ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
60
логический обиход С.С. Самедовым (1957) и
хорошо развитый С.И. Шерманом (1977). В
данной работе показана связь плотности ак-
тивных разломов с энергией землетрясений
и возможность использования этого пара-
метра для построения шкалы потенциальной
энергии разломов. Уравнение связи N
S
и M
L
выражается как:
M
L
= 0,11 N
S
+ 2,95.
Применение этого уравнения позво-
ляет оценить энергетический потенциал
территории, используя только данные о ха-
рактере деструкции верхних горизонтов ли-
тосферы, и выполнить соответствующее
районирование в энергетических терминах.
Энергетическая шкала лесных по-
жаров. Подобная шкала авторам в литера-
туре не встречалась, однако может быть со-
ставлена, исходя из некоторых стандартных
параметров, которые примем с соответст-
вующими оговорками. Создание шкалы
важно для учета энергетического баланса
Земли с приобщением к общему расчету ря-
да экзогенных процессов, но на уровне
средних или наиболее характерных величин.
Эти же условия будут приняты и для других
экзогенных процессов, работающих как с
выделением, так и поглощением энергии.
При лесных пожарах полностью выгорает
лесная подстилка. Ее объем меняется в зави-
симости от влажности в пределах 1,9-2,8
кг/м
2
. Энергия сгорания лесной подстилки -
это энергия тепловыделения в «чистом» ви-
де. В процессе верховых пожаров выгорает
примерно 10% древостоя. Это тоже важная
величина при энергетических расчетах.
Объем древостоя в составе «лиственница +
сосна» в бореальных лесах Сибири оценива-
ется как 60% + 40% (Усольцев, 2001 и 2002;
Фуряев, 1996). Оценим количество тепловой
энергии, выделяющейся при полном сгора-
нии лесной подстилки объемом 1,9-2,8
кг/м
2
, или 1,9-2,8
•
10
6
кг/км
2
и 10% древо-
стоя, состоящего из свежей древесины с
влажностью около 50%. Количество энер-
гии, выделяющейся при сгорании такой дре-
весины, составляет 20,5 • 10
3
Дж/г, или 2 •
10
7
Дж/кг. Некоторые справочники (Кух-
линг, 1985) сообщают иные значения тепло-
ты сгорания древесины – 8-15
•
10
6
Дж/кг.
Если плотность древесины составляет 0,8
кг/дм
3
, то количество выделившейся при
сгорании 1 м
3
древесины энергии составит
6,4-16
•
10
6
Дж/м
3
. Объем древесины на
площади 1 га варьирует от 27 до 660 м
3
/га, а
сами бореальные леса севера Евразии имеют
III бонитет. При таком бонитете один ствол
дерева в среднем имеет диаметр 0,3 м и вы-
соту около 25 м, а объем древесины состав-
ляет около 490 м
3
/га, или 4,9
•
10
4
м
3
/км
2
.
Выше было отмечено, что обычно при
верховом лесном пожаре выгорает около
10% древостоя, следовательно, для расчета
выделившейся энергии примем величину 4,9
• 10
3
м
3
/км
2
. Отсюда получаем, что при сго-
рании древостоя на площади 1 км
2
выделя-
ется 3,2-7,8 • 10
10
Дж тепловой энергии. Но
при любом типе пожара лесная подстилка
выгорает полностью. Поэтому к полученной
величине энергии необходимо добавить то
количество энергии, которое выделится при
сгорании лесной подстилки на площади 1
км
2
, то есть 1,5-6,4 • 10
7
Дж. Таким образом,
при лесном пожаре на площади 1 км
2
по по-
рядку величин выделится 10
10
Дж тепловой
энергии. Эта величина сопоставима с воз-
никновением землетрясения с магнитудой
М
L
= 4 по Ч. Рихтеру, но с той лишь разни-
цей, что при землетрясении энергия выделя-
ется почти мгновенно. Используя такой не-
хитрый подсчет, можно составить энергети-
ческую и эмпирическую шкалы для лесных
пожаров. Для этого оценим выделившуюся
энергию оного из самых больших лесных
пожаров в Сибири, зарегистрированного в
1915 г. Тогда леса горели на площади 1,6 •
10
6
км
2
. Энергия пожара могла составить 5,1
• 10
16
– 1,2 • 10
17
Дж, что эквивалентно энер-
гии землетрясения М
L
≥ 7 по Ч. Рихтеру.
Таким образом, имеем два крайних
значения выделившейся энергии: 10
10
и 10
17
Дж. Однако Г.Н. Коровин и Н.В.Зукерт
(http://www.rusrec.ru/kyoto/articles/art_climate
_forest.htm) приводят сведения о горимости
лесов в Сибири и на Дальнем Востоке. По
их данным за 50 прошедших лет здесь выго-
рело 80-90
•
10
6
га, или 8-9
•
10
5
км
2
лесных
угодий. Это говорит о том, что в среднем
ежегодно выгорает 1,8 • 10
4
км
2
лесов, что
сопоставимо с ежегодным выделением теп-
ловой энергии 5,8 • 10
14
Дж.
логический обиход С.С. Самедовым (1957) и ты сгорания древесины – 8-15 • 106 Дж/кг. хорошо развитый С.И. Шерманом (1977). В Если плотность древесины составляет 0,8 данной работе показана связь плотности ак- кг/дм3, то количество выделившейся при тивных разломов с энергией землетрясений сгорании 1 м3 древесины энергии составит и возможность использования этого пара- 6,4-16 • 106 Дж/м3. Объем древесины на метра для построения шкалы потенциальной площади 1 га варьирует от 27 до 660 м3/га, а энергии разломов. Уравнение связи NS и ML сами бореальные леса севера Евразии имеют выражается как: III бонитет. При таком бонитете один ствол дерева в среднем имеет диаметр 0,3 м и вы- ML = 0,11 NS + 2,95. соту около 25 м, а объем древесины состав- ляет около 490 м3/га, или 4,9 • 104м3/км2. Применение этого уравнения позво- Выше было отмечено, что обычно при ляет оценить энергетический потенциал верховом лесном пожаре выгорает около территории, используя только данные о ха- 10% древостоя, следовательно, для расчета рактере деструкции верхних горизонтов ли- выделившейся энергии примем величину 4,9 3 3 2 тосферы, и выполнить соответствующее • 10 м /км . Отсюда получаем, что при сго- районирование в энергетических терминах. рании древостоя на площади 1 км2 выделя- ется 3,2-7,8 • 1010 Дж тепловой энергии. Но Энергетическая шкала лесных по- при любом типе пожара лесная подстилка жаров. Подобная шкала авторам в литера- выгорает полностью. Поэтому к полученной туре не встречалась, однако может быть со- величине энергии необходимо добавить то ставлена, исходя из некоторых стандартных количество энергии, которое выделится при параметров, которые примем с соответст- сгорании лесной подстилки на площади 1 вующими оговорками. Создание шкалы км2, то есть 1,5-6,4 • 107 Дж. Таким образом, важно для учета энергетического баланса при лесном пожаре на площади 1 км2 по по- Земли с приобщением к общему расчету ря- рядку величин выделится 1010 Дж тепловой да экзогенных процессов, но на уровне энергии. Эта величина сопоставима с воз- средних или наиболее характерных величин. никновением землетрясения с магнитудой Эти же условия будут приняты и для других МL = 4 по Ч. Рихтеру, но с той лишь разни- экзогенных процессов, работающих как с цей, что при землетрясении энергия выделя- выделением, так и поглощением энергии. ется почти мгновенно. Используя такой не- При лесных пожарах полностью выгорает хитрый подсчет, можно составить энергети- лесная подстилка. Ее объем меняется в зави- ческую и эмпирическую шкалы для лесных симости от влажности в пределах 1,9-2,8 пожаров. Для этого оценим выделившуюся кг/м2. Энергия сгорания лесной подстилки - энергию оного из самых больших лесных это энергия тепловыделения в «чистом» ви- пожаров в Сибири, зарегистрированного в де. В процессе верховых пожаров выгорает 1915 г. Тогда леса горели на площади 1,6 • примерно 10% древостоя. Это тоже важная 106 км2. Энергия пожара могла составить 5,1 16 17 величина при энергетических расчетах. • 10 – 1,2 • 10 Дж, что эквивалентно энер- Объем древостоя в составе «лиственница + гии землетрясения МL ≥ 7 по Ч. Рихтеру. сосна» в бореальных лесах Сибири оценива- Таким образом, имеем два крайних ется как 60% + 40% (Усольцев, 2001 и 2002; значения выделившейся энергии: 1010 и 1017 Фуряев, 1996). Оценим количество тепловой Дж. Однако Г.Н. Коровин и Н.В.Зукерт энергии, выделяющейся при полном сгора- (http://www.rusrec.ru/kyoto/articles/art_climate нии лесной подстилки объемом 1,9-2,8 _forest.htm) приводят сведения о горимости кг/м2, или 1,9-2,8 • 106 кг/км2 и 10% древо- лесов в Сибири и на Дальнем Востоке. По стоя, состоящего из свежей древесины с их данным за 50 прошедших лет здесь выго- влажностью около 50%. Количество энер- рело 80-90 • 106 га, или 8-9 • 105 км2 лесных гии, выделяющейся при сгорании такой дре- угодий. Это говорит о том, что в среднем весины, составляет 20,5 • 103 Дж/г, или 2 • ежегодно выгорает 1,8 • 104 км2 лесов, что 107 Дж/кг. Некоторые справочники (Кух- сопоставимо с ежегодным выделением теп- линг, 1985) сообщают иные значения тепло- ловой энергии 5,8 • 1014 Дж. 60
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- …
- следующая ›
- последняя »