Feketefenyvesek tűzveszélyességi viszonyainak elemzése McArthur modelljével

Absztrakt

Magyarország területén a tájidegen feketefenyő állományok fokozottan tűzveszélyes vegetációtípusnak tekinthetők, amit a Dunazug-hegység erdőtüzei is bizonyítanak. Az állományok tűzveszélyességét a bennük felhalmozódott éghető anyag mennyisége, a fennálló meteorológiai tényezők, valamint topográfiai viszonyok határozzák meg. A Dunazug-hegység telepített feketefenyveseinek tűzveszélyességi viszonyait a McArthur-féle empirikus modell segítségével vizsgáltuk. A modell az éghető anyag mennyisége, a hőmérséklet, a relatív légnedvesség, a szélsebesség, a lejtőszög és a szárazsági faktor ismeretében megadja a gyulladási valószínűségként értelmezhető tűzveszélyességi indexet (TVI), a lángmagasságot, a terjedési sebességet, valamint az üszökvetési távolságot. A szárazsági faktor aktuális értéke az utolsó csapadék mennyiségéből, a lehullása óta eltelt időből, valamint a Byram-Keetch szárazsági indexből (BKDI) számítható ki. Korábbi vizsgálatainkból tudjuk, hogy az éghető anyag mennyisége a 60–80 éves állományokban a legnagyobb, így ezek vannak leginkább kitéve az erdőtüzek pusztító hatásának. Emellett már meghatározásra kerültek a BKDI napi értékei az 1993–2002. közötti időszakra vonatkozóan. A BKDI adatok és a Budapest-Lőrinc meteorológiai állomáson 1993. és 2002. között rögzített napi csapadékmennyiségek alapján számoltuk ki a szárazsági faktor napi értékeit és éves változását. Megállapítottuk, hogy az átlagos szárazsági faktor januártól májusig 5-ös értéket mutat, június elején emelkedni kezd, maximumát (8-at) az augusztus-szeptemberi időszakban mutatja, majd folyamatos csökkenés után november végén 5-re áll vissza. A vizsgált időszak legaszályosabb éve (2000) során azonban a szárazsági faktor átlaga hat dekádban is elérte a maximális 10-et. Ezután vizsgáltuk, hogyan hatnak a különböző meteorológiai tényezők változásai a tűzveszélyességi viszonyokra. A hat tényezőből (éghető anyag mennyisége, hőmérséklet, relatív légnedvesség, szélsebesség, lejtőszög és szárazsági faktor) egyet-egyet bizonyos intervallumban változtattunk, és a többi öt tényezőt állandó értéken tartva vizsgáltuk ennek hatását a négyféle eredményre (tűzveszélyességi index, lángmagasság, terjedési sebesség és üszökvetési távolság). A kiválasztott állandó értékek a következők voltak: hőmérséklet 30 °C, relatív légnedvesség 30%, szélsebesség 30 km/h, lejtőszög 30°, szárazsági faktor 10. Éghető anyagként a korábbi vizsgálatokból ismert 6 mm-nél kisebb avarfrakciók szerepeltek.
Eredményeink szerint a hőmérséklet, a szélsebesség és a szárazsági faktor emelkedése növeli, míg a relatív légnedvesség növekedése csökkenti a tűzveszélyességi indexet, a lángmagasságot, a terjedési sebességet és az üszökvetési távolságot. Az éghető anyag mennyisége nem befolyásolja a tűzveszélyességi indexet, de növekedése elősegíti a tűz terjedését, és növeli a lángmagasságot. A tűz lejtőn felfelé mindig sokkal nagyobb sebességgel terjed, mint sík terepen vagy lefelé. A tűzveszélyesség a fent megállapított konstans paraméterek mellett (tehát egy átlagosnak számító nyári napon) is eléri a nagyon magas fokozatot (TVI=24), a lángmagasság a 60–80 éves állományokban 9,19 m, a terjedési sebesség lejtőn felfelé 4,19 km/h, az üszökvetési távolság 1,53 km. Szélsőséges időjárási helyzetek (37 °C, 16% relatív légnedvesség és 55 km/h szél) kialakulása esetén a tűzveszélyesség extrém mértékűre emelkedik (TVI=90), hasonlóan a közismerten tűzveszélyes mediterrán területekhez. A McArthur-modell megbízhatóságát szakirodalomból vett laboratóriumi kísérletek eredményeinek elemzésével vizsgáltuk, és megállapítottuk, hogy a modell segítségével kiszámított tűzveszélyességi jellemzők viszonylag jól megfelelnek a kísérleti adatoknak.