Глобальное потепление и усиление циклонической активности: масштабные нарушения в лесных экосистемах Северо-Восточной Азии и их детекция
К.А. Корзников
Ботанический сад-институт ДВО РАН, Владивосток, Россия
Увеличение температуры приземного слоя атмосферы и поверхности океана приводит к изменению частоты, силы и траектории тропических циклонов (тайфунов) и циклонов внетропического генезиса в северо-западной части Тихого океана. Прохождение циклонов сопровождается рекордными скоростями ветра и обильными осадками. В 2015 г. пост-тропический циклон «Дуцзюань» вызвал масштабные нарушения бореальных, преимущественно елово-пихтовых лесов, в южной части о-ва Сахалин. Общая площадь сплошных ветровалов превысила 40 тыс. га. В 2016 г. тайфун «Лайонрок» вызвал сопоставимые по масштабу ветровалы в темнохвойных лесах на восточном макросклоне центральной части хребта Сихотэ-Алинь. В 2019 г. тайфун «Линглинг» привел к возникновению ветровалов на северо-восточном побережье Сахалина. В 2020 г. тайфун «Майсак» стал причиной вывала деревьев в широколиственных дубовых и смешанных лесах в южном Приморье и восточной части китайской провинции Цзилинь. В декабре 2014 г. на остров Кунашир Курильской гряды обрушился внетропический циклон. Аккумуляция мокрого снега и сильные порывы ветра привели к вывалу около 2.2 тыс. га лесов. Зарегистрированная скорость порывов ветра в ходе прохождения перечисленных циклонов обновила исторические максимумы на соответствующих метеопунктах. Сведения о масштабных ветровальных событиях в прошлом, с площадью нарушений, насчитывающих тысячи гектар, в научной литературе отсутствуют. Появление огромных массивов поваленных деревьев вызвало ухудшение общей лесопатологической ситуации, ярко выраженной в форме вспышек короеда-типографа (Ips typographus) и появлении огромных очагов усыхания Picea jezoensis на Кунашире, Сахалине (на обоих островах — впервые) и Сихотэ-Алине. Мы разработали и применили методы детекции ветровалов с использованием мультиспектральных спутниковых снимков среднего и оптических снимков сверхвысокого разрешения при помощи алгоритма машинного обучения «случайный лес» и свёрточных нейронных сетей. Интенсивные повторяющиеся нарушения в лесах юга Дальнего Востока России, вызванные усиливающимися циклоническими вихрями, — новая реальность, к которой следует адаптировать методы ведения лесного хозяйства и принимать во внимание при оценке рисков.
|
|