals for Global Precipitation Measurement). Проведена верификация данных об осадках с данными наблюдений на метеостанциях. В целом данные реанализа и спутникового мониторинга воспроизводят общую изменчивость количества осадков, однако данные реанализа завышают значения количества осадков, а спутниковые занижают. Получено, что медианные оценки количества осадков в Западной Сибири составляют 0,5 мм/сут по ERA5-Land и 0 мм/сут по GPM IMERG. Наибольшее число пожаров наблюдается при количестве осадков до 2,5 мм/сут (от «сухих» гроз): 87 и 93 % соответственно. Возгорания от молнии при большем количестве осадков (в диапазоне 2,5–8,0 мм/сут при вероятности 95 %) возникают преимущественно в зоне тундры и лесоболотных экосистем. Эти случаи фактически остаются неучтёнными при оценке степени пожароопасности региона. Полученные результаты исследования будут полезны для задач, связанных с повышением точности методов прогноза потенциальной пожарной опасности, что поможет заблаговременно принять меры по адаптации к изменяющимся условиям природной среды и сократить экономический ущерб от пожаров.
Ключевые слова: атмосферные осадки, характерные значения, молнии, лесные пожары, сухие грозы, Западная Сибирь, спутниковые данные, данные реанализа, данные наблюдений
Полный текстСписок литературы:
- Горбатенко В. П., Кужевская И. В., Пустовалов К. Н. и др. Оценка изменчивости конвективного потенциала атмосферы в условиях изменяющегося климата Западной Сибири // Метеорология и гидрология. 2020. № 5. С. 108–117.
- Морару Е. И. Пространственно-временная изменчивость адвекции тепла и влаги из океанов Северного полушария в Северную Евразию: дис. … канд. физ.-мат. наук. Томск, 2022. 135 с.
- Петин А. Н., Васильев П. В. Геоинформатика в рациональном недропользовании. Белгород: БелГУ, 2011. 268 с.
- Хромов С. П., Мамонтова Л. И. Метеорологический словарь. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 620 с.
- Chen Y., Romps D. M., Seeley J. T. et al. Future increases in Arctic lightning and fire risk for permafrost carbon // Nature Climate Change. 2021. V. 11. P. 404–410. DOI: 10.1038/s41558-021-01011-y.
- Dowdy A. J., Mills G. A. Atmospheric states associated with the ignition of lightning-attributed fires. Melbourne: Centre for Australian Weather and Climate Research, 2009. 35 p.
- Drohan J. Predicting dry lightning risk nationwide // JFSP Briefs. 2012. V. 149. P. 1–6.
- Hall B. L. Precipitation associated with lightning ignited wildfires in Arizona and New Mexico // Intern. J. Wildland Fire. 2007. V. 16. P. 242–254. DOI: 10.1071/WF06075.
- Huffman G. J., Stocker E. F., Bolvin D. T. et al. GPM IMERG Final Precipitation L3 1 day 0.1 degree × 0.1 degree V07. Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center (GES DISC), 2023. DOI: 10.5067/GPM/IMERGDF/DAY/07.
- Kalashnikov D. A., Abatzoglou J. T., Nauslar N. J. et al. Meteorological and geographical factors associated with dry lightning in central and northern California // Environmental Research: Climate. 2022. V. 1. Article 025001. DOI: 10.1088/2752-5295/ac84a0.
- Kalashnikov D. A., Abatzoglou J. T., Loikith P. C. et al. Deepti singh lightning-ignited wildfires in the western United States: Ignition precipitation and associated environmental conditions // Geophysical Research Letters. 2023. V. 50. Article e2023GL103785. 10 p. DOI: 10.1029/2023GL103785.
- Kartavykh M. S., Pustovalov K. N., Nagorskiy P. M. Verification of GPM IMERG data on the total precipitation in Western Siberia in the warm season // Proc. SPIE. 2022. V. 12341. Article 123412U. DOI: 10.1117/12.2644772.
- Kharyutkina E. V., Loginov S. V., Martynova Yu. V., Sudakov I. (2022a) Time series analysis of atmospheric precipitation characteristics in Western Siberia for 1979–2018 across different datasets // Atmosphere. 2022. V. 13. Article 189. DOI: 10.3390/atmos13020189.
- Kharyutkina E. V., Pustovalov K. N., Moraru E. I., Nechepurenko O. (2022b) Analysis of spatio-temporal variability of lightning activity and wildfires in Western Siberia during 2016–2021 // Atmosphere, 2022. V. 13. Article 669. DOI: 10.3390/atmos13050669.
- Kharyutkina E. V., Moraru E. I., Pustovalov K. N., Loginov S. Lightning-ignited wildfires and associated meteorological conditions in Western Siberia for 2016–2021 // Atmosphere. 2024. V. 15. Article 106. DOI: 10.3390/atmos15010106.
- Larjavaara M., Pennanen J., Tuomi T. J. Lightning that ignites forest fires in Finland // Agricultural and Forest Meteorology. 2005. V. 132. P. 171–180. DOI: 10.1016/j.agrformet.2005.07.005.
- Pérez-Invernón F. J., Huntrieser H., Soler S. et al. Lightning-ignited wildfires and long-continuing-current lightning in the Mediterranean Basin: Preferential meteorological conditions // Atmospheric Chemistry and Physics. 2021. V. 21. P. 17529–17557. DOI: 10.5194/acp-21-17529-2021.
- Peterson D., Wang J., Ichoku C., Remer L. A. Effects of lightning and other meteorological factors on fire activity in the North American boreal forest: Implications for fire weather forecasting // Atmospheric Chemistry and Physics. 2010. V. 10. P. 6873–6888. DOI: 10.5194/acp-10-6873-2010.
- Pineda N., Rodríguez O. ERA5 reanalysis of environments conducive to lightning-ignited wildfires in Catalonia // Atmosphere. 2023. V. 14. Article 936. DOI: 10.3390/atmos14060936.
- Rorig M. L., Ferguson S. A. Characteristics of lightning and wildfire ignition in the Pacific Northwest // J. Applied Meteorology and Climatology. 1999. V. 38. P. 1565–1575. DOI: 10.1175/1520-0450(1999)038<1565:COLAWF>2.0.CO;2.
- Veraverbeke S., Rogers B. M., Goulden M. L. et al. Lightning as a major driver of recent large fire years in North American boreal forests // Nature Climate Change. 2017. V. 7. P. 529–534. DOI: 10.1038/nclimate3329.
- Von Storch H., Zwiers F. W. Statistical analysis in climate research. Cambridge: Cambridge University Press, 1999. 484 p. https://doi.org/10.1017/CBO9780511612336.
- Voropay N., Ryazanova A., Dyukarev E. High-resolution bias-corrected precipitation data over South Siberia, Russia // Atmospheric Research. 2021. V. 254. Article 105528. DOI: 10.1016/j.atmosres.2021.105528.