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淺析氣象條件對森林火災的影響

所屬欄目:天文學論文 發布日期:2010-10-27 17:18 熱度:

  摘要:森林火災的發生主要是由森林可燃物、火源及環境條件相互聯系、共同作用的結果。在一定地區和一定的時間范圍內,當森林可燃物的類型及火源條件相對穩定時,環境因素中的氣象條件在某種程度上就是決定森林火災發生與否的重要因素。
  主題詞:氣象條件,森林火災
  
  
  森林火災是指在森林燃燒中,失去人為控制,對森林產生破壞性作用的一種自由燃燒現象。發生森林火災的"三大要素"包括:森林可燃物、氣象條件和火源。以上三個因素同時具備,則發生森林火災,若其中有一個因素不具備條件,則不發生森林火災。我國《森林防火條例》中規定,森林火災分為4個等級:⒈森林火警:受害森林面積不足1公傾。2.一般森林火災:受害森林面積在1公傾以上不足一百公傾。3.重大森林火災:受害森林面積在100公傾以上不足1000公傾。4.特大森林火災:受害森林面積在1000公傾以上。
  1、 森林火災的類型
  森林火災按照發生位置的不同可分為地下火、地表火、樹冠火三類。
  1.1、 地下火
  又叫暗火。多發生在氣候寒冷能形成泥炭層或腐殖質層的地方。在地下蔓延,看不見火焰,只有煙,火把樹根燒壞,所以,有大量樹木枯死。
  1.2、 地表火
  沿地表蔓延,燒毀地表物,危害幼樹、灌木等;燒傷樹干基部和露出地面的樹根,影響樹木生長,有時造成大面積林木枯死。
  1.3、 樹冠火
  是由地表火遇強風或遇到針葉幼樹群、枯立木、風倒木或低垂樹枝等后,由樹下燒至樹冠,并沿樹冠順風擴展;樹冠火煙為暗灰色,破壞性大,不易撲救。
  2、森林火災的發生
  2.1、森林火災的發生發展過程
  當同時具備可燃物質,火源和促使燃燒的外部條件三者時,火災就會發生。在森林中可燃物質是非常充足的,如枯枝落葉、雜草、干死樹木等。可燃物的特性、溫度和供氧狀況等因素決定了這些各種各樣的有機物質在什么情況下存在著燃燒的可能性,當條件滿足時,一觸即發。一般來講,林地上的枯枝落葉和草本植物是主要引燃物,一旦高溫物體(火源)落在地面上,首先引起它們燃燒,隨即釋放大量熱能,進而造成火勢蔓延,引發森林火災。
  森林火災的火源有人為的,也有自然的。人為火源包括故意縱火和不慎失火,而自然火源主要來自于雷擊現象。
  2.2、氣象條件與森林火災發生的關系
  氣象與森林火災的關系非常密切。森林中各種可燃物的著火點取決于氣象條件的變化情況,如濕度的大小、氣溫的高低、降水量的多少、風力的強弱等。一般認為,晴朗、高溫、大風天氣,當森林中可燃物的含水量下降到40%以下時,最易發生森林火災。
  2.2.1、森林火災與空氣濕度的關系
  在氣象條件中,空氣濕度是火險天氣中的關鍵因素。當平均相對濕度>70%時,不發生特大火災,一般火災發生頻率僅為10%。而當空氣濕度<60%時,就有發生森林火災的可能,并且隨著空氣濕度的降低,發生火災的可能性逐步加大。
  2.2.2、降水量與森林火災的關系
  降水量減少,無雨日較長,森林可燃物的含水量將不斷下降,森林火災發生的可能性和嚴重性也隨之增大。一般大雨過后,三至四天之內不會出現火險。通過分析認為,當月無雨日數少于16天時,不發生特大火災,一般火災發生頻率不到10%,當月無雨日數>20天時,總的火災發生頻率達67%,特大火災發生頻率為87%,說明干旱持續期越長,火災越容易發生。
  森林火災主要發生在月降水量<3O毫米的范圍內,總的火災和特大火災發生的頻率分別為60%左右;而特大火災全部發生在月降水量<60毫米的區間內;當月降水量>70毫米時,森林火災發生頻率較小,僅為12%。可見,隨降水量增大,火災發生頻率降低。
  2.2.3、溫度與森林火災的關系
  氣溫對森林火災的影響是多方面的。溫度越高,可燃物中水分蒸發和變干的速度越快,火災發生的可能性越大。氣溫影響可燃物的著燃性,高溫還會促使火勢更加猛烈。研究表明,當月平均最高氣溫>30℃和<5℃時不發生林火,或林火發生較少,主要是由于月平均最高氣溫>30℃的月份為7月-8月,此時已進入雨季,降水抑制了火災發生;而月平均最高氣溫<5℃時已進入末秋,低溫抑制了火險升高。月平均最高氣溫在5~20℃區間內,總的林火和特大火災發生累計頻率分別為69%和80%,尤以15~20℃區間內林火發生頻率最大,說明5~20℃區間是總林火及特大火災發生的主要范圍。當月平均氣溫>20℃和<-5℃時不發生火災,或火災發生較少,月平均氣溫0~15℃區間是火災發生的主要區間,其中,總的火災發生頻率為65%,特大火災發生頻率為76%,近40%的特大火災發生在月平均氣溫5~10℃區間內。
  2.2.4、風與森林火災的關系
  風力的大小與森林火災的發生關系尤為密切。風不僅能把植被吹干,有助于燃燒,而且在火災發生后,還能使火源得到充分的氧氣供應,加速燃燒。而風向可以影響火災的形狀,延伸火災的外形,擴大火災面積,使地面火變為樹冠火。風力越大,燃燒速度越快,火勢不易控制,給滅火帶來困難。
  此外,氣溫日較差對森林火災的發生發展也有一定影響,據分析,凡是日較差大的多是穩定晴朗的天氣,早晚溫度低而中午溫度高、輻射強。一般情況下,氣溫日較差越大,火災發生的幾率越大,當氣溫日較差>7℃時,就有可能發生森林火災。
  當然,森林火災的發生是各種氣象因子同時作用的結果,不同溫度、濕度、降水條件相互作用,火災出現的頻率、災情強度都不同。高溫干旱的氣候條件有利于森林火災的發生;在氣溫偏低,且降水偏多的情況下林火不易發生,而降水偏少時,森林火災的過火面積會增大。
  在冬末春初和秋季,氣溫的變化對林火發生影響較大,氣溫偏高有利于林火發生;而在春夏季節,降水對林火發生作用明顯,隨降水量的減少林火發生頻率增大。
  3、森林火災發生的日變化和季節變化
  3.1、森林火災發生的日變化
  由于氣象條件在一天內有明顯變化,因此森林火災的發生蔓延也有這一特點,一般情況下早晚溫度低、空氣濕度大、風力小,火災發生的概率就小,而到了午后,隨著氣溫升高,空氣濕度減小、風力加大,火災發生和蔓延的概率也隨之增大,據研究,一天之內以10-15時火災發生的次數最多,約占總數的82%。
  3.2、森林火災發生的季節變化
  由于氣候條件的季節變化造成森林火災的發生也隨之產生變化。一般地森林火災發生的次數和危害程度以春季最多,最嚴重,秋季次之。由于每年氣象條件變化的明顯差異,火險期的早晚、長短也會出現不同的情況,例如冬季降雪量偏少,春季氣溫回升快,大風日數多,火險期會相應提前;若雨季開始晚,春旱持續時間長,火險期則會相應延長。如果降水量比常年偏多,冷空氣活動頻繁,氣溫降低,火險期則會相應推遲或縮短。
  4、森林火災的危害
  森林火災帶來的危害相當嚴重,它不僅會燒毀林木,燒毀林下寶貴的植物資源,造成珍貴野生動物大量死亡,造成大自然資源的巨大損失,破壞大自然的生態平衡,而且,在森林燃燒過程中,還會向空氣中釋放大量的二氧化碳和其他有害氣體,從而形成溫室效應,引起森林小氣候的變化,使林區局部地區溫差增大,水分蒸發增加,溫度降低,無霜期縮短。同時造成林區及周邊降水減少,進而產生干旱天氣。另外,由于林木的燒毀,地表失去了遮蔽物,極易發生水土流失,更進一步造成下游河水的水質污染。森林火災對大自然的破壞在短期內不易恢復,其破壞性是很難用某種指標來衡量的。
  5、建議
  由于不同季節具有不同的氣候特點,從而導致森林火災在不同季節具有不同的分布規律,基于上述原因,提出以下幾點建議:在森林防火實踐中,首先,應當確定一年當中森林防火的重點時段,并制定一套應急的預防和撲救方案;其次,應密切注視防火季節內天氣形勢的變化,在持續高溫干旱的情況下,防火力量應進入高度戒備狀態;第三,重中之重是要研制、完善適合當地的綜合林火預報系統,包括短期,中期和長期預報系統,為制定長遠的森林防火總體規劃及預防,撲救火災提供準確可靠的輔助決策服務信息。
  參考文獻
  1、 馮秀藻等《農業氣象學原理》氣象出版社1990年
  2、《東北林業大學學報》傅澤強等大興安嶺森林火災與氣象條件的相互關系

文章標題:淺析氣象條件對森林火災的影響

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