 |
|
Все последние события из жизни вулканологов, сейсмологов |
 |
|
 Главной причиной возникновения природных пожаров является дегазации метана и водорода через геологические разломы, порождаемые ими сухие грозы и самовоспламеняющиеся гремучие смеси Первый доклад кандидата географических наук Петра Владимировича Люшвина «Природные равнинные пожары и как их минимизировать: о роли выходов радона и метана из геологических разломов в возникновении природных пожаров» был сделан 3 августа 2017 года на конференции экспертного клуба ИА REGNUM «Можно ли остановить лесные пожары? — Можно!», на которой было рассказано о новых механизмах возникновения природных пожаров, связанных с дегазацией Земли. За прошедшие месяцы П. В. Люшвин систематизировл новый эмпирический материал, в частности, связанный с аномалиями магнитного поля Земли в периоды усиления дегазации метана и нарастания природных пожаров, также были проанализированы дополнительные данные космического мониторинга концентрации метана в тропосфере. Также выявленно увеличение содержания метана и углекислого газа в приземной атмосфере при региональной тектонической активизации. На фоне текущего роста общепланетарной сейсмичности это указывает на наличие природной составляющей в глобальном увеличении концентапции малых парниковых газов. Техническая сложность космического мониторинга дегазации водорода, который как и метан выполняет роль, по выражению Люшвина, «катализатора природных пожаров», была решена в работах доктора геолого-минералогических наук, автора водородной теории разрушения озонового слоя атмосферы Владимира Леонидовича Сывороткина. Водород, который не сгорает в атмосфере из-за молний или в следствие самовозгорания при образовании гремучей смеси, не удерживается притяжением Земли и улетает в открытый космос, по пути разрушая озон и тем самым оставляя на озоносфере как планетарной фотоплатинке отпечатки в виде озоновых дыр. Подробности читайте в докладе В.Л. Сывороткина на той же конференции «О природе природных пожаров: Начнет ли МЧС слушать ученых». * * * Введение Ежегодно в умеренных широтах с наступлением тепла, а в тропиках — сухого сезона, возникают массовые возгорания. Совмещение карт очагов пожаров с геологической информацией в ряде регионов России (Московском, Уральском и Сибирском), а также в Корее, Средиземноморье, Индии, Америке и Тасмании указывает на приуроченность значительной части возгораний к положительным аномалиям магнитного поля и массовой дегазации метана — важнейшего фактора возникновения природных возгораний. Каждую весну и лето регионы России охватывают массовые пожары. Принято считать, что пространственно-временное распределении возгораний хаотично. Однако это не так. В изменении погоды центра европейской части России прослеживается квазиприливная 36-летняя цикличность (1935?1936? — 1972 — 2010 гг.). Эта цикличность проявляется в экстремально высоких температурах воздуха и малом количестве осадков, что способствует возникновению и разрастанию пожаров. Бывают высокотемпературные маловодные годы, сопровождающиеся массовыми возгораниями, не укладывающиеся в эту цикличность, например, 2002 год. В антициклональных условиях удушающего знойного лета 2010 года горел европейский центр России. Площадь пожаров в нём в несколько раз превысила фоновую (2009 г.). Длительность и масштабность пожаров обуславливалась возгораниями осушенных торфяников, относительная влажность торфа в которых вследствие продолжительной сухой погоды снизилась ниже 50%. В среднем в день возникало 50 пожаров, с ними не успевали справляться ни МЧС, ни «проверенное средство» — крестные ходы. На Урале и в Южной Сибири по количеству пожаров 2010 год кратно превысил 2009-й. В отсутствие всплесков концентрации метана в нижней тропосфере Желтого моря на его берегах возникают лишь фрагментарные пожары (Рис.1а), при повышении концентрации метана всего на 10% массовые возгорания охватывают всю Северную Корею и «останавливаются» у границы с Южной Кореей. Пожары в целом не минуют Южную Корею и Японию, но в них они лишь фрагментарны, так, по-видимому, сказывается культура землепользования и работа противопожарных служб (Рис.1б).  Совмещение карт очагов пожаров с другими геофизическими данными в Московском, Уральском и Сибирском регионах указывает на приуроченность значительной части возгораний к положительным аномалиям магнитного поля в районах выходов глубинных стволовых каналов дегазации флюидов, которые характеризуются повышенным тепло-массообменом и резкими изменениями амплитудно-частотных характеристик электромагнитных полей. Ионизация воздуха, вызванная дегазацией флюидов (метана, водорода и родона), способствует снижению атмосферной влажности, частоты и количества осадков на четверть по сравнению с периферией, появлению «статичных» минимумов атмосферного давления, в которых отсутствует однозначная связь между амплитудой атмосферного давления и приращением высотных отметок. «Спичка» природных пожаров — сухие грозы. Например, в среднем Подвинье на территориях с повышенным магнитным полем находят много поврежденных грозами деревьев, на периферии Вельско-Устьянского узла наблюдается четырехкратное увеличение числа гроз. Аналогичная ситуация и в Горном Алтае [8, 9]. По данным Рослесхоза и МЧС, две трети возгораний в Якутии возникает из-за сухих гроз, на Ямале — 90% [18, 22]. По данным международной статистики, число жертв, связанных с молниями, достигает 10 тысяч человек ежегодно [1]. * * * Подмосковный регион В Москве уровень радиации находится в диапазоне 60?100 нзб/ч. Около железобетонных объектов, в которых гранитная крошка была использована в качестве наполнителя, и над гранитной брусчаткой уровень радиации повышается до 200 нзб/ч. На территории Подмосковья имеются «радиационные ямы», где на площади в десятки-сотни квадратных метров уровень снижается до 30 нзб/ч. В зоне разломов земной коры уровень радиации повышается до 180?300 нзб/ч, ширина таких зон достигает нескольких десятков метров. Главное горючее ископаемое Московского региона — торф, его запасы превышают 109 тонн. Основные месторождения располагаются в Сергиево-Посадском, Шатурском, Егорьевском, Орехово-Зуевском, Талдомском и Дмитровском районах. Некоторые из них находятся над разломами земной коры с положительными аномалиями магнитного поля (Рис. 2). Анализ пространственно-временного распределения гроз в Подмосковье показал их кратное учащение в районах с повышенными аномалиями магнитного поля над разломами земной коры как раз у торфяников Орехово-Зуева, Шатуры, южнее Егорьевска. Масштабных пожаров на севере Подмосковья не было, нет там и повышенных аномалий магнитного поля [11, 12, 21].  Среднемесячное число гроз (а) — в июле и (б) в августе 2012 и 2013 годов; (в) — карта торфяников Подмосковья; (г) — фрагмент карты аномалий магнитного поля [21]; (д) — схематическая тектоническая карта (1 — установленные разломы земной коры, 2 — предполагаемые, 3 — изогипсы поверхности фундамента); (е) — карта пожаров 2010 года (красные точки). В конце мая на юге Подмосковья традиционно начинается сезон гроз. В сосновых борах в сухую жаркую погоду пожарная опасность достигает 4?5-го классов. Достаточно искры, чтобы спровоцировать пожар. В сезон сухих гроз, когда грозы не заканчиваются проливными дождями, сыплющиеся с неба искры нередко оставляют за собой пораженные молниями деревья, которые порой загораются не сразу. Грозовой разряд, пробивая дерево, уходит в корень, в лесную подстилку, которая может тлеть несколько дней, прежде чем огонь вырвется наружу и перерастет в пожар. В хвойных лесах развитию пожаров способствуют эфирные масла. Наиболее длительны пожары в торфяниках, площадь пожароопасных торфяных участков ?75 тыс. га. Пожары на торфяниках, как правило, начинаются не раньше июля. Обусловлено это условиями возгорания торфа (деятельностью микроорганизмов в присутствии кислорода при влажности торфа ниже 40%). В июле 2010 года влажность торфа упала ниже 10%. Благоприятствует пожарам биогаз, его концентрация в заболоченных грунтах изменяется от величин, равновесных с атмосферой, до концентраций самовозгорания. Молнии возникают «не только в грозу или ураган, но и во время песчаных бурь (так называемые сухие грозы), а также во время извержений вулканов» [7]. Одна из причин катастрофического масштаба лесных пожаров в XXI веке — ликвидация государственной лесной охраны: прекращение профилактической работы предупреждения пожаров; разрушение механизмов выявления и тушения пожаров на ранних стадиях. Ситуацию усугубляет неопределенность статуса многих территорий. Неясность зон ответственности различных ведомств и организаций за тушение пожаров на землях тех или иных категорий. В 2010 г. большинство крупных торфяных пожаров возникло на землях запаса. * * * Уральский регион Возгорания в Уральском регионе наиболее часто происходят на юге. Летом 2010 года подавляющее число очагов пожаров (площадь обсуждаемых дешифрируемых пожаров от 0,5?2 га и выше) на Среднем Урале произошло вдоль 60-го градуса долготы на протяжении 300?400 км (Рис. 3). Приурочены они к зоне смещения складчатых структур, области положительных аномалий магнитного поля. Региональные землетрясения сконцентрированы у центра очагов пожаров в зоне 50?100 км.  (а) — пожары летом 2009 года; (б) — летом 2010 года; (в) — крупные разломы земной коры и основные направления складчатых структур; (г) — очаги землетрясений 1995?2013 годов.; (д) — аномалии магнитного поля (синие тона — положительные, красные — отрицательные). * * * Южная Сибирь Пожары к западу от Байкала систематически наблюдаются в Алтайском и Красноярском регионах и фрагментарно в Бурятии (Рис. 4). В 2010 году ситуация кардинально изменилась. Массово горело Прибайкалье (Рис. 4б), причем не всё, а в основном 400-километровая сейсмоспокойная полоса аномальных градиентов магнитного поля вдоль северо-заподного разлома земной коры и далее на запад также вдоль разломов. И в других местах Южной Сибири большинство пожаров было приурочено к разломам земной коры между Байкалом и Улан-Удэ, севернее Читы и южнее Улан-Удэ. Порой массово горит тайга на разломе вдоль северного берега Байкала (Рис. 4е).  (а) — пожары летом 2009 года и (б) — летом 2010 года, (в) — очаги землетрясений с 1991 по 2017 год; (г) — аномалии магнитного поля (синие тона — положительные, красные — отрицательные); (д) — крупные разломы и основные направления складчатых структур; (е) — пожары в Байкальском регионе, стрелками показана локализация пожаров у разломов земной коры. * * * Повышение концентраций метана в нижней тропосфере как катализатор возгораний Массовые поступления в приземную тропосферу катализатора грозовых возгораний — метана видны по данным спутниковых наблюдений. Типичные параметры вытянутых по ветру пятен метана, высота от поверхности земли 5 км, ширина около 300 км, длина ?700 км, прирост концентрации ?0,2?0,3 ppmv (Рис. 5).  Объем дегазации метана приблизительно равен 3*10? км * 7 ? 10? км * (0,2?0,3) ppmv * (2?5) км. Разломы показаны на Рис. 6.  При тектонической активизации дегазации содержание метана у земли может достигать концентрации самовозгорания. Над болотами концентрация метана на два порядка выше, чем над иными соседними ландшафтами, весной при оттаивании грунтов болотный газ бурлит [3]. Условия для природных возгораний создаются и в скоплениях органики, например, сухой листвы, стогах сена и соломы. За счет продолжительной фрагментарной болотной дегазации в 2?5-километровой толще атмосферы также образуются фоновые приращения концентрации метана на 5?15%. На рис. 7 сведены картографические данные по пожарам, возгораниям, грозам, магнитным аномалиям и концентрации метана в тропосфере.  Из приведенных ниже региональных сопоставлений концентраций метана в нижней атмосфере с числом возгораний (очагов пожаров) в Бурятии, Средиземноморье, Индии и Северной Америке следует, что повсеместно имеется тенденция кратного увеличения числа пожаров в дни роста поступления метана в атмосферу (Рис. 8?19). В степях и лугах (южная Бурятия — северная Монголия, Северная Африка и Америка) массовые возгорания порой продолжаются менее суток (повсеместно отследить длительность степных пожаров по используемым материалам затруднительно — мешает облачность). Отклонения от тенденции совместных вспышек метана и возгораний обусловлены тем, что массовая дегазация метана явным образом не связана с учащением сухих гроз и сухой погодой. Массово дегазирующий метан — основное начальное топливо для сухих гроз, а также для поддержания и распространения ранее вспыхнувшего огня. Вспышка концентрации метана над Забайкальем 5 апреля 2009 года совпала с массовыми возгораниями в степях юго-востока Бурятии и севера Монголии по сравнению с 4 апреля, когда еще не было усиления дегазации метана (Рис. 8). К 11 апреля массовых пожаров в степях уже не было, леса вдоль Байкала продолжали гореть.  Рост концентрации метана 30 августа 2009 года над северной частью Анатолийского региона способствовал кратному росту числа возгораний в Турции по сравнению с 26 августа, когда не было вспышек дегазации метана (Рис. 9).  Аналогичные ситуации наблюдались на турецком побережье 31 августа 2008 года (Рис. 10), в Греции —   В дельте Нила  Резкое приращение концентрации метана над Северной Африкой 27 августа 2010 года — массовые возгорания на фоне единичных пожаров в предыдущую и последующие недели, когда не было региональных аномалий в полях тропосферного метана (Рис. 13).  Рост концентрации метана в нижней тропосфере 12 октября 2008 года над истоком реки Инд, а 13 февраля 2009 года над её дельтой — кратное увеличение числа возгораний по сравнению предшествующими и последующими неделями, когда значимых аномалий концентрации метана не было (01 и 16.10.2008, 04 и 11.05.2009, соответственно) (Рис. 14, 15).   Увеличение содержания метана у Персидского залива 8 августа 2009 и 7 мая 2010 года — массовые суточные возгорания к северу от залива на фоне единичных возгораний в соседние дни (Рис. 16, 17).   Рост концентрации метана над Великими озерами и у севера Флориды 26 марта 2008 года — массовые возгорания в регионе на фоне фрагментарных пожаров, наблюдавшихся накануне и позже, когда концентрация метана была в норме (Рис. 18).  Большинство очагов пожаров в Калифорнии приурочено к разлому Сан-Андреас (Рис. 19?21). Выбросы метана работают как «катализаторы» возгораний. Например, 03.02.2007, в отсутствие экстремумов в поле тропосферного метана, были зафиксированы лишь единичные пожары. Через день-два выбросы метана у северного побережья Калифорнии (06.02.2007) и рост числа возгораний на порядок, снижение концентрации метана   Рост концентрации метана и в Латинской Америке в окрестностях полуострова Юкатан 4 июля 2010 года привел к увеличению числа возгораний в 2?3 раза по сравнению с 1 и 10 июля (Рис. 21).  * * * Из приведенных материалов следует, что для минимизации природных пожаров, особенно в областях повышенных аномалий магнитного поля и дегазации, целесообразно размещать громоотводы (молниеприемники). Густота их размещения будет зависеть от высоты соседних объектов (деревьев) и высоты самих громоотводов (Рис. 22).  «В 1750 году Франклин изобрел громоотвод (молниеотвод). Ученый отказался патентовать свое изобретение, желая, чтобы оно как можно скорее начало служить людям. Весть о громоотводе Франклина быстро разнеслась по Европе, и его выбрали во все академии, включая и Российскую. Однако в некоторых странах набожное население встретило это изобретение с возмущением. Сама мысль, что человек так легко и просто может укротить главное оружие божьего гнева, казалась кощунственной. В 1780 году в одном небольшом городке на севере Франции горожане потребовали снести железную мачту громоотвода. Дело дошло до судебного разбирательства. Молодой адвокат, защищавший громоотвод от нападок мракобесов, построил защиту на том, что и разум человека, и его способность покорять силы природы имеют божественное происхождение. Все, что помогает спасти жизнь, во благо — доказывал молодой адвокат. Он выиграл процесс и снискал большую известность. Адвоката звали… Максимилиан Робеспьер. Портрет изобретателя громоотвода дан на стодолларовой купюре». [2] В заключение проанализируем внутригодовую изменчивость наземных измерений концентраций парниковых газов: метана (CH4), угарного (CO), углекислого (CO2) газов и водяного пара (RN%) [17]. Общей особенностью годового хода перечисленных малых парниковых газов (метана, угарного и углекислого газа) является летний годовой минимум, обусловленный фотосинтезом (Рис. 23).  В отсутствие землетрясений существует тесная, почти линейная взаимосвязь между изменениями концентраций метана и угарного газа (R>0,9). Область их совместных изменений имеет форму вытянутого лепестка. Связь концентраций СН4 и СО с концентрацией СО2 значительно слабее (Рис. 24).  После корректировки (трансформирования) величин концентраций на годовой ход, в результате которой на треть уменьшаются величины размаха колебаний концентраций, теснота связи между содержаниями метана и угарного газа несколько ослабевает, а между CH4 и СО2, СО и СО2 вовсе исчезает. Виноват в этом не водяной пар (явная связь между относительной влажностью и концентрациями парниковых газов отсутствует). При снижении относительной влажности на сигму ниже среднемесячных значений величины концентраций малых парниковых газов становятся меньше своих характерных средних значений (испарение и болотная дегазация способствуют поступлению в атмосферу парниковых газов) (Рис. 25).  При землетрясениях, очаги которых находятся не далее 50?150 км от станции, взаимосвязи концентраций метана и угарного газа повсеместно меняются [19]. Размах колебаний величин концентраций метана для одних и тех же значений концентраций угарного газа возрастает с 50?100 ppb до 200 ppb и более (Рис. 26).  Деформация (расширение) «лепестковой» области происходит то у основания (при летних землетрясениях), то на противоположной верхней стороне (зимние землетрясения). Бывают короткие периоды, когда концентрации метана и углекислого газа возрастают в разы, а ярко выраженных изменений концентраций угарного газа при этом нет. Имеются ситуации роста в несколько раз только содержания метана, то, наоборот, только углекислого газа. Как правило, это происходит при тектонической активизации. По-видимому, всплески концентраций того или иного газа — проявление «горячего» (преобладание дегазации углекислого газа) или «холодного» (преобладание метана) магматизма. * * * Выводы 1. Основными зонами риска возникновения природных пожаров являются геологические разломы и прилегающая к ним территория. 2. Природные пожары активизируются у частей разломов земной коры с положительными аномалиями магнитного поля. 3. Наблюдается явная тенденция роста числа возгораний в дни повышения концентрации метана в нижней тропосфере на больших площадях более чем на 5%. Случаи отклонения от тенденции обусловлены отсутствием однозначной связи между активизацией дегазации метана, сухими грозами и сухой погодой. 4. Для минимизации природных пожаров не следует в зонах разломов земной коры складировать сено и солому, целесообразно опахивать эти места. В областях положительных аномалий магнитного поля — размещать громоотводы (молниеприемники), в торфяных болотах с изоляцией на глубину торфа. * * * Литература 1. Барышев Е.Е., Мушников В.С., Фетисов И.Н. Рассчет молниезащитных зон зданий и сооружений. Учебное пособие // Екатеринбург 2009. Режим доступа: http://www.study.urfu.ru/Aid/Publication/9023/1/Baryushev_Myshnikov_Fetisov.pdf 2. Богданов К. Что может электростатика // Квант 2000. №2 Режим доступа: http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/431100 3. Глаголев М.В., Клепцова И.Е. «Дифосфиновая «гипотеза самовозгорания болот сомнительна // ДОСиГИК 2013. Т.4. №1(7). Режим доступа: EDCC4_1_Glagolev_Kleptsova_ISTINA%20(1).pdf (In Russian). 4. Карта грозовой активности. Режим доступа: http://www.zandz.ru/news/Kak_izuchayut_intensivnost_groz_na_zemnom_share 5. Карта магнитных аномалий. Режим доступа: http://files.abovetopsecret.com/files/img/hj4f862c04.jpg 6. Карта пожарной опасности. Режим доступа: http://www.vseneprostotak.ru/on-lajn-monitoring/pozhari/ 7. Косыев В. Я. Электромагнитогравитационное взаимодействие в природе и технике // Конференция «Машина времени», Москва, отель «Космос», 12 апреля 2003 Режим доступа: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/5166.html 8. Кречетова С.Ю. Факторы грозовой пожароопасности лесов Горного Алтая.// Горно-Алтайский госуниверситет Кафедра прикладной информатики Режим доступа: http://airbase23.ru/node/13 9. Кутинов Ю.Г., Чистова З.Б., Беляев В.В., Бурлаков П.С. Влияние тектонических нарушений (дегазация, наведенные токи, вариации геомагнитного поля) севера Русской плиты на окружающую среду (на примере Архангельской области) // Вестник краунц. науки о земле. 2009. № 2. выпуск № 14. С.77?89. http://nadisa.org/download/lyushvin_book.pdf. (In Russian). 11. Люшвин П.В. Природные равнинные пожары и как их минимизировать. Доклад на конференции «Экологические угрозы и национальная безопасность» России» 14?16.09.2016 Москва //Академия МНЗП, Режим доступа: https://regnum.ru/news/innovatio/2196503.html. (In Russian). 12. Люшвин П.В. Природные равнинные пожары и как их минимизировать Доклад на конференции в агентстве Regnum 13. a.a.tronin@ecosafety-spb.ru 14. ftp://l4ftl01.larc.nasa.gov/ 15. https://bigslide.ru/images/1/201/831/img2.jpg 16. https://buzina.org/?_rewrite=http://www.branham.ru/images_los_angeles/sanandreas_map.jpg 17. http://ds.data.jma.go.jp/gmd/wdcgg/cgi-bin/wdcgg/map_search.cgi 19. http://www.ncedc.org/anss/catalog-search.html 20. http://www.topic.lt/Fm_fi/images/picsw/102007/29/pozhar/pozhar029.jp 21. http://www.vsegei.ru/ru/info/gisatlas/ 22. http://ysia.ru/glavnoe/rosleshoz-66-lesnyh-pozharov-v-yakutii-vozniklo-iz-za-suhih-groz/
Источник: regnum.ru 
|
