ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΙΝΔΥΝΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ ΤΟΥ ΚΑΙΡΟΥ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ
Από RemoteSensing Wiki
Combined use of weather forecasting and satellite remote sensing information for fire risk, fire and fire impact monitoring
Συγγραφείς: Wolfgang Knorr 1,2 , Ioannis Pytharoulis1, George P. Petropoulos2,3, Nadine Gobron4
1Department of Meteorology and Climatology, School of Geology, Aristotle University of Thessaloniki, 54124 Thessaloniki,Greece
2Department of Earth Sciences, University of Bristol, Wills Memorial Building, Queens Road, BS8 1RJ, Bristol, UK
3Foundation for Research and Technology, Institute of Applied and Computational Mathematics, N. Plastira 100, 71110,Heraklio, Greece
4Global Environmental Monitoring Unit, Institute for Environment and Sustainability, European Commission Joint Research Center, Ispra, Italy
Received 31 January 2011; Accepted 3 February 2011; Published online 15 June 2011
IAEES
Πηγή: http://www.iaees.org/publications/journals/ces/articles/2011-1(2)/Combined-use-of-weather-forecasting-and-satellite.pdf
Πηγή
1) Αντικείμενο Εφαρμογής Αντικείμενο της μελέτης αυτή είναι οι πυρκαγιές, η πρόβλεψη τους και ο έλεγχος τους. Η μελέτη αυτή προτείνει ότι ο συνδυασμός κατάλληλων δεικτών κινδύνου με περιφερειακές προβλέψεις καιρού είναι ένα σημαντικό εργαλείο έγκαιρης προειδοποίησης για την προστασία των δασών και άλλων φυσικών οικοσυστημάτων οι οποίες είτε δεν έχουν ακόμη επηρεαστεί από τη φωτιά ή επιδέχονται αναδάσωση μετά από μια παλαιότερη φωτιά. Οι τοπικές μετεωρολογικές συνθήκες και η κατάσταση και πυκνότητα της βλάστησης είναι σημαντικοί παράγοντες που μπορούν να εκτιμηθούν και να χρησιμοποιηθούν για να προβλεφθεί μια δασική πυρκαγιά. Επιπλέον η αποκατάσταση δασικών περιοχών που έχουν επηρεαστεί από πυρκαγιές χρειάζεται να συνδυαστεί με τη μελλοντική προστασία τους από ανανεωμένες καταστροφικές πυρκαγιές, όπως εκείνες που έλαβαν χώρα στην Ελλάδα κατά τη θερινή περίοδο του 2007. 2) Σκοπός Εφαρμογής Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να δείξει πόσο εύκολα διαθέσιμα δεδομένα μπορούν να συνδυαστούν ώστε να δώσουν μια κατανοητή εικόνα κινδύνου πυρκαγιάς, για το συμβάν και τη μετά το συμβάν αξιολόγηση για μια συγκεκριμένη περιοχή μελέτης στη Μεσόγειο. Η παρούσα εργασία υποδεικνύει ότι η χρήση διαφόρων πηγών δορυφορικών δεδομένων σε συνδυασμό με πληροφορίες πρόβλεψης καιρού μπορεί να παράσχει πολύτιμες πληροφορίες για το χαρακτηρισμό κινδύνου πυρκαγιάς, με σκοπό την προστασία των Ελληνικών εθνικών δασικών περιοχών. Η μελέτη αυτή δείχνει ότι ευνοϊκές μετεωρολογικές συνθήκες συνεισέφεραν στο ξέσπασμα πυρκαγιών τις ημέρες των ασυνήθιστα καταστροφικών πυρκαγιών στην Πελοπόννησο, όπως και στην Εύβοια στα τέλη του Αυγούστου 2007. Κατά τις ημέρες εκείνες, η Ελλάδα βρισκόταν ανάμεσα σε ένα εκτεταμένο σύστημα υψηλών πιέσεων στην Κεντρική «Ευρώπη και ένα σύστημα χαμηλών πιέσεων στη Μέση Ανατολή. Ο συνδυασμός τους προκάλεσε ισχυρούς βορειο-βορειοανατολικούς ανέμους στο Αιγαίο. Σαν αποτέλεσμα, δυνατοί άνεμοι σημειώθηκαν επίσης στις περιοχές της Εύβοιας και της Πελοποννήσου, ειδικά στις ορεινές περιοχές. Η ανάλυση των δορυφορικών εικόνων που δείχνουν καπνό που προέρχεται από τις φωτιές συμφωνεί με τα αποτελέσματα των καιρικών προγνώσεων. Μια περαιτέρω ανάλυση χρησιμοποιώντας το δείκτη FAPAR (το κλάσμα της απορροφώμενης φωτοσυνθετικής ενεργής ακτινοβολίας) σαν δείκτη ενεργής βλάστησης δείχνει την έκταση της καταστροφής που προκλήθηκε από τη φωτιά. Η θέση των καμένων περιοχών συμπίπτει με εκείνη των ενεργών πυρκαγιών που ανιχνεύτηκαν στην προηγούμενη δορυφορική εικόνα. Χρησιμοποιώντας το ετήσιο μέγιστο FAPAR σαν δείκτη περιφερειακής πυκνότητας βλάστησης, βρέθηκε ότι μόνο περιοχές με σχετικά υψηλό FAPAR κάηκαν. 3) Δεδομένα και Μέθοδοι 3.1) Το μοντέλο πρόγνωσης καιρού SKIRON
Το αριθμητικό μοντέλο πρόγνωσης του καιρού (Numerical Weather Prediction, NWP) SKIRON έχει αναπτυχθεί από την Ομάδα Ατμοσφαιρικής Μοντελοποίησης και Πρόγνωσης Καιρού (AM&WFG) του Πανεπιστημίου Αθηνών (http://forecast.uoa.gr) και βασίζεται στο μοντέλο Eta/NCEP. Το SKIRON χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή για λειτουργικούς και ερευνητικούς σκοπούς σε μεγάλο αριθμό μετεωρολογικών Ινστιτούτων, συμπεριλαμβανομένου και του Πανεπιστημίου Αθηνών, το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (AUTH), την Ελληνική Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία, το Ελληνικό Κέντρο Θαλάσσιας Έρευνας, το State University της Νέας Υόρκης στο Albany των ΗΠΑ και αλλού.
Το SKIRON είναι ένα μη-υδροστατικό full-physics αριθμητικό μοντέλο κατάλληλο για εξομοιώσεις σε περιοχές με ποικίλα φυσιογραφικά χαρακτηριστικά. Οι παράμετροι παρουσιάζονται οριζόντια στο staggered Arakawa E-grid και κάθετα χρησιμοποιώντας το step-mountain Eta coordinate (Mesinger,1984). Το μοντέλο περιλαμβάνει κατάλληλες φυσικές παραμετροποιήσεις για την εκπροσώπηση της ακτινοβολίας (Ferrier scheme), boundary layer (Mellor και Yamada, 1982) και διαδικασίες επιφάνειας γης/εδάφους σε έξι στρώματα σε ένα βάθος 2,55μ (Oregon State University scheme; Ek και Mahrt, 1991). Ένα viscous sub-layer scheme χρησιμοποιείται πάνω από επιφάνειες ξηράς και νερού ώστε να βελτιώσει τον υπολογισμό των ροών επιφάνειας (Janjic, 1994; Zilitinkevich,1995). Η τοπογραφία, η κατανομή γης-θάλασσας και τα δεδομένα βλάστησης είναι διαθέσιμα από την U.S. Geological Survey (USGS)με μια διακριτική ικανότητα 30x30 arc sec. Το σύστημα δεδομένων UNEP/FAO (2X2 arc sec) χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση εδαφικής υφής αφού μετατραπεί από τύπο εδάφους σε τάξεις εδαφικής υφής ZOBLER (Papadopoulos κ.ά., 1997). Το μοντέλο χρησιμοποιείται λειτουργικά στο Τμήμα Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας (DMC) του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης από το Μάιο 2007, παρέχοντας προβλέψεις 3 ημερών σε δύο περιοχές ενσωμάτωσης (που δεν γειτνιάζουν). Η μία περιοχή καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της Ευρώπη, τη Μέση Ανατολή και μέρος της Βορείου Αφρικής με μια διακριτική ικανότητα 0,2ο x 0,2ο (- 20χλμ x 20χλμ - Σχήμα 1α), ενώ η άλλη καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της Χερσονήσου των Βαλκανίων (και κυρίως την Ελλάδα) με μια χωρική διακριτική ικανότητα 0,05ο x 0,05ο (- 5χλμ x 5χλμ –Σχήμα 1β). 38 επίπεδα Eta χρησιμοποιούνται στην κάθετη κατεύθυνση εκτεινόμενη ως και 25hPa (~20χλμ) με υψηλότερη διακριτική ικανότητα στο οριακό στρώμα.
