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A parametric model of the fire-size distribution

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Abstract:

This paper developes statistical models of the size distribution of lightning-caused wildfires in the boreal mixedwood forests of Alberta, Canada, for the intervals 1980–1998 and 1961–1998. Above any minimum threshold size 3 ha, the logarithm of fire size is approximately exponentially distributed. However, computer simulations using the best-fit distribution would over predict the frequency of large fires, and thus the mean rate of disturbance. A truncated exponential distribution, which places an upper bound on fire size, is more suitable and, according to probability plots, provides an excellent fit to the data. I estimate the maximum fire size in the study area to be 650 000 ha. This estimate is insensitive to the choice of lower bound for fire sizes (between 3 and 1000 ha) and to the choice of sampling interval. Parametric modelling of fire sizes using covariates derived from forest inventory data shows that the expected size of a fire is positively related to the abundance of pine forest in the vicinity of the point of detection and negatively related to the abundance of recently logged or burnt areas. This implies that variation in forest structure and disturbance history impose marked spatial variability on the fire size distribution. Other covariates, such as periodic indices of fire weather, could readily be evaluated in this framework.

Cet article présente des modèles statistiques de la distribution de l'étendue des feux de forêt causés par la foudre dans la forêt boréale mélangée de l'Alberta, au Canada, pour les périodes allant de 1980 à 1998 et de 1961 à 1998. Au-dessus d'un seuil minimum 3 ha, le logarithme de l'étendue du feu est distribué de façon approximativement exponentielle. Cependant, des simulations faites par ordinateur avec la distribution qui offre le meilleur ajustement surestimerait la fréquence des feux de grande dimension et, par conséquent, le taux moyen de perturbation. Une distribution exponentielle tronquée, qui comporte une limite supérieure pour la dimension des feux, convient mieux et, selon les graphiques de probabilité, s'ajuste très bien aux données. J'estime que la dimension maximale des feux est d'environ 650 000 ha dans la région étudiée. Cet estimé n'est pas affecté par la limite inférieure de la dimension des feux (entre 3 et 1000 ha), ni par le choix de l'intervalle d'échantillonnage. La modélisation paramétrique de la dimension des feux à l'aide de facteurs de covariance dérivés des données d'inventaire forestier montre que la dimension attendue d'un feu est positivement reliée à l'abondance de forêts de pin à proximité du point de détection et négativement reliée à l'abondance de zones récemment coupées ou brûlées. Cela implique que la variation dans la structure de la forêt et l'historique des perturbations entraînent une forte variabilité spatiale de la dimension des feux. D'autres facteurs de covariance, tels que l'indice forêt-météo périodique, pourraient facilement être évalués dans ce contexte.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2001

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nrc/cjfr/2001/00000031/00000008/art00001
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