Главная – Журналы – Поиск по журналам

One of the first priority areas among joint East/West research programs is the rational use of natural resources and sustainable development of regions. In the boreal zone of North America and Eurasia forests are economically very important, at the same time being highly vulnerable to disturbances. Because of its size and ecological Junctions the boreal forest and fire &hdash; its most dynamic disturbance factor &hdash; play an important role in ecosystem processes at a global scale. This paper provides an overview on the role of boreal forest fires on ecosystems, atmosphere and climate.

Рассматривается зажигание слоя лесного горючего материала (ЛГМ) цилиндрическим источником. На основе численных расчетов определены критические значения радиуса головешки, при котором она способна стать причиной низового пожара. Зависимости критического размера определены как функции влагосодержания и условий тепло- и массообмена слоя ЛГМ с внешней средой. Сделана оценка того, как влияет игнорирование внутренней структуры головешки и процессов, происходящих в ней, на критический размер. Установлено, что вначале осуществляется гетерогенное зажигание головешки, а затем – слоя опада.

В осесимметричной постановке решена задача о возникновении массовых лесных пожаров в результате техногенных катастроф. Приведены результаты численных расчетов, из которых следует, что механизм зажигания в данном случае такой же, как и для столкновительных катастроф. Сравнение предельных размеров зон зажигания для различных мощностей ядерных зарядов в двумерном и квазиодномерном приближениях показало хорошее согласование.

Даны оценки масштабов вызванных ядерными взрывами пожаров, приводящих к инжекции в атмосферу значительных количеств дыма и сажи. Эти оценки основаны на исследованиях, связанных с проблемой «ядерной зимы» – сильного охлаждения земной поверхности за счет экранирования солнечного излучения задымленной атмосферой после широкомасштабной ядерной войны.

Методами поляризационной нефелометрии, фотоэлектрического счета частиц и электронной микроскопии исследованы особенности микроструктуры и оптических характеристик древесных дымовых аэрозолей в зависимости от режима сжигания, интенсивности дымообразования, «старения» во времени, искусственного изменения относительной влажности воздуха и нагрева частиц. Предложена трехфракционная модель дисперсного состава частиц и обоснована роль каждой фракции на стадиях дымообразования и последующей трансформации. Показано, что определяющим фактором для образования сильнопоглощающих частиц (сажесодержания) является режим сгорания. Оценены параметры поглощения и содержания летучих соединений в веществе дымовых частиц.

Рассмотрены параметры разрядов молнии на землю, влияющие на возникновение лесных пожаров. Изложены основные результаты исследований пространственно-временных характеристик грозовой деятельности на территории Сибири и Казахстана.

Приводятся результаты экспериментального определения прочности кокса типичного обугливающегося резиноподобного теплозащитного материала. На основании расчетного исследования с использованием полученных экспериментальных данных выделена область температур, соответствующая зоне наименьшей прочности кокса обугливающихся полимерных материалов. Выделены режимы термохимического и термомеханического разрушений. Установлен механизм разрушения кокса обугливающихся резиноподобных материалов.

Рассмотрены результаты применения тепловизионной методики исследования изменения поля яркостной температуры низовых лесных пожаров в лабораторных условиях. Анализируются динамика некоторых характеристик (скорости движения фронта горения, размеров пламени, полной энергии и др.) и изменения поля яркостной температуры, обсуждается методика установления соответствия между термодинамическими и яркостными температурами.

Рассматриваются явления потухания для различных дисперсных систем. В качестве объектов исследования берутся одиночные частицы и газовзвеси частиц бора. Из анализа на устойчивость стационарных тепловых режимов реагирующей гетерогенной системы для случая двух параллельных химических реакций на ее реакционной поверхности методом Франк-Каменецкого получены условия потухания в кислородсодержащих средах. Построены зависимости размера потухания частиц от температуры окружающей среды, концентрации окислителя, давления, а для газовзвесей – еще и от коэффициента избытка окислителя. Приближенные аналитические решения позволили показать, что наиболее активно процессом потухания можно управлять, варьируя температуру горения: ее уменьшение приводит к росту размера потухания частиц и снижению полноты сгорания горючего. Показано, что при низких температурах среды размер потухания частиц взвесей больше, чем для одиночных частиц. Причина эффекта – снижение концентрации окислителя при горении взвеси. При высоких температурах среды роль этого эффекта ослабевает.

Проведены исследования влияния геометрических размеров на горение газовых смесей в закрытых сосудах с препятствиями. Показана возможность раздельного учета эффектов ускорения горения за счет взаимодействия пламени с препятствиями и за счет автотурбулизации пламени. Обнаружено, что степень ускорения горения за счет автотурбулизации является универсальной функцией объема сосуда и физико-химических характеристик газовой смеси и контролируется числами Фруда и Льюиса. Показана возможность масштабного моделирования взаимодействия пламени с препятствиями.