Πυρο-μετεωρολογία, πυρκαγιές και κλιματική αλλαγή

Abstract

Για πολλά χρόνια, οι δασικές πυρκαγιές είναι ένα πολύ κοινό φαινόμενο στα μεσογειακά κλίματα. Σε αυτή την εργασία, ένα μέσης κλίμακας αριθμητικό μετεωρολογικό μοντέλο, το RAMS χρησιμοποιήθηκε για την προσομοίωση της ροής του ανέμου και της θερμοκρασίας σε μια πραγματική κατάσταση δύο πυρκαγιών στην περιοχή της Αττικής, στη Ραφήνα και στο Νέο Βουτζά, στις 28 Ιουλίου του 2005. Σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιούμε έναν από τους πιο γνωστούς προσομοιωτές εξάπλωσης πυρκαγιάς, το FARSITE (Fire Area Simulator) για την περιγραφή της συμπεριφοράς της δασικής πυρκαγιάς. Για τον έλεγχο της ακρίβειας των προσομοιώσεων χρησιμοποιήθηκε ο μη συμμετρικός στατιστικός δείκτης Sørensen (SC), ο οποίος μετράει την ομοιότητα μεταξύ της πραγματικής και προσομοιωμένης καμένης έκτασης. Για τη διερεύνηση της επίδρασης μιας πιθανής κλιματικής αλλαγής στη συμπεριφορά των δασικών πυρκαγιών στην Ελλάδα, χρησιμοποιήθηκε το κλιματικό μοντέλο MAGICC (Model for the Assessment of Greenhouse-Gas Induced Climate Change) και η βάση δεδομένων SCENGEN (SCENario GENerator). Όμως, τα ως τώρα αποτελέσματα των ερευνών για την πρόγνωση των κλιματικών αλλαγών κάθε άλλο παρά μονοσήμαντα, κατηγορηματικά και σαφή είναι. Για αυτό το λόγο δημιουργήθηκαν σενάρια όπου οι μεταβολές των μετεωρολογικών και μη μετεωρολογικών παραμέτρων, εισάγονται στον προσομοιωτή εξάπλωσης πυρκαγιάς FARSITE, όχι μόνο σύμφωνα με τα αποτελέσματα του MAGICC, αλλά και σύμφωνα με τυχαία πιθανά σενάρια για την περιγραφή της μελλοντικής συμπεριφοράς μιας δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Επομένως, θα μπορούσαν να γίνουν μια σειρά προσομοιώσεων με πιθανά σενάρια για περιοχές που παρουσιάζουν μεγάλη πυρο-επικινδυνότητα και τα αποτελέσματά τους να καταχωρηθούν σε πίνακες (επιχειρησιακά πρωτόκολλα). Άρα, η παρούσα μελέτη καλείται να καλύψει ένα κενό που υπάρχει στη γνώση που συνδυάζεται με την πράξη σε θέματα δασικών πυρκαγιών. Την προσπάθεια αυτή, συνεπικουρεί και το Εγχειρίδιο Πυρο-μετεωρολογίας. Είναι μια καινοτομία της μελέτης αυτής που καλύπτει κενά τα οποία υπάρχουν σε επίπεδο εκπαίδευσης, πρόληψης και σχεδιασμού σε επιτελικό και επιχειρησιακό επίπεδο.Συνοψίζοντας, η προσαρμογή ενός προσομοιωτή εξάπλωσης πυρκαγιάς για μια περιοχή και ενός υψηλής ανάλυσης ατμοσφαιρικού μοντέλου είναι απαραίτητα στο να προσομοιωθεί σε επιχειρησιακό επίπεδο, μέσω αριθμητικών μοντέλων, η συμπεριφορά μιας δασικής πυρκαγιάς σε σχέση με τις μεταβολές των μετεωρολογικών ή μη παραγόντων που την επηρεάζουν.

Forest fires have been a very common phenomenon in Mediterranean climates for many years. In this work, we use the numerical meteorological model RAMS (Regional Atmospheric Modeling System) to simulate the wind factor and the atmospheric temperature as well as their temporal change for the period 27-29 July 2005. More specifically two forest fires in Rafina and Neo Voutzas in Eastern Attica on 28th July 2005 are simulated by FARSITE (Fire Area Simulator). To check the accuracy of the simulation, the asymmetric statistical indicator Sorensen (SC) was used, which calculates the correlation between the real and the simulated burned area. The accuracy of the results was evaluated and confirmed that the use of correct meteorological data and suitable fuel models is very important for the reception of reliable simulations for the devastating fires that occur in the vegetation types of the Mediterranean during the summer fire season.Furthermore to investigate the effect of likely climatic change on forest fires behavior in Greece, the climatic model MAGICC (Model for the Assessment of Greenhouse-Gas Induced Climate Change) and the data base SCENGEN (SCENario GENerator) were utilized. Till now, however, the forecasted scientific results of climatic changes are ambiguous and not categorically specific. Thus we developed scenarios where changes of meteorological conditions according to climatic tendencies and under randomly changes, were imported in the fire model of FARSITE for the description of forest fire behavior changes. Furthermore, there could be a number of possible simulations scenarios for areas with high fire hazard and their results can be stored in tables (operational protocols).Therefore, this study covers a gap in knowledge combined with operational forest fire management. This effort is assisted by the Fire Weather Handbook, given in Chapter 5 of this thesis. It is an innovation of this work covering gaps which exist at education, prevention and planning in operational levels. To summarize, the adjustment of a fire area simulator such as the FARSITE, for a specific region and the use of a high resolution atmospheric model such as RAMS, are necessary to simulate at the operational level, through numerical modeling, the behavior of a forest fire in relation to meteorological factors (fire-weather) and the differences in the behavior under the climate or possible variations of the environmental factors in Greece.