Начало 2025 года выдалось тяжелым для жителей Калифорнии: причем как рядовых, так и суперзвёзд Голливуда. Всему виной разрушительные пожары, охватившие территорию 163 квадратных километра. А это, на секундочку, больше площади Парижа. Погибли 29 человек, более 200 тысяч эвакуировались, ущерб превысил 250 млрд долларов США. 

Причины этих пожаров — целый комплекс факторов, разом свалившихся на один из самых благополучных штатов Америки. Но на самом деле есть несколько технологий, которые могли бы помочь предотвратить столь разрушительные последствия.

Причины пожаров в Калифорнии

Давайте вернемся в прошлое и проанализируем факторы на примере серии из 14 пожаров в округах Лос-Анджелес и Сан-Диего, случившихся с 7 по 31 января 2025 года. Начнем с климатических.  

Причина 1. Засуха

Калифорния всегда была настоящим раем для возникновения и распространения лесных пожаров. Всему виной теплый и засушливый климат. Например, по данным CalFire (агентство, занимающееся сбором статистики), приведенным в статье The New York Times, с 1800-х годов в регионе произошло 12 500 пожаров (это много). Причем их частота растет: вот данные по миллионам выгоревших акров с 1979 по 2018 годы.

Аналогичная статистика для крупных пожаров с площадью более 10 000 акров. Красная линия на графике — это 10-летняя скользящая средняя, которая показывает общий тренд, сглаживая резкие колебания данных. Такой метод помогает увидеть, растёт ли число пожаров в долгосрочной перспективе, исключая влияние случайных пиков и провалов.

Многие специалисты связывают это с общим изменением климата на планете: среднегодовая температура в Калифорнии действительно повышается. 

Но ситуация усугубилась тем, что в 2022-2024 годах регионы сначала накрывали мощные дожди, которые приводили к обильному росту кустарников, травы и деревьев. После этого наступала резкая и продолжительная жара на 9-10 месяцев, которая буквально высушивала все вокруг и превращала растительность в идеальное топливо для огня.  

Опасная ситуация была вполне предсказуемой: Национальная метеорологическая служба США (National Weather Service, NWS) начала предупреждать об особенно высоком риске пожаров ещё с ноября-декабря 2024 года. Основой для прогнозов стали данные о длительной засухе, высоких температурах, низкой влажности и сильных порывах ветра — классических условиях для стремительного распространения огня. В таких случаях NWS присваивает округам, таким как Лос-Анджелес и Вентура, красный флаг «особенно опасной ситуации», чтобы предупредить местных жителей и службы о повышенной угрозе.

Причина 2. Ветер

Но одной засухи мало для того, чтобы пожар распространялся с такой невероятной скоростью и такими катастрофическими последствиями. Так совпало, что засуха по времени совпала с усилением ветров Дьябло и Санта-Ана с севера и северо-востока страны, пришедших из пустынных местностей. Порывы последнего достигали 20-40 м/с и пролегали как раз через густонаселенные районы, дополнительно выдувая влажный воздух.

Офис NWS накануне бедствия, в первых числах января, предупредил, что порывы ветра могут привести к падению деревьев и обрывам линий электропередачи, что «существенно повышает риски возникновения и распространения пожаров». Именно так и произошло.

Но главный вопрос: что именно вызвало первую искру? И почему последствия были столь разрушительными? Тут в дело вступает человеческий фактор.

Причина 3. Аварии на линиях электропередач

По данным Лесной службы США, с 1992 по 2024 год более 3600 пожаров в Калифорнии напрямую связаны с проблемами на опорах и линиях электропередач. Вот статистические данные — жирным шрифтом выделены пожары, которые случились по этой причине:

Вот некоторые примеры с подробностями:

• 2017 год — пожар Thomas, как показало официальное расследование, начался после падения опор ЛЭП на сухой материал. Возникшая искра в сочетании с сильным ветром привела к пожару, который продолжался 40 дней. 

• 2018 год — пожар Camp произошел из-за электрической дуги между линией электропередач Pacific Gas & Electric, один из изоляторов которой оказался изношен, и стальной вышкой. Дуга нагрела металл до температуры 3000-5000˚С, он расплавился и попал на сухую траву под опорой. Пожар унес жизни 80 человек.

• 2021 год — пожар Dixie случился из-за падения дерева на линию ЛЭП Pacific Gas & Electric, при этом защитного отключения не произошло. Выгорел почти миллион акров в четырех округах. 

Тенденция с причинами пожара очевидна, поэтому жители Алтадены подали в суд на компанию Southern California Edison (SCE) — основного поставщика электроэнергии на большей части территории Южной Калифорнии, посчитав, что именно она должна компенсировать убытки.

В заявлении юридической фирмы Bridgford, Gleason & Artinian говорится о неспособности SCE обесточить провода, пересекающие каньон, несмотря на предупреждения метеорологов о сильном ветре с красным уровнем опасности. В иске также сказано, что обвинение основано на собственном расследовании, консультациях с экспертами, публичных заявлениях представителей SCE и видеоматериалах с обрывами проводов.

Причина 4. Проблемы властей

Когда начались первые возгорания, все службы экстренного реагирования были направлены на их ликвидацию. Но они сразу столкнулись с несколькими серьёзными проблемами:

Нехватка воды. Гидранты быстро опустели. Расследование прессы показало, что водохранилище Санта-Инез в районе Пасифик-Палисейдс, которое должно было вмещать 117 миллионов галлонов воды и использоваться как раз для противопожарных нужд, оказалось пустым. И причина крылась не только в засухе. Департамент водных ресурсов и энергетики Лос-Анджелеса весь 2024 год готовился к ремонту стенок водохранилища, но не торопился. 

Другой момент: старые трубы и насосное оборудование не были рассчитаны на подобные расходы воды.  

Плотная застройка старыми домами. По словам пожарных, разрушительная сила лесных пожаров увеличилась, поскольку в зоне бедствия находилось слишком много старых домов 50-60-х годов постройки в зоне повышенного риска. Согласно Строительному кодексу Калифорнии (California Building Standards Code, Title 24), здания в районах с высоким риском возгорания должны использовать негорючие материалы и иметь специальные меры противопожарной защиты. Однако в Палисейдс эти требования часто игнорировались, и многие старые дома не были модернизированы.

Нехватка финансирования. По некоторым данным, бюджет пожарной охраны Лос-Анджелеса (LAFD) во втором квартале 2024 года был сокращен на 17 млн долларов. Из-за этого в бригадах не хватало сотрудников, а техника не ремонтировалась. 

Причина 5. Другие факторы

Сюда относятся, например, случайные поджоги из-за несоблюдения туристами техники безопасности и предупреждений, или удары молнии. Причем деятельность человека значительно перевешивает: по данным анализа за 20 лет, речь идет о 84% случаев пожаров по всей территории США. 

Это не относится к конкретному пожару в Калифорнии 2025 года, но является важным фактором для других случаев. Вот диаграмма за 2020 год:

Но если отбросить политические аспекты — вроде сокращения финансирования, умышленных поджогов и глобальных изменений климата, — остаётся главный вопрос: могут ли современные технологии помочь контролировать очаги возгорания в лесах и предотвращать столь разрушительные последствия, как в Калифорнии?

Давайте разберем несколько интересных решений, которые уже внедрены или только тестируются.  

REFCL и IND: защита и контроль обрыва линий электропередач

Многие энергетические компании в Калифорнии, включая Southern California Edison (SCE), активно ищут решения для снижения риска пожаров, связанных с линиями электропередач. Вот несколько решений, которые помогают предотвращать подобные инциденты:

Прокладывать линии электропередач под землёй — идея, конечно, не новая, но дорогая. Примерно в 5–10 раз дороже, чем тянуть их по столбам, и гораздо сложнее в обслуживании. Плюс надо решать такие задачи, как поиск аварий и отведение тепла. Для примера, США сейчас выделяют $4,3 млрд на восстановление подземной сети Пуэрто-Рико, которая регулярно страдает от ураганов. Но в масштабах Калифорнии счёт пошёл бы на сотни миллиардов и десятилетия работы.

Вариант попроще — сотни «микросетей», где энергия передаётся не через один огромный кабель, а через много мелких, распределённых по сети. Если где-то что-то порвётся, остальная система всё равно будет работать. Так, например, уже тестируют сети Ameren в Иллинойсе и Миссури. Но опять же, для Калифорнии это всё звучит как фантастика.

А теперь к более реальным решениям. SCE вместе с правительством австралийского штата Виктория вложили десятки миллионов долларов в разработку REFCL (Rapid Earth Fault Current Limiter) — ограничителей тока быстрого замыкания на землю. Почему в Австралии? Потому что именно там в 2009 году произошёл один из самых страшных пожаров, вызванных обрывом проводов, который унёс 173 жизни.

REFCL работают просто: когда линия обрывается и касается земли или дерева, система всего за 40 мс снижает напряжение повреждённой линии до безопасных 100 В. И тут всё зависит от скорости. Профессор Тони Марксен из Университета Монаша, который помогал разрабатывать эту технологию, говорит: «Если система сможет сделать это в течение 85 мс, пожаров не будет».

Технология основана на принципе дугогашения, который придумал немецкий инженер Вальдемар Петерсен ещё в 1914 году. Его катушка, подключенная между нейтралью и землёй, может снизить ток утечки с десятков ампер до менее 0,5 А — что почти гарантированно исключает возгорание.

Упрощенная схема. Дугогасительная катушка работает в комбинации с инвертором-ограничителем тока замыкания

Прелесть REFCL ещё в том, что отключение одной неисправной линии не приводит к масштабному отключению электроэнергии. Распределительные цепи 22 кВ в Виктории состоят из трёх параллельных линий. Пока напряжение падает на неисправной линии, REFCL временно перенаправляет свою мощность на две другие линии цепи. Потребитель никогда не узнает, что произошёл сбой. При этом риск пожара существенно снижается.

Видео с результатом работы REFCL — упавший кабель не воспламеняет сухую траву:

Другой подход — использовать сверхчувствительные датчики для раннего обнаружения неисправностей. Например, система EFD от компании IND Technology. Она объединяет электромагнитные сенсоры, которые отслеживают сигналы частотой от 1 МГц до 130 МГц, и систему управления, которая анализирует эти данные в реальном времени. Если где-то намечается обрыв кабеля или сбой трансформатора, система немедленно подаёт сигнал тревоги.

Датчики размещаются вдоль линии с интервалом в 4,8 км, что позволяет определять проблемные места с точностью 5-10 метров. Это достигается благодаря синхронизации сигналов между датчиками и их перекрёстной калибровке, что позволяет точно вычислить источник проблемы.

Сама технология прошла первые испытания в штате Виктория ещё несколько лет назад — на 250-километровом участке линии электропередач. Результаты оказались настолько впечатляющими, что системы EFD уже используются в Австралии, а в США их планируют внедрить в сетях некоторых распределительных компаний, включая SCE и PG&E.

Firescape и Burnbot: прогноз и очистка зоны повышенного риска от сухой растительности и мусора

Один из методов борьбы с пожарами — уменьшить количество легковоспламеняющейся растительности. Но просто сжигать всё подряд — не лучший выход: это дорого, небезопасно и вызывает много дыма. Тут на помощь приходят стартапы вроде Firescape.

Firescape — это комплексная платформа для прогнозирования лесных пожаров. Она анализирует данные с разных источников:

• прогноз погоды;

• геодезические карты местности;

• отчёты коммунальных служб о состоянии оборудования;

• спутниковые снимки;

• видеокамеры, установленные на городских окраинах;

• исторические данные о распространении пожаров.

Эта информация загружается в систему машинного обучения, которая строит вероятностные модели возникновения и распространения пожаров. Такой подход позволяет коммунальным службам точнее планировать профилактические меры, вроде расчистки зон с высокой концентрацией сухой растительности.

«Наш инструмент оптимизирует выходные данные о поведении лесного пожара, такие как скорость распространения или интенсивность. После чего определяет, где следует проводить обработки, чтобы минимизировать риски, — говорит Холли Иглстон, основательница стартапа. — По сути, Firescape решает вопрос вероятности возгорания».

​Аналогичная программа FireAid на основе ИИ сейчас тестируется в Турции при поддержке стран ВЭФ. Они просто посчитали, что дешевле инвестировать в высокотехнологичное решение, чем потом бороться с последствиями, которые оцениваются в 50 миллиардов долларов ежегодно. По предварительным данным, точность прогнозов FireAid достигает 80% за 24 часа до начала пожара.

Но даже если известно, где требуется расчистка, это не значит, что её можно легко организовать. Иногда зона повышенного риска находится слишком далеко, а иногда — слишком близко к жилым районам, где дым будет мешать людям.

Тут появляется Burnbot — парк мобильных систем для безопасного сжигания растительности. Они работают как гигантские роботы-пылесосы, передвигаясь по заранее заданным маршрутам, сформированным на основе данных от систем вроде Firescape или FireAid.

Эти машины минимизируют выбросы едкого дыма и снижают риск случайного возгорания, что делает их отличным решением для сложных условий, где обычные методы не срабатывают. К тому же, в некоторых версиях Burnbot предусмотрены сенсоры для обнаружения мелких животных, что снижает риск их гибели во время расчистки.

Pano AI и OroraTech: камеры и спутники для обнаружения пожаров

В Калифорнии, наиболее страдающей от лесных пожаров, недавно появился стартап Pano AI. Он предлагает другой подход к раннему обнаружению возгораний: сеть камер, расположенных на возвышенных участках, каждая из которых вращается на 360° раз в минуту и непрерывно сканирует лесной массив в радиусе 15 км в режиме реального времени.

Поток видео анализируется нейросетью, обученной распознавать первые признаки пожара — струйки дыма. Алгоритмы модели используют bounding box (ограничивающие рамки) и позволяют отличить дым от облаков, тумана или пыли. После обнаружения и подтверждения координаты очага возгорания отправляются в местные службы оперативного реагирования.

«Такой уровень интеграции помогает пожарным реагировать очень быстро, даже когда площадь возгорания не превышает 10 акров. Это позволяет пресекать пожар в самом зародыше», — говорит директор стартапа Соня Кастнер.

Похожий подход используют сотрудники Калифорнийского университета Сан-Диего, разработавшие систему ALERTCalifornia. Она включает 1144 камеры высокой чёткости с инфракрасным ночным видением, которые уже покрывают сотни квадратных километров вокруг Лос-Анджелеса. Данные с этих камер собираются и хранятся на университетских серверах, где обрабатываются ИИ и отправляются в местные пожарные службы.

А компания OroraTech из Мюнхена пошла ещё дальше, запустив партию из 100 низколетящих спутников размером с обувную коробку. Эти спутники оборудованы инфракрасными датчиками, отслеживающими необычные повышения температуры и передающими данные в облако для дальнейшего анализа.

К концу 2025 года OroraTech планирует увеличить парк спутников до такого количества, чтобы любая точка Земли сканировалась не реже, чем раз в 30 минут. По словам инженера компании Кристиана Мольера, «эта технология сыграла важную роль в борьбе с лесными пожарами в Чили в прошлом году и помогла ликвидировать их меньше, чем за сутки».

Dryad Networks: комплексная борьба с пожарами на основе БПЛА и IoT

Пожалуй, самый амбициозный подход к раннему тушению лесных пожаров предложил немецкий стартап Dryad Networks. Их идея — сделать процесс максимально автономным, свести участие человека к минимуму и полагаться на сеть датчиков и беспилотников. Для этого разработана трёхуровневая система:

• IoT-датчики: Устанавливаются прямо в лесных массивах и собирают данные о температуре, влажности, уровне CO₂, скорости и направлении ветра, а также концентрации продуктов горения. По сути, это миниатюрные метеостанции, работающие на солнечных батареях и размещенные так, чтобы кроны деревьев не мешали прохождению света.

• БПЛА Florian: Парк беспилотников, работающих на солнечной энергии и оборудованных системами подавления возгораний с помощью акустических волн. По принципу работы это чем-то напоминает мощные звуковые сабвуферы, но направленные на тушение огня. Пример можно увидеть в этом видео.

• Система Silvanet: Соединяет всё это воедино, обрабатывая данные с датчиков и координируя дроны в автоматическом режиме. Если начальный этап тушения не сработал, система отправляет сигнал в местные пожарные службы для подключения тяжёлой техники.

И хотя всё это звучит как сюжет из научной фантастики, технология уже вышла из лабораторий и проходит тестирование.

Пара слов о будущем

В итоге сегодня есть сразу несколько перспективных направлений, которые могут помочь бороться с лесными пожарами на ранних стадиях. Некоторые решения, вроде REFCL в Австралии, уже доказали свою эффективность и требуют только масштабирования для применения в крупных регионах вроде Калифорнии. Другие, как Burnbot или Dryad Networks, пока проходят тесты, и на их внедрение может уйти не один год.

Конечно, помимо технологий, ещё можно:

• Ужесточать наказания за умышленные поджоги и строже контролировать доступ в леса при высоких уровнях пожарной опасности.

• Увеличивать финансирование противопожарных служб (или хотя бы не сокращать его, как это произошло в Калифорнии).

• Проводить более активные программы по борьбе с изменением климата, включая восстановление экосистем.

Но тут сразу напрашивается мем с Каневским из серии: «Но количество пожаров из-за пьяных туристов, конечно, меньше не стало».

Тем не менее что-то делать всё равно нужно. И использование современных технологий выглядит более реалистичным вариантом, чем утопические мечты о сознательных гражданах, ответственных политиках и спасении планеты с помощью электромобилей.

НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:

-15% на заказ любого VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS