بخشی از مقاله
چکیده
آتشسوزی از جمله مهمترین عوامل خسارتزای عرصههای منابع طبیعی کشور به شمار میرود. تعیین آتشسوزی در جنگل همیشه به عنوان یک چالش اساسی برای انسان مطرح بوده و نیاز به یک تکنولوژی پیشرفته در این زمینه احساس میگردد. شبکه حسگرهای بیسیم به طور وسیعی در کارکردهای زیستمحیطی نظیر آتشسوزیهای جنگل مورد استفاده قرار گرفتهاند. از دیگر کارکردهای این تکنولوژی میتوان به پایش زیستگاه، کنترل و تنظیم خودکار انواع دستگاهها، کشاورزی و امنیت اشاره کرد. اگرچه احتمال وقوع آتشسوزی در جنگل به طور نادر رخ میدهد اما میزان رخداد این عامل در سالهای اخیر در اروپا و در کشور ما در حال افزایش بوده و لزوم تعیین آن در مراحل اولیه برای جلوگیری از خسارات جدی بعدی احساس میگردد لذا در این مقاله سعی شده است این تکنولوژی نوین به عنوان یک تکنولوژی جدید در مدیریت آتشسوزیهای غیرعمدی بومسازههای جنگلیمعرفی گردد.
-1 مقدمه
سالیان درازی است که آتش به عنوان یک عامل جذاب برای بشر درآمده است. استفاده از آتش در فرایندهای آمادهسازی اجسام، پخت و پز، گرم کردن و غیره ضروری است. در کنار این فواید آتش میتواند به عنوان عامل مخرب نیز در محیط زیست عمل نماید. عوامل طبیعی نظیر رعد و برق، آتشفشان، ورود جریانات پرفشار، خشکسالی و گرم شدن بیش از حد هوا در کنار عوامل انسانی مانند استفاده از آتش در کشاورزی و در شکار غیرقانونی حیوانات منجر به بروز آتش در جنگل میشود.
بسیاری از آتشسوزیهای غیرعمدی میتوانند در مرحله اولیه توسط آب مهار شوند، اما در حالت پیشرفتگی وسیعآتش استفاده از مواد بازدارنده آتش لازم و ضروری است این مواد با آب ترکیب شده و از طریق هلیکوپتر روی آتش پاشیده میشود . - Lozano and Rodriguez, 2010 - آتشسوزی جنگل مشکل اصلی در تخریب جنگل بوده به طوری که در سال 2010 میلادی به طور تقریبی 4/2 میلیون هکتار از جنگلهای آمریکا به دست عوامل انسانی و بیش از 2 میلیون هکتار هم از طریق عوامل طبیعی نظیر رعد و برق از بین رفته است. راهبردها برای جلوگیری، تشخیص و خاموش کردن آتشسوزی جنگل در طی سالها دگرگون شدهاند و متخصصان مدیریت بینالمللی آتشسوزی جنگل تشویق به پیشرفت بیشتر تکنولوژی و انجام پژوهشهای بیشتر مینمایند - . - Anonymous, 2009
یکی از تکنیکهای مورد استفادهتکنولوژی شبکه حسگرهای بیسیم است که به عنوان یکی از تکنولوژیهای برتر قرن 21 معرفی شده است . - Pripuzicandetal, 2007 - شبکه حسگرها به طور مکانی در جنگل توزیع یافته و دارای حسگرهایی هستند که به شرایط خاصی حساس هستند. این شرایط خاص میتواند فیزیکی و زیستمحیطی باشد. ارتباطات بین حسگرها از طریق بیسیمانجام میگیرد.شبکه حسگرهای بیسیم برای کارکردهای مختلفی قابلیت استفاده دارند از جمله: کارکردهای نظامی، زیستمحیطی، سلامتی و غیره. امروزه باید سعی شود که هزینههای استفاده از این تکنولوژی به پایینترین حد خود برسد به خصوص باطریهای مصرفی باید دارای زوال پذیری پایینی باشند و بتوانند کل شبکه را به مدت زمان زیاد - مثلا یک فصل - پشتیبانی نمایند.
حسگرها میتوانند شرایط محلی مانند درجهحرارت، رطوببت نسبی، شرایط رعد و برق، دود، فشار جوی، سرعت و جهت باد را در نقاط مختلف پایش نمایند . - Pripuzicandetal, 2007 - براساس نوع کارکرد و مقررات و ضوابط طراحی، 2 نوع شبکه حسگر بیسیم وجود دارد: -1 شبکه حسگر بیسیم برای تعیین حوادث نادر - مانند تعیین آتشسوزی در جنگل - -2 شبکه حسگر بیسیم برای فراهم آوردن اطلاعات دورهای - مانند پایش درجهحرارت - . با وجود اینکه وقوع آتشسوزی در جنگل به ندرت رخ میرهد ولی تعیین وقوع آن باید در مراحل اولیه انجام گیرد تا از خسارات جدی بعدی جلوگیری شود. در این مقاله سعی شده است با معرفی تکنولوژی شبکه حسگرهای بیسیم به عنوان رهیافتی نوین در جلوگیری از وقوع آتشسوزی در اکوسیستمهای جنگلی گام موثرتری برداشته شود.
-2 آتشسوزی در جنگل
آتشسوزی جنگل یک نوع آتشسوزی کنترل ناپذیر است که در منطقهای با گیاهان اشتعال پذیر در نواحی روستایی یا در طبیعت وحشروی میدهد. آتش سوزی جنگل با دیگر انواع آتشسوزیها از نظر گستردگی، سرعت گسترش از منشاء، پتانسیل تغییر جهت ناگهانی و توانایی جهیدن از میان فضاهای خالی مانند جاده ها، رودخانه ها و دیگر نقاط اشتعال ناپذیر تفاوت دارد. آتشسوزی جنگل از نظر علت آتشسوزی، ویژگیهای فیزیکی آن مانند سرعت پراکندگی، وجود مواد اشتعال پذیر و تاثیر آب و هوا بر آتش توصیف میشوند - . - Flannigan and et al, 2005 اصطلاح آتشسوزی جنگل فقط به آتشسوزیهایی که در جنگل روی میدهد اطلاق نمیشود بلکه این اصطلاح به دیگر آتشسوزیها مشابهی که در طبیعت وحش مانند چمنزار، بیشه زار، بوته زارو خاک باتلاقیروی میدهد نیز گفته میشود.
ساختمانها نیز چنانچه آتش به آنها سرایت کند میتوانند درگیر این آتش سوزی شوند. از آن جایی که علت آتش سوزی جنگل متفاوت است، نتیجهای که از خود برجا می گذارد همیشه منحصر به فرد است. همه آتشسوزیها با سه ویژگی توصیف میشوند : ویژگی های فیزیکی، نوع سوختو تاثیر آبوهوا بر آتش. آتشسوزیهای جنگل میتوانند هم بزرگ، فاجعه بار و کنترل نشدنی باشند و تا 400 کیلومتر مربع یا بیشتر را در بر بگیرند و هم کوچک باشند و فقط یک کیلومتر مربع یا کمتر را در بر بگیرند - . - Anonymous, 2009 آتشسوزی جنگل معمولاً در اقلیم هایی پدید میآید که رطوبت کافی برای رشد گیاهان در آن وجود داشته باشد، ولی دارای دورههای خشکسالی و داغ دورهای هستند. این مناطق شامل استرالیا، آسیای جنوب شرقی، دشتهای آفریقای جنوبی،نواحی جنگلی ایالات متحده و کانادا و حوضه مدیترانهمیشود .
- Schimel and et al, 2008 - پدیده گرمشدن زمینممکن است شدت و بسامد خشکسالی را در نواحی بسیاری افزایش داده و در نتیجه آتش سوزیهای شدیدتر و بیشتری را سبب شود - Flannigan and et . - al, 2005اگرچه برخی از اکوسیستمها وابسته به آتش سوزی های طبیعی هستند تا رشد گیاهان را تنظیم کنند، ولی بسیاری از اکوسیستمها نیز از آتش سوزیهای بسیار آسیب میبینند، از جمله چاپارلدر کالیفرنیای جنوبیو بیابانهای کم ارتفاع جنوب غربی آمریکا. افزایش تعداد آتش سوزی ها در این منطقهوابسته به آتش سوزیهای معمولی به چرخه طبیعی آسیب زده و به گیاهان بومی منطقه زیان وارد کرده و رشد علفهای غیربومی را افزایش داده است - . - Keeley, 1995 "عوامل خسارت زا در منابع طبیعی شامل سه دسته ساکنین عرصهها - دامداران، روستائیان، عشایر و جنگل نشینان - ، بهرهبرداران - مجریان طرحهای مختلف - و حوادث غیرمترقبه - سیل، رانش، لغزش، آتشسوزی و غیره - هستند.
نوع پوشش گیاهی، وضعیت پستی و بلندی منطقه، زمان آتشسوزی و عوامل جوی از عوامل تاثیرگذار در بروز و شدت آتشسوزی در جنگل هستند. عوامل جوی نظیر رطوبت نسبی، دمای هوا، ناپایداریهای جوی و نوع و سرعت باد از مهمترین عوامل موثر در وقوع آتشسوزی به شمار میروند. مطالعات انجام شده در خصوص تاثیر هر کدام از عوامل جوی نشان دهنده همبستگی و ارتباط بیشتر رطوبت نسبی با وقوع حریق است.
در ارتباط با زمان آتشسوزی، فصل بحران در مناطق شمالی کشور ماههای آذر، دی و بهمن و در سایر مناطق خرداد، تیر و مرداد است.درخصوص ساعات بحرانی نیز، ساعت 12 ظهر تا 6 عصر از ساعات بحرانی وقوع آتشسوزی در جنگل است. از نظر شاخصهای تعداد و سطح آتشسوزی منطقه زاگرس رتبه اول را در بین مناطق رویشی ایران داراست. شناسایی مناطق حساس و بحرانی در جلوگیری از آتشسوزی ضروری است. عرصههای قرق، جنگلکاریهای جوان و جنگلهای سوزنیبرگ از جمله مناطق حساس و عرصههایی که بیش از دوبار در طی دهسال اخیر دچار حریق شدهاند نشان دهنده وجود علل و انگیزه-های مورد نظر است.
