파이로지오그래피

Pyrogeography

화로지리학은 산불의 과거, 현재, 그리고 예상되는 분포를 연구하는 학문이다.야생지 화재는 기후, 식생, 지형, 발화원의 특정 조건 하에서 발생하며, 고유의 생물 지리학 또는 시공간 [1][2]패턴을 가지고 있다.이번 학기는 초기 출판된 증거는 1990년대 중반에 fires[3][4]현재의 현재 이해는 2000년대에 생물 지리학과 화재 생태학의 조합으로, 화재 발생, 식물 덮개의global-scale 데이터 집합의 가용성이 발생한 의미를 주로 지도로 관계 있고 나타난다.clim화로지리학은 또한 생물학, 지구물리학적 환경, 그리고 [5]사회와 문화에 불이 미치는 영향의 기로에 놓여있다.

파이로지오그래피는 종종 환경통제를 평가하기 위해 생태학적 틈새 개념의 프레임워크를 사용한다.화재 활동을 촉진하기 위해 환경 요인이 어떻게 상호작용하는지를 조사함으로써, 화로지리학자는 새로운 조건에서 예상되는 화재 행동을 예측할 수 있다.화지 연구는 전 세계 다양한 지역의 토지 관리 정책에 기여하고 정보를 제공합니다.

화재의 공간적 패턴과 주요 제어: 식생 유형, 기후 및 점화
2008년의 화재 패턴
녹색의 계절 주기(NDVI 지수).
번개 점멸/km2/yr, 1995년 4월~2003년 2월

개념

파이로지오그래피 프레임워크

화로지오그래피에서 사용되는 프레임워크에 따라 전 세계의 화재 시스템을 제어하는 세 가지 기본 범주가 있습니다. 소모성 자원, 점화 및 대기 조건입니다.세 가지 요소 각각은 공간과 시간에 따라 달라 서로 다른 화재 시스템 유형을 야기하고 생성한다.화재는 이 세 가지 요소가 교차한 결과입니다.

  • 소모성 자원 - 이 용어는 산불에서 연료원으로 소비되는 초목을 가리킨다.식생 유형은 생산성, 구조 및 가연성 면에서 다양할 수 있으며, 그 다양성은 다양한 유형의 화재 행동 또는 강도로 이어질 것입니다.
  • 점화 - 화재는 부분적으로 점화원의 가용성에 의해 제어됩니다.화재에는 자연 발화와 인공 발화의 두 가지 주요 원인이 있습니다.이 두 가지 소스의 중요성은 지역에 따라 다릅니다.
    • 자연 발화: 자연 발화의 주요 형태는 번개이지만, 일부 화재는 다른 발화원(화산 활동 [6]등)을 통해 시작될 수 있습니다.
    • 인위적 점화: 인간은 고의와 의도치 않게 모두 화재를 일으킨다.
  • 대기 상태 - 기후 조건에 따라 지역에 화재 발생 가능성이 결정될 수 있습니다. 고온, 건조 및/또는 바람이 부는 날씨는 화재 발생 가능성을 높이는 반면, 습하고 추운 날씨는 화재 발생 가능성을 감소시킬 수 있습니다.

화로지리학자는 시간과 공간에 걸쳐 이 프레임워크를 조사 및 정량화함으로써 다른 지역 또는 기간에 있는 화재 시스템 간의 차이를 조사할 수 있다.

화재 변수

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2021년 7월 캘리포니아주 로스앤젤레스 인근에서 발생한 텀블위드 화재로 타버린 대량의 붓

화재가 발생하기 위해서는 몇 가지 변수가 충족되어야 하며, 이 모든 변수는 자연적 및 인적 요인에 의해 영향을 받습니다.각 변수의 공간적 및 시간적 특성 때문에, 전지구적 화재 거동은 모델링하기에 복잡하고 유동적인 시스템이며 기후나 식물만으로는 예측할 수 없다.

풍속

풍속은 확산률의 원동력, 즉 불길이 지형을 얼마나 빨리 움직이는가 하는 것입니다.계절, 날씨, 지형, 지형에 의해 영향을 받는다.풍속은 인위적인 기후 변화와 토지 이용 변화를 통한 인간 활동에 의해 영향을 받는다.

연료 연속성

연료 연속성은 연료층 내 연료 입자의 분포로, 연소 및 확산에 대한 화재의 능력에 영향을 미칩니다.지형 유형, 수역 유무, 계절성 및 식생 유형/연령에 따라 영향을 받습니다.연속성에 대한 인간의 영향에는 인공 연료 차단(도로, 화재 진압 전술), 서식지 조각화, 종 이동 및 토지 관리 방법(패치 연소, "슬래시 앤 분쇄" 등)이 포함된다.

연료 부하

연료 부하는 단위 면적당 사용 가능한 연료의 양입니다.연소 시 단위 면적당 발생하는 열에너지의 양으로도 정의할 수 있습니다.자연의 영향에는 식생 유형/덮개, 자연 교란 존재(곤충 발생, 바람 피해 등), 초본, 토양 비옥, 계절성이 포함된다.인간의 영향에는 방목, 벌목, 억압 전술, 연료 처리(예방 조치), 삼림 벌채와 농업 개발 등의 토지 이용 변화가 포함될 수 있다.

연료 수분

연료 수분은 연료 내 물의 양을 측정하는 것으로, 연료의 건조 중량의 백분율로 표시됩니다.연료 수분은 바람 활동, 계절, 선행 강우량, 상대 습도, 공기 온도 및 토양 수분의 영향을 받는다.인간의 영향에는 인위적인 기후 변화와 토지 관리 활동(벌목, 방목, 연소)[7]이 포함된다.

점화

발화는 자연적이거나 인위적일 수 있다.자연 발화는 일반적으로 낙뢰에 국한되지만 화산활동과 다른 원천이 관찰되었다.사람이 일으킨 화재는 의도적인 화재일 수도 있고 의도적이지 않은 화재일 수도 있다.점화에 영향을 미치는 자연적 요인으로는 번개, 화산, 계절성 등이 있다.인간의 영향으로는 인구 규모, 토지 관리, 도로망, 방화 등이 있다.

방법론

화로지리학자들은 불의 분포를 연구하기 위해 많은 다른 방법들을 사용한다.우주를 가로지르는 불을 연구하기 위해, 화로지리학자들은 화재 활동의 공간 데이터를 사용합니다. 이것은 관측, 위성 이미지, 그리고 [6]화재의 역사적 증거를 포함한 여러 형태로 나타날 수 있습니다.파이로지오그래피의 출현은 위성사진의 이용 가능성과 밀접하게 관련되어 있다.위성 데이터가 널리 보급된 1970년대 후반부터 화재 활동의 계절적, 지리적 패턴이 조사되어 이 분야의 발전을 가져왔다.

화재관측자료

화재 발생 관측은 화로지리학에서 중요한 자료이다.화재 발생에 대한 정보는 역사적, 현재 등 다양한 출처에서 얻을 수 있다.과거 화재 관측 데이터는 종종 덴드로 연대기(화재의 고리 기록) 또는 기타 기록된 기록에서 비롯된다.현대의 화재 관측은 종종 인공위성으로 이루어진다: 항공 이미지를 이용하여, 과학자들은 화재 활동과 불에 탄 지역의 크기를 조사할 수 있다.두 가지 형태의 화재 관측 데이터는 화재의 분포를 연구하는 데 중요하다.

공간 분포 모델

공간 분포 모델은 화로지리학에서 화재와 환경 요인 간의 경험적 관계를 설명하기 위해 사용된다.이러한 모델을 빌드 및 실행하는 데 사용되는 통계적 방법은 여러 가지가 있습니다.대부분의 모델은 다양한 독립 변수(이 경우 지형이나 강수량과 같은 공간적 환경 구배)와 비교한 매핑된 화재 관측치로 구성된다.이 두 가지 요소는 함께 가설을 평가하거나 가정에 도전하는 데 사용할 수 있는 화재 확률의 통계 모델을 생성한다.사용되는 변수에는 순 1차 생산성(NPP), 연간 강수량, 온도 또는 토양 수분 등이 있습니다.모델은 화재 관측 데이터가 불완전하거나 편향될 수 있는 영역에 걸쳐 사용될 수 있기 때문에 화로 지리학에 특히 중요하다.신뢰성이 높은 모형을 사용하여 데이터나 [8]관측치가 거의 없는 영역의 조건을 투영하거나 예측할 수 있습니다.

기후와 산불의 관계

다음 항목도 참조하십시오.소방체제 climate 기후_변화

아마도 화로지리학에서 가장 중요하고 포괄적인 관계는 연소 면적과 순 1차 [7][9]생산력 사이의 관계일 것이다.

순 1차 생산성이 낮은 장소에서는 화재를 발생시키기 위해 필요한 화재 변수가 존재하지 않습니다.예를 들어, 사막은 건조한 기후를 고려할 때 NPP가 매우 낮으며, 불을 지속하기에 충분한 연료 부하를 축적하지 못한다.

한편, 순 1차 생산성이 매우 높은 지역은 일반적으로 습한 열대 기후 패턴에 의해 제약을 받는다.이것은 일차 생산성은 매우 높지만 연료를 고갈시키는 데 필요한 기후 조건이 존재하지 않는 열대 우림 같은 곳에서 볼 수 있다.

중간 수준의 순 1차 생산성과 기후가 있는 지역에서 정기적으로 화재가 발생하는 연료 부하가 지속되는 계절적 패턴을 보입니다.열대 사바나는 이러한 조건의 분명한 예입니다. 덥고 습한 성장기에는 연료를 건조시키고 화재에 불을 붙이는 건조기가 뒤따릅니다.이 사바나들은 지구상에서 가장 널리 퍼진 인화성 환경이다.

NPP와 연소 지역 간의 관계의 예는 미국 서부에서 볼 수 있다. 미국 서부에서는 NPP가 높은 밀집 침엽수림이 간헐적으로 화재를 경험하고, 건조한 소나무 숲과 차파랄 관목 지대가 평균적으로 데카달 간격으로 화재를 경험하며, 스텝 관목 지대는 적어도 역사적으로 여러 데카달 또는 엘라달에서 화재를 경험한다.온저 인터벌

화재 범위 확대에 대한 인간의 영향

울창한 숲(예: 열대 우림)에서 토지 이용 변화와 삼림 벌채는 숲의 캐노피를 개방하여 표면 연료의 습도와 연료 수분을 감소시키고, 그렇지 않으면 저조도 건조 기간 동안 표적 점화에 의해 산불의 위험을 급격히 증가시킨다.이것은 아마존 분지와 인도네시아에서 명백하게 증명되었다.그곳에서는 대규모 삼림 벌채와 토지 이용의 변화가 광대한 열대 우림의 풍경을 변화시키고 [10]화재에 취약하게 만들었다.열대 우림에서 화재 발생은 산림 손실, 파편화, 화재 사이의 양성 피드백 루프가 점점 더 화재 발생 조건을 제공함에 따라 훨씬 더 빈번해졌다.아마존은 대규모 삼림 [11]벌채로 20%까지 비가 내릴 것으로 추정되고 있다.

침습종은 또한 연료 종류와 연료 부하를 변화시켜 화재의 양을 증가시키거나 감소시키는 데 극적인 영향을 미칠 수 있다.

파이로지오그래피 응용

리스크 관리

또한 화로지리학은 화재가 발생하기 쉬운 지역의 개발 노력과 경관 관리에 도움을 주기 위해 사용됩니다.교외와 인근이 (캘리포니아의 일부와 같이) 자주 또는 심하게 타는 경향이 있는 지역으로 확장되는 것은 주택 소유자들이 그들의 지역에서 확산되거나 시작되는 산불의 위험이 증가하는 것을 의미한다.화로지리학은 토지 소유자와 지역사회를 교육하거나 알리기 위해 화재 위험 지도를 작성하는 데 사용할 수 있다.이러한 지도는 어느 부위가 가장 심하게 불에 타기 쉬운지를 보여 줍니다.토지 소유자와 개발자는 이 정보를 사용하여 대피 전략을 계획하거나 특정 지역에 건물을 짓는 것을 피할 수 있습니다.화재 위험을 줄일 수 있는 다른 정책들이 있다: 식생 관리와 내화 건축 자재 (나무 대신 금속 등)는 [12]화재로 집을 잃는 위험을 낮추는데 도움을 줄 수 있다.

토지 관리

화지학적 방법을 통한 화재 분배 모델링은 토지 관리에 대한 정보를 제공하는 데 도움이 됩니다.화재의 분포 모델은 토지 관리 실천요강을 평가하는 데 사용되며, 특정 실천요강(연료 처리 또는 제거 등)이 효과적으로 작동하는지 또는 예측대로 작동하는지 판단하는 데 사용할 수 있다.이것의 한 예는 캘리포니아의 북부 센트럴 밸리입니다: 농업으로 인해 한 세기 이상 이 지역에서 화재가 진압되었지만, 공간 분포 모델은 과거에 화재가 더 자주 일어났을 수 있음을 보여줍니다.화재 진압이 이 지역의 자연 화재 빈도를 변화시켰다는 것을 아는 것으로 토지 관리자, 토지 소유자 및 정책 입안자들은 자연 [8]복구의 지속적인 노력을 알릴 수 있다.

다른 분야와의 관계

고생태학

화재 이력을 재구성하는 것은 기후 조건과 생태를 결정하는 데 매우 도움이 된다.과거의 화재정권에 대한 지식은 지구화학, 나무 고리 분석, 숯, 문서,[13] 고고학에서 나온다.각 데이터 소스에는 장점과 단점이 있습니다.고생태학의 목적상, 호수 및 토양 코어 샘플의 숯 데이터는 수천 년 전의 정보를 제공하므로, 화재 시스템과 식물 및 [14]기후의 관계를 기반으로 정확한 기후 재구성을 가능하게 한다.숯은 먼저 코어 샘플의 퇴적물에서 추출하거나 세척해야 합니다.그런 다음 접시에 놓고 현미경으로 세어 본다.퇴적층 숯 수는 언제 어떤 강도로 화재가 발생했는지 보여주는 그래프에 표시된다.숯이 가장 많이 발견되는 가장 높은 봉우리는 더 강한 화재에 해당합니다.생태계가 다르면 기후적 요인이나 어떤 종류의 식물이 존재하는지 등으로 인해 화재에 더 취약하다.이 불과 현재의 초목과의 관계는 발견된 숯의 양과 종류를 바탕으로 당시의 기후를 추론하는 데 사용됩니다.다른 종류의 식물들은 다른 숯을 남긴다.고생태학자의 일은 존재하는 [15]숯의 양과 종류를 세고 결정하는 것이다.이러한 계수는 나중에 다른 데이터 소스와 함께 연구 및 분석됩니다.이것은 먼 과거의 기후 재건을 위한 대용품으로 불을 사용할 수 있게 해준다.화재의 영향은 점화 시 손실과 같은 과정을 통해 확인할 수 있다.토양 화학을 분석하여 화재의 결과로 인한 광물 및 탄소 비율의 변화를 파악합니다.과거 데이터는 화재의 원인 또는 원인을 밝힐 수 있습니다.꽃가루 데이터는 화재 전후에 존재하는 식물종에 대한 정보를 제공한다.자력에 대한 화재 유발 토양 민감성은 기록된 역사 이전의 화재 영역 특성을 드러내고 토양 형성 시 화재 영역에 대한 통찰력을 제공할 수 있다.이 모든 프록시는 연구된 지역의 생태계를 구축하는 데 도움이 됩니다.

고고학

주요 기사:초기 인류에 의한 화재

불은 40만 년에서 30만 년 전 사이 많은 호미니나의 사람들에게 일반적인 기술이 되었다; 인간은 수십만 년 동안 불과 관계를 맺어 왔다.인간은 발화원을 제공하는 것보다 더 많은 방법으로 화로지리 프레임워크에 영향을 미친다: 우리의 행동과 행동은 또한 초목, 기후를 변화시키고 번개 점화를 억제하여 화재 상황에 상당한 영향을 [17]미칠 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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