Ученые разработали метод сезонного прогнозирования лесных пожаров на западе США

Согласно экспериментальному методу прогнозирования, разработанному учеными Национального центра атмосферных исследований (NCAR), предстоящий сезон лесных пожаров на западе США, вероятно, будет более суровым, чем в среднем, но не таким разрушительным, как прошлогодний, приблизившийся к рекордному.

Новый метод, подробно описанный в рецензируемом исследовании, анализирует осадки, температуру, засуху и другие климатические условия зимой и весной, чтобы предсказать масштабы лесных пожаров по всему западу США следующим летом. Исследовательская группа разработала метод, применив методы машинного обучения к данным о каждом пожароопасном сезоне с 1984 года, когда стали доступны современные спутниковые измерения пожаров. Применяя свой метод к предстоящему сезону, ученые предсказали, что этим летом на западе выгорит от 1,9 до 5,3 миллиона акров, с наиболее вероятным значением в 3,8 миллиона акров. Хотя это значительно меньше рекордных 8,7 миллиона акров, сгоревших в 2020 году, такой результат станет 8-м по величине показателем с 1984 года и частью долгосрочной тенденции к увеличению площадей пожаров.

«Наше исследование показывает, что климатические условия предшествующей зимы и весны могут объяснить более 50% межгодовой изменчивости и общей тенденции летней пожарной активности, — сказал ведущий автор исследования, ученый NCAR Ронни Аболафия-Розенцвейг. — Это дает нам возможность прогнозировать пожарную активность до начала летнего пожароопасного сезона». Ученые подчеркивают, что их прогноз в настоящее время предназначен только для исследовательских целей, но в будущем метод может помочь пожарным службам в планировании ресурсов.

Исследователи использовали обобщенные аддитивные статистические модели — инструменты машинного обучения, чтобы выявить взаимосвязь между климатическими условиями с ноября по май и площадью выгорания с июня по сентябрь. Они обнаружили, что сухость воздуха (дефицит давления пара) в нижних слоях атмосферы зимой и весной оказывает особенно сильное влияние на летние пожары. Ключевым фактором оказался апрельский снежный покров, который, тая, увлажняет почву и воздух в теплое время года. «Если в апреле большой снежный покров, он будет таять дольше, и происходит более устойчивый перенос влаги с поверхности в атмосферу с поздней весны до лета. В случае же меньшего снежного покрова летом будут и более сухая поверхность земли, и более сухая атмосфера, что создает условия, благоприятствующие распространению пожаров», — пояснил Аболафия-Розенцвейг.

Ученые пришли к выводу, что зимние и весенние климатические условия могут объяснить до 53% межгодовой изменчивости площадей летних пожаров. При учете летних условий, таких как осадки и сухость воздуха, объяснимая изменчивость возрастает до 69%. Моделирование также показало, что климатические переменные, такие как рост температур и устойчивые засухи, могут объяснить 83% увеличения площадей пожаров с 1984 года. Экспериментальный прогноз на этот год указывает, что этим летом на западе выгорит на 38% больше земель, чем в среднем с 1984 года. В будущем ученые планируют добавить в модель локальные климатические переменные, такие как ветер, для прогнозирования условий на уровне штатов или даже округов.