بررسی کارآیی سیستم شاخص‌ اقلیمی آتش‌سوزی جنگل کانادا در استان گلستان

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 استاد، گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

هدف از این پژوهش بررسی کارآیی سیستم هشدار پیش‌هنگام آتش‌سوزی شاخص‌ اقلیمی آتش‌سوزی جنگل کانادا در استان گلستان است. برای برآورد شاخص اقلیمی آتش‌سوزی جنگل کانادا، داده‌های متغیرهای ورودی به سیستم شامل چهار متغیر اقلیمی درجه حرارت، رطوبت‌نسبی، سرعت باد در ارتفاع 10 متری زمین و مقدار بارش برای یک دوره 24 ‌ساله (1376-1400) در طول فصل آتش‌سوزی (فروردین تا دی‌ماه) از ایستگاه‌های سینوپتیک و تبخیرسنجی در سطح استان جمع‌آوری شد. ابتدا محاسبات سیستم شاخص اقلیمی آتش‌سوزی جنگل کانادا به­صورت روزانه در طول دوره موردبررسی در هر ایستگاه انجام شد. سپس میانگین 24 ساله پتانسیل خطر وقوع آتش‌سوزی به‌دست‌آمده برای هر ایستگاه محاسبه شد. نقشه پیوسته پتانسیل خطر وقوع آتش‌سوزی استان گلستان با استفاده از درون‌یابی به روش کریجینگ معمولی با دقت بالا تهیه شد. نقشه پیوسته پتانسیل خطر وقوع آتش‌سوزی با استفاده از طبقه‌بندی کیفی سیستم شاخص اقلیمی کانادا به سه طبقه؛ خطر متوسط، پرخطر و خطرناک پهنه‌بندی شد. برای بررسی عملکرد سیستم شاخص اقلیمی آتش‌سوزی جنگل کانادا در استان گلستان از 1452 نقطه آتش‌سوزی‌های وقوع­یافته در گذشته استفاده شد. نتایج نشان داد 68 درصد از نقاط آتش‌سوزی که 80 درصد از مساحت مناطق سوخته­شده را شامل می‌شوند، در طبقه پرخطر قرار گرفتند. بر اساس این نتایج می‌توان نتیجه‌گیری کرد که سیستم هشدار پیش‌هنگام شاخص‌ اقلیمی آتش‌سوزی جنگل کانادا در استان گلستان با دقت بالایی قادر به پیش‌بینی آتش‌سوزی در مناطق مستعد است.

چکیده تصویری

بررسی کارآیی سیستم شاخص‌ اقلیمی آتش‌سوزی جنگل کانادا در استان گلستان

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Performance evaluation of the Canadian forest fire weather index system in the ‎Golestan Province

نویسندگان [English]

  • Mohammad Amin Eshaghi 1
  • Shaban Shataee 2
  • Khalil Ghorbani 3
1 PhD Student of Forestry, Forestry Department, Faculty of Forest Sciences, Gorgan University of ‎Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, I. R. Iran‎
2 Professor, Forestry Department, Faculty of Forest Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences ‎and Natural Resources, Gorgan, I. R. Iran
3 Associate Professor, Water Engineering Department, Faculty of Water and Soil Engineering, Gorgan ‎University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, I. R. Iran
چکیده [English]

The purpose of this study is to investigate the effectiveness of the early warning system of the Canadian Forest Fire weather Index in the Golestan Province. To estimate the weather index of Canadian forest fires, the input variables to the system were four climatic variables including temperature, humidity, wind speed at a height of ten meters, and rainfall for a period of 24 years (1997-2021) during the fire season (April to January) were collected from synoptic and evaporative stations in the province. First, the Canadian forest fire climate index system was calculated daily during the study period at each climate station. Then, the obtained 24-year average of fire risk potential rate for each station was estimated using the conventional kriging interpolation method with high accuracy and a continuous raster map of the fire risk potential of the Golestan province was prepared. Then, the continuous climatic potential of fire risk was zoned into three categories of medium, high risk, and dangerous using the Canadian Climate Index system classification. 1452 occurred fire points in the past years were used to evaluate the performance of the Canadian forest fire weather index system in the Golestan Province. The results showed that 68% of the fire points, which cover 80% of the burned area, are in the high-risk category. Based on obtained results, it could be concluded that the Canadian Forest Fire Climate Indicator Early Warning System can predict fires in susceptible areas in the Golestan Province with higher accuracy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fire risk
  • Fire season
  • Climatic variables‎

مراجع

Barčić, D.;  Dubravac, T.; Vučetić, M., Potential hazard of open space fire in black pine stands (Pinus nigra JF Arnold) in regard to fire severity. South-east European forestry: SEEFOR 2020, 11 (2), 161-168.
Beccari, A.;  Borgoni, R.;  Cazzuli, O.; Grimaldelli, R., Use and performance of the Forest Fire Weather Index to model the risk of wildfire occurrence in the Alpine region. Environment and Planning B: Planning and Design 2016, 43 (4), 772-790.
Carvalho, A.;  Flannigan, M. D.;  Logan, K.;  Miranda, A. I.; Borrego, C., Fire activity in Portugal and its relationship to weather and the Canadian Fire Weather Index System. International Journal of Wildland Fire 2008, 17 (3), 328-338.
Di Giuseppe, F.;  Pappenberger, F.;  Wetterhall, F.;  Krzeminski, B.;  Camia, A.;  Libertá, G.; San Miguel, J., The potential predictability of fire danger provided by numerical weather prediction. Journal of Applied Meteorology and Climatology 2016, 55 (11), 2469-2491.
Dimitrakopoulos, A.; Bemmerzouk, A.; Mitsopoulos, I., Evaluation of the Canadian fire weather index system in an eastern Mediterranean environment. Meteorological Applications 2011, 18 (1), 83-93.
Eshaghi, M. A.; Shataee, S.; Ghorbani, K., Identifying the most effective input climate variables of Canadian Forest Fire Weather index system. Journal of Wood and Forest Science and Technology 2021, 28(4), 101-118 (In Persian).
Eshaghi, M.A.; Shataee, Sh., Preparation map of forest fire risk using SVM, RF and MLP algorithms (Case study: Golestan national park. North-eastern Iran. Journal of Wood and Forest Science and Technology 2016, 23(4), 133-154 (In Persian).
Hamadeh, N.;  Karouni, A.;  Daya, B.; Chauvet, P., Using correlative data analysis to develop weather index that estimates the risk of forest fires in Lebanon & Mediterranean: Assessment versus prevalent meteorological indices. Case Studies in Fire Safety 2017, 7, 8-22.
Jain, P.; Flannigan, M., Comparison of methods for spatial interpolation of fire weather in Alberta, Canada. Canadian Journal of Forest Research 2017, 47 (12), 1646-1658.
Lawson, B.D., Armitage, O.B. Weather guide for the Canadian forest fire danger rating system. Canadian Forest Service. Northern Forestry Centre 2008, 1 (1), 1-84.
Mirdilmi, S.; Shataee Jouibary, S.; Kavousi, M., Fire risk zoning in Golestan National Park using a logistic regression method. Wood and Forest Science and Technology Research 2015, (1), 1-16.
Pahlavani, P., Sahraiian, H., Bigdeli, B., Providing a method based on cellular automata for modelling the forest fire development in Golestan national park. Journal of Forest Research and Development 2020, 6 (2), 165-183. (In Persian).
Pausas, J. G., Changes in fire and climate in the eastern Iberian Peninsula (Mediterranean basin). Climatic Change 2004, 63 (3), 337-350.
Pérez-Porras, F.-J.;  Triviño-Tarradas, P.;  Cima-Rodríguez, C.;  Meroño-de-Larriva, J.-E.;  García-Ferrer, A.; Mesas-Carrascosa, F.-J., Machine learning methods and synthetic data generation to predict large wildfires. Sensors 2021, 21 (11), 3694.
Rodrigues, M.; González-Hidalgo, J. C.; Peña-Angulo, D.; Jiménez-Ruano, A., Identifying wildfire-prone atmospheric circulation weather types on mainland Spain. Agricultural and Forest Meteorology 2019, 264, 92-103.
Sakr, G. E.;  Elhajj, I. H.; Mitri, G., Efficient forest fire occurrence prediction for developing countries using two weather parameters. Engineering Applications of Artificial Intelligence 2011, 24 (5), 888-894.
Salehi, P.; Banj Shafiei, A.; Barin, M.; Khezri, Kh., Effect of surface fire on dynamic of some chemico-physical properties of forest soil, Sardasht, West Azarbayjan. Journal of Forest Research and Development 2020, 6 (3), 395-410 (In Persian).
Shahani, A.R.; Rahai A., Causes, effects, challenges and strategies to combat forest and rangeland fires. Research center of the Islamic Consultative Assembly 2020, 17288 (250), 13-14 (In Persian).
Van Wagner, C.; Forest, P. In Development and structure of the Canadian forest fireweather index system, Can. For. Serv., Forestry Tech. Rep, Citeseer: 1987.
Wotton, B. M., Interpreting and using outputs from the Canadian Forest Fire Danger Rating System in research applications. Environmental and Ecological Statistics 2009, 16 (2), 107-131.
پژوهش و توسعه جنگل
دوره 8، شماره 3
آذر 1401
صفحه 293-309

فایل ها

همرسانی

ارجاع به این مقاله

آمار